本文以江西省大余县重金属元素高背景区的土壤、水稻、地表水、浅层地下水和岩石为研究对象,开展重金属元素的生态地球化学研究,揭示了大余地区重金属元素的表生地球化学行为及其生态地球化学影响。通过1:25万多目标区域地球化学调查,系统的查明大余县1367.63km2内As、Cd、Hg、Cu、Pb、Zn、Ni和Cr等重金属元素的空间分布和异常浓集区分布及组合特征,并对4个异常区进行生态地球化学研究。大余表层土壤As和Cd元素,在钨多金属矿山周边及其下游沿章江干流两岸的农田区,距矿山或章江越近表层土壤重金属元素超标越严重,沿着章江由上游往下游,表层土壤超标强度具有逐渐降低的梯度分带特征。河谷平原区土壤中As和Cd元素异常分布,受河流搬运作用和人为矿业开发活动的共同影响,而山区土壤中高As、Cd则与岩石地球化学高背景有关。土壤重金属元素赋存形态研究结果显示表层土壤Cd元素以活动性大的离子交换态为主要赋存形态,而As、Hg、Cu、Zn元素均以残渣态为主。表层土壤As、Cd等元素活动态含量的百分比较高,而随土壤剖面深度加大,活动态含量百分比迅速下降,稳定态含量百分比迅速上升。反映农田区外源输入到土壤中的重金属元素以危害性较大的活动态赋存形态存在。表层土壤pH、有机质对As、Cd等重金属元素地球化学行为的影响规律,主要表现,在酸—强酸性土壤环境下pH对As的生物有效性影响不明显,而与Cd的离子交换态呈显著负相关;而有机质则对As、Cd和Zn元素有效性的影响作用明显,两者之间呈正相关关系。重金属元素生态危害效应一方面表现在异常区水稻Cd、Hg和As元素不同严重程度的超标,另一方面也对易感人群产生了环境地球化学的危害。大余地区水稻对Cd元素的生物富集能力最强,其次为Hg、Cu、Zn等,由于Cd在土壤—水稻体系中迁移能力最强,并对区域土壤Cd的变化响应积极,是本地区生态地球化学环境风险最大的元素。