城市土壤是城市生态系统的重要组成部分。人类活动促使了城市土壤理化性质的强烈改变，加剧了土壤污染的程度，由此产生了一系列生态和环境效应。杭州市建城历史悠久，土壤受人为活动影响强烈。本文以该城市居民区土壤为例，着重研究了居民区土壤重金属和磷的地球化学特征，探讨了居民区土壤重金属、磷的积累和释放行为，分析了土壤环境质量的空间分异及其与土地利用历史的关系。 在实地调查的基础上，于2002年3月在杭州市区布点采集了50个代表性居民小区的表土样（采样深度为0-10cm），采样点用GPS定位，并对各采样点的建房时间、规模、植被状况和污染源等做了较为详细的调查。根据居民小区现有住房建成前所在地的土地利用类型和居民小区建成时间将居民小区划分为四类：Ⅰ．1991年后由农业用地直接建成的居民小区；Ⅱ．1990年前由农业用地直接建成的居民小区；Ⅲ．由工业用地改建而成的居民小区；Ⅳ．由老居民小区重建而成的居民小区，分布在老城区，作为居民建筑用地时间一般在50年以上。 供试土样的分析项目包括pH、颗粒组成、有机质、全N、全K、全Ca、全Fe、全Mg、全Na、全Al；土壤重金属（Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Mn、Mo）总量和各形态组分（包括酸可提取态、氧化物结合态、有机结合态和残余态）及其稀酸（pH2.5）提取量；土壤全磷和各组分磷（包括水可溶态磷、生物有效态磷、铁铝氧化物结合态磷、酸可溶态磷和残余态磷）及不同pH条件下磷的释放量。 分别以国家土壤环境质量标准（GB15618-1995）中Cd、Zn、Cu、Pb、Ni、Cr六种重金属元素的一、二、三级标准作为土壤环境质量评价的污染积累起始值、中度污染起始值和重度污染起始值，计算了各采样点的单项污染指数和综合污染指数。并利用地理信息系统（GIS）的ArcView软件进行空间插值分析，获得了杭州市居民区土壤环境质量的空间分布概图。 结果表明：杭州市居民区土壤重金属元素均有不同程度的积累，以Cd最明显。土壤重金属元素Cu、Pb、zn和Mn的积累量随居民区建成时间的增加而增加。Cd、Co、Cr和Ni主要以残余态占优势，而Cu、Pb、Zn和Mn则以可提取态为主。重金属的稀酸提取量主要与提取平衡液的pH有关，并随pH下降而增加，但大部分土壤中酸可提取的重金属量较低，这表明杭州市居民区土壤在正常条件下（不发生明显的酸化和淹水）不会有较多的重金属释放。 杭州市大部分居民区土壤P积累明显，平均总P含量约为该市郊区农业土壤的2倍。土壤P主要以HCl-P为主，占总P的50-60％。86％的居民小区土壤水可溶性P含量超过10mg kg^-1。居民区土壤磷的积累和潜在释放能力随居民区年龄的增加而增加。模拟试验表明，当土壤pH值下降至5.0（低磷土壤）或6.5（高磷土壤）时，土壤磷的释放迅速增加。 土壤环境质量评价的单项污染指数表明，杭州市居民区土壤Cd的污染最严重，50个土样都受到了不同程度的污染，其次依次为Zn、Cu、Pb，而Ni和Cr的污染不明显。从综合污染指数来看，杭州市50个居民区土壤全部都受到了不同程度的污染。其中，4%的土壤轻度污染，54%的土壤中度污染，42%的土壤严重污染。工类土样中有68.75%的中度污染，有31.25%的严重污染;H类土样中有6.67%的轻度污染，33.33%的中度污染，60%的严重污染;Hl类中有50%的中度污染，50%的严重污染;IV类中6.67%的轻度污染，60%的中度污染，3333%的严重污染。 杭州市居民区土壤环境质量具有显著的空间分异特征，严重污染区域大致呈西北一东南走向，包括城北的大部分地区、市中心和城东南一些地区。工业生产和居民区形成时间对居民区土壤重金属积累有较大的影响。