随着西部大开发战略的实施,新疆的工业和农业都得到了飞速的发展。然而,工业的发展和农业的现代化不可避免的会造成周围环境的污染。农业是新疆经济的第一产业,保障土壤的安全才能保证农产品的安全,从而保障人们的安全。重金属是最难降解也是最常见的土壤污染物。本研究选择新疆的昌吉回族自治州以及乌鲁木齐市作为研究区域。对研究区表层土壤中Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn和Hg的含量和土壤理化性质进行了测定,并研究区重金属污染风险程度进行了评估。此外对重金属污染来源采用数学方法进行了解析,对当地农作物进行了适当的采样并分析了重金属的分布以及转移规律。主要得出了如下结论:天山北坡的表层土壤呈碱性,肥力低,含水量较低,呈现出干旱区盐碱地的特点。Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn和Hg的平均含量分别为1.27、14.55、44.63、33.79、22.96、7.95和63.37 mg·kg-1和0.10 mg·kg-1。Cd、Cu和Hg都已超过新疆的背景值,Cd甚至已超过国家二级标准。Co、Cr、Ni、Pb和Zn受到人类活动的影响较小,而Cd、Cu和Hg受到人类活动的影响较大。重金属Cd含量高的地方主要集中乌鲁木齐达坂城区的农业区和阜康的煤矿等小型工业区,Hg含量高的地方主要集中在煤矿和工业区周围,Pb主要集中在人口密度大交通发达的地区以及煤矿周边。Co、Cr、Ni和Zn的空间分布较为相似,含量高的地方集中在研究区矿场、景区和工业区。Cu含量高的位置集中在几个农业生产比较发达的位置。变异系数表明研究区的重金属可能受到人类活动的影响。以新疆土壤背景值作为标准对土壤进行重金属污染风险程度评价。富集系数显示,Pb和Ni处于无富集状态,Co、Cr、Cu、和Zn处于轻微富集状态,Cd和Hg均处于显著富集的状态。地积累指数显示,Co、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn处于无污染的状态,Cd为3级中度-强度污染状态,Hg为2级中度污染状态,Cu有66.1%处于无污染状态,33.9%处于轻度-中度污染状态。Cd和Hg的潜在生态风险都很高是综合潜在生态风险的主要贡献因子。天山北坡综合潜在生态风险总体很高,有19.8%的样点有中等程度潜的在生态风险,30.5%的样点有较高的潜在生态风,49.3%的样点有很高的潜在生态风险。研究区土壤主要可分为三类,第一类样点主要集中在农田区域且受到Cu污染,;第二类样品主要集中在旅游区和工业区受到Hg和Cd的污染严重;第三类样品集中交通发达、工业也较多的地区Hg和Cd的污染也都很严重。重金属间的主成分分析和相关性分析进行综合得出Co、Cr、Cu、Ni和Zn来源相同为第一主成分(PC1),Cd和Hg来源相同为第二主成分(PC2),Pb为第三主成分(PC3),8种重金属元素所涵盖的信息基本上都可以由三个主成分解释。通过熵值法计算不同主成分PCi(i=1、2、3),并分析不同的主成分的空间分布得出,Co、Cr、Cu、Ni和Zn来源农业化合物和有机肥;Hg和Cd主要来源于工业和生活垃圾,可能具有通过河流污水灌溉传播的趋势;Pb主要来源与工业生产和汽车尾气的排放。棉花和玉米对重金属都不具备超富集能力,棉花对重金属的转运能力基本上比玉米强;棉花和玉米叶子对微量元素Cu、Zn的转运能力及富集能力强于其他部位;棉花和玉米的根对Cd、Co、Pb的富集能力强于其他的组织;棉花的根和茎对Cd和Pb的吸收具有协同作用,玉米根茎对Cd、Zn和Pb的吸收都具有协同作用;不同农作物之间以及不同组织间的重金属组成差别很大。