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土壤是人类进行农业生产活动的物质基础，是一种形态和演化过程非常复杂的历史自然综合体。土壤重金属空间变异性的研究不仅能够揭示土壤中重金属的变异规律及其分布特征，而且能更好的解释人类活动对土壤中重金属空间变异的影响，从而为指导人类农业生产以及合理施肥提供科学依据。本文以芜湖市三山区菜地为研究对象，采集了72个表层土壤样本，分析了土壤中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg、As等7种重金属含量以及有机质、pH两项土壤理化指标。运用地统计学、GIS空间分析方法和序贯高斯模拟方法，分析了研究区表层土壤中重金属的空间变异特征，揭示土壤重金属的空间分布格局，对各重金属指标超过给定阈值的不确定性进行了评价，并对其可能对人体造成的危害进行了潜在生态风险评价。结果表明：该区域菜地土壤重金属的变异系数范围为21.99%-61.50%，其中Cu、Pb、Cr和Cd的变异系数相对较大，说明这4种重金属的分布受人为影响较大。Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Hg和As表现出不同程度的块金效应。Cu、Cr、Hg的块金效应均小于25%，即具强烈的空间相关性；Zn、Cd介于27%到50%之间属于空间中度相关；Pb、As在75%以上为空间弱相关。采用普通克里格插值法对该区域土壤重金属数据进行插值，得到土壤中各重金属的空间分布格局。其中Cu含量较高的区域主要集中在东北部和西南部，西南部Cu的污染程度最为严重，最高值出现在西南部的贝斯特工业园附近。Zn污染主要从贝斯特工业园区附近向周围呈放射状递减，研究区污染程度较小，最高值为102.86mg/kg。Pb的分布趋势为从贝斯特工业园区和碧桂园附近依次向外递减。Hg主要呈带状分布，最大值出现在高岗埠，呈放射状依次递减，并且各个区域分布都比较均匀。Cr分布在三山区中东部碧桂园区，呈现出一个岛状高值分布区域，以此为中心向四周辐射状递减。Cd呈斑状或带状分布，污染较为严重，远超过国家土壤背景值0.2mg/kg。As最大含量值为22.26mg/kg，其含量从三山区中心依次向外递减。运用序贯高斯模拟方法对该区域土壤中7种重金属指标超过一定阈值的区域进行不确定性评价，Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg、As的阈值分别定为35mg/kg、100mg/kg、35mg/kg、0.2mg/kg、90mg/kg、0.15mg/kg和15mg/kg时，通过1000次序贯高斯模拟，各重金属指标超过此阈值的紫色白色较大概率区域明显比模拟效果图中大于该阈值的区域小，这些较高概率的区域大于该阈值的概率都较大，基本在80%以上，这些高概率区更能确定大于阈值的范围。土壤中重金属生态风险预警评估结果表明：通过单项污染指数分析可知Cu、Zn、Hg、As均属无警级，Pb、Cr污染情况，除保定街Pb、Cr属无警外，其余两个街道均属预警。在三山区以及三个街道Cd污染均在预警范围内。对综合污染指数分析可知三山街重金属污染处预警范围内，其他均为无警。基于生态风险指标，所测蔬菜中Cu、Zn均未受到污染，除了西红柿中Pb的综合污染指数均超过1，属于轻污染外，其余均无污染。Cd的污染状况大致如下：辣椒处于1.5-2.0之间为中度污染风险，西红柿、四季豆、瓠子为轻度污染风险，其余无污染。蔬菜对重金属的富集系数研究表明，Cd的迁移能力较强，容易为植物所吸收，相对而言，Pb、Cu、Zn的移动性较差，蔬菜中重金属的富集系数大小依次是Cd>Cu>Pb>Zn。通过对Cu、Zn、Pb、Cd对人体健康风险指数计算、评估发现，9种蔬菜的HQ蔬菜均小于1，表明三山区这9种蔬菜不会引起居民的健康风险。