土壤重金属污染问题已经成为中国(尤其是经济快速发展的东部地区)面临的重要环境问题。进入土壤中的重金属难以自然降解，可对土壤微生物、动物及农田作物产生不利的影响，并能沿食物链富集而对人体健康构成威胁。前郭灌区位于第二松花江下游前郭县境内，是东北四大灌区之一，吉林省重要的商品粮生产基地。灌区开发历史较长，现有稻田(约5×104 hm2)中约有50％开发于20世纪60年代之前。灌区主要引用二松江水进行稻田灌溉(目前每年引水约6×108 m3)。然而，20世纪70-80年代，二松曾发生以Hg污染为代表的水体污染。可能导致江水中的污染物随灌溉水进入稻田，并在土壤中累积。另外，农业过程中施用的农药、化肥等农用化学品及含重金属颗粒的大气干湿沉降也会增加土壤的Pb、Zn等重金属的输入负荷，并进而对粮食安全及人体健康构成威胁。本研究以前郭灌区水田土壤-作物系统为环境介质，以系统中的重金属含量为研究对象，通过野外调查与室内模拟实验相结合的方法综合研究水田土壤-作物系统中重金属的环境行为及生态风险，为预测未来使用二松江水进行灌溉可能造成的潜在生态风险及保障绿色粮食生产基地的环境及食品安全提供必要的数据参考。　　 前郭灌区稻田土壤中Hg、Pb、Cd出现明显的累积现象，其含量超过基线值的比例分别为38.7%、100%和66.1%。但各重金属含量均未超过国家土壤环境质量标准(GB15618-1995)要求，生态风险水平很低。随灌溉历史的增长，稻田土壤中Pb含量呈现逐渐降低趋势，Hg含量呈现逐渐升高趋势。Cd含量与灌溉历史的关系不明显。土壤中累积的Pb主要由过去含Pb汽油的使用产生，随大气沉降输入稻田土壤；Hg主要来源于曾受污染的二松江水，随引水灌溉输入；Cd主要来源于化肥、农药等农用化学品的施用。土壤中各种重金属存在形态较稳定，主要赋存形态是残渣态，其次是有机结合态，植物可利用性较低。土壤Hg出现明显的向下迁移趋势，60 cm以下土层受外来Hg污染不明显；其余重金属向下迁移趋势不明显。　　 二松江水灌溉间接导致下游水稻中Hg出现轻度累积，但其含量低于国家食品中污染物限量标准(GB2762-2005)，生态风险水平很低。水稻植株重金属含量自根部往上逐渐降低，含量表现为根＞茎叶＞稻壳＞籽粒。水稻植株不同部位对重金属的平均富集系数分别为：稻米7.7%(0.4%～19.4%)、稻壳12.5%(2.7%～19.3%)、茎叶26.7%(2.3%～62.9%)、根90.6%(22.9%～238.7%)。稻米对各重金属的平均富集率不到10%，且对营养元素Zn、Cu的吸收能力(平均富集率15.2%)大于对有毒元素Cd、Hg、Ni、Pb的吸收能力(平均富集率4.0%)。　　 二松下游居民头发中Hg、Pb、Zn、Cu的含量分别为0.56±0.23、85.9±51.1、174.0±31.1和6.7±4.4 mg/kg。发Hg含量与个体年龄的关系显著，呈现随年龄的增长先升高后降低的趋势；与生理特征及生活习惯的相关性不显著。发.Pb的含量随饮酒量的增长而显著增长。与生理特征及生活习惯的相关性不显著。此外，吸烟会导致头发中所有重金属含量的升高，但影响效果不显著。　　 二松下游水田土壤的酸碱性有利于Pb、Cd的累积，不利于Hg的累积,土壤对Hg的最大吸附量出现在体系pH约3.5～5.5的范围内，而对Pb、Cd的吸附量则随pH的增大而先迅速增加后趋于平稳。通常状况下，DOM的施用，不利于该区土壤中重金属的累积，推行秸秆还田和农家肥使用可以降低Hg、 Pb、Cd在土壤中的吸附量。　　 历史上二松的Hg污染导致Hg在下游水田土壤-作物系统中出现轻度累积，但其生态风险很小。据此推断，吉林省正在实施的“增产百亿斤商品粮规划”项目中，新开发的使用二松江水进行灌溉的水田田中，江水灌溉引起的重金属累积风险也将很低。