本文以平顶山市直接施用城市污泥的农田土壤为研究对象,通过野外实地调查、采样及室内分析,利用所采集的55个土壤样品,对城市污泥施用不同次数的农田土壤主要理化性质变化、养分含量、6种重金属元素含量及污染状况等开展对比分析研究。论文主要分五部分:第一部分:主要介绍城市污泥农用研究现状和污泥处置及资源化利用方式,以及论文选题背景和意义。第二部分:详尽介绍平顶山市区域概况,主要包括地形状况、气候特征、工业特点以及经济发展情况等。第三部分:详细介绍本研究中样地概况,以及土壤样品采样点的布设、采集、样品预处理、实验项目、实验方法及质控方法。第四部分:重点分析直接施用污泥对农田土壤主要理化性质、土壤养分含量以及重金属含量的影响。第五部分:采用单项指数法、内梅罗指数法和地积累指数法对土壤中重金属污染情况进行评价,并计算土壤重金属动态容量。通过以上分析研究,得出以下主要结论:(1)碱性土壤pH及容重随污泥施用次数增多整体呈下降趋势,随土层深度增加呈升高趋势。施用4次污泥的#4剖面与对照剖面#0相比平均值分别降低约0.3pH单位和0.2g/cm~3,土壤仍呈碱性。土壤CEC含量随污泥施用次数增多整体呈现升高趋势,随土层深度增加变化较复杂,总体趋向下降。与对照剖面#0相比,#1~#4剖面CEC平均含量升高幅度在15.4%-38.9%之间。(2)污泥施用可提高土壤中有机质、碱解氮、有效磷及速效钾等养分含量,且随污泥施用次数增加而增加,即#4>#3>#2>#1>#0,其中表层土壤速效P与碱解氮增加幅度尤为明显。#0与#4剖面相比,有机质平均含量由9.7g/kg提高至15.3g/kg,升高57.7%;碱解氮平均含量由22.33mg/kg提高至53.07mg/kg,升高约2.4倍;有效磷平均含量由5.32mg/kg升高至17.48mg/kg,提高约3.3倍;速效钾平均含量由73.7mg/kg增加至79.8mg/kg,增长约8.3%。有机质、碱解氮、有效磷及速效钾含量随土层深度增加整体上呈现下降趋势。(3)污泥施用使土壤重金属含量增加,且随污泥施用次数增多整体呈上升趋势,随土层深度增加呈下降趋势。#0与#4剖面相比,Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、Cr平均含量分别由29.28 mg/kg、83.05 mg/kg、29.05 mg/kg、0.38 mg/kg、30.65 mg/kg、59.69 mg/kg上升至35.8 mg/kg、99.39 mg/kg、37.68 mg/kg、0.41 mg/kg、39.28 mg/kg、92.00 mg/kg,上升幅度为22.3%、19.7%、29.7%、7.9%、28.2%、54.1%,其中Cr元素上升幅度最大。施用污泥后表层土壤重金属含量增加幅度大于其下土层,各元素增幅存在差异。尽管施泥后土壤重金属含量增加,但若以整个土壤剖面为评价对象,结果显示各剖面处于1级安全清洁水平,未发生重金属污染现象。如果以各剖面表层土壤为评价对象,评价结果表明发生3级轻污染现象。但由于对照剖面#0表层土壤评价结果已经达到3级,若排除此因素的影响,那么污泥直接施用于农田仅引起土壤重金属含量提高,并未导致重金属污染现象发生。