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土壤作为食物和其他各种农畜产品最主要的生产载体,为人类提供生存所必须的能量物质,它的好坏直接关系到人类的生存状况,因此,农田土壤环境质量评价及其土壤-农作物系统之间相关性研究有其重要的现实意义,能够为农产品产地环境安全建设提供科学指导。本文以太行山南麓典型重金属冶炼区为例,对其周围农田土壤及小麦、玉米子粒中5种重金属铅、镉、砷、汞和铬(Pb、Cd、As、Hg和Cr)含量进行测定,结合传统统计学如SPSS软件、地统计学及ArcGIS等软件,以土壤重金属总量、有效态含量及农作物重金属之间的关系作为本文研究重点,对研究区农田土壤重金属的含量特征、土壤环境质量和污染现状,农作物(小麦、玉米)重金属含量特征以及它们与土壤重金属全量、有效态的关系进行分析,得到如下结论:(1)研究区土壤样品重金属全量的平均含量分别为:Pb 142.32 mg·kg-1,Cd 1.52 mg·kg-1,As 18.15mg·kg-1,Hg 0.145 mg·kg-1,Cr 76.35 mg·kg-1,均高于当地土壤背景值,且重金属空间变异程度较大;依据土壤环境质量标准,对研究区5种重金属单因子污染指数分别为1.78,2.16,0.70,0.11和0.32,由大到小依次为Cd>Pb>As>Cr>Hg,超标率分别为80.13%,88.08%,11.92%,0.66和6.62%,证明研究区受重金属Cd和Pb污染严重。研究区内梅罗综合污染评价结果为1.89,属轻度污染级别。空间克里格插值结果显示,研究区重金属Hg和Cr整体处于安全状态,未受到污染,重金属Pb、Cd和As均呈现随着与采矿企业距离的增加而污染逐渐降低的趋势,污染较严重区域主要集中在研究区西北部和中部现状企业密集区。(2)以食品中污染物限量GB 2762-2012作为标准,小麦子粒中4种重金属Pb、Cd、As、Hg含量均值分别为0.49、0.21、0.15和0.005 7mg·kg-1,重金属Pb和Cd含量均值超过其标准限量值,玉米子粒中4种重金属含量均值分别为0.19、0.036、0.082和0.000 9mg·kg-1,4种重金属含量均值均未超过玉米子粒中重金属含量限值,但还是存在一定样品重金属含量超标情况;小麦子粒中4种重金属含量均高于玉米子粒重金属含量,说明小麦对重金属富集能力高于玉米。(3)在分析研究区土壤—农作物重金属含量相关性方面,小麦子粒中重金属含量与土壤重金属全量之间均存在一定的正相关关系,其相关系数由大到小依次为Cd>Hg>As>Pb,与有效态含量间相关系数由大到小依次为Cd>Pb>As>Hg,小麦重金属Cd含量与其土壤重金属含量呈显著正相关水平,且对Cd的富集能力明显大于其他重金属。研究区玉米子粒与其重金属含量间相关系数R2均小于0.1,甚至与Hg含量之间呈现负相关关系,整体相关性不显著,玉米对4种重金属富集系数依然是Cd明显大于其它3种重金属,说明研究区重金属Cd更容易在农作物中富集。小麦与土壤重金属含量的相关性要明显高于玉米,影响作物重金属富集的因素还需进一步探讨。(4)在对土壤重金属全量、有效态含量、农作物重金属含量数量关系进行分析时发现:由于存在外源污染大气降尘、水资源污染的可能,农作物中重金属含量As和Hg含量大于土壤有效态含量的现象,通过样点调查发现,研究区大气降尘、地表水和地下水存在不同程度的重金属污染现象,说明农作物子粒重金属存在来源于大气降尘和水资源的可能。