据不完全统计,世界15%左右的食物由都市农民提供,城市边缘带农业的发展为城市可持续发展提供了必要保障。然而在来自工业、农业、交通以及城市生活多重环境压力下,城市边缘带土壤质量明显下降,因此研究城市边缘带土壤环境质量现状,对保护人体健康和保持农业可持续发展具有十分重要的意义。本研究应用地统计学和GIS与GPS相结合的方法,以长沙市东郊土壤为主要研究对象,采用100m×100m网格布点法采取0-20cm耕层土样114个,通过对土壤Cu、Cd、Pb、Zn、Cr、As、Hg重金属总量及pH值进行分析测定,研究探讨了重金属元素的空间分布特征及其原因分析,同时采用单因子和综合因子评价法,对研究区域内的土壤重金属元素的环境质量进行综合评价,所得主要结果如下:1.检测数据分布类型,土壤Cu、Pb、Cr、As、Hg含量为正态分布,Cd、Zn为对数正态分布;研究区域内除Cd(82.07%)和Hg(35.73%)较大外,其它5个元素的值都在14.85%-25.29%,元素不存在很大变异性。2.应用地统计学和GIS分析技术对长沙市东郊土壤的重金属含量进行统计表明:土壤Cu、Cd、Hg是高斯模型;Pb、Zn和As是指数模型;Cr是球状模型。同时,Cd和Pb的基底效应＜25%,表现出强烈的空间相关性;而Cu、Zn、Cr、Hg含量的基底效应在25%-75%之间,说明这些重金属的空间分布具有中等的空间相关性;As的基底效应＞75%,表明As元素的空间相关性很弱。3.本次研究结合重金属元素的空间分布图,对土壤重金属元素进行的相关性分析结果表明:红菜园土中重金属元素的富集和来源影响因素较潮菜园土更为复杂,可能与成土母质、工农业生产人为活动等诸多因素有关,这与重金属元素两两之间的相关关系显著性程度红菜园土中的比例要明显小于潮菜园土,且相关系数值普遍偏小是一致的。4.以蔬菜产地土壤环境质量要求(NY/T848-2004)作为评价标准,并根据土壤pH值选定对应评价标准对研究区域的土壤重金属元素进行单因子和综合因子污染状况评价分析结果表明:7个元素中,超标率最大的是Hg,其次是Cu和Cd;各重金属元素的平均单因子污染指数从大到小依次为Hg＞Cd＞Cu＞Zn＞As＞Cr＞Pb,其中Hg和Cd的平均单因子污染指数均大于1,评价为已污染状态;研究区综合污染富集指数平均值为1.54,其中东湖和潭阳洲的综合污染富集指数分别为1.92和1.49,表明研究区土壤重金属污染已达到中度污染水平。利用Kriging最优内插法绘制了土壤重金属的插值预测图,可更加准确和直观地了解整个研究区域的土壤重金属与成土母质和土地利用类型的相关关系,从而为城郊农业精确施肥提供了科学依据,避免不考虑土壤重金属的差异性进行平均施用肥料所带来的不良影响。