该研究在分析合肥地区土壤中重金属总量和各形态含量及分布的基础上,比较了不同作物对重金属累积程度的差异,并通过相关性,探讨了重金属形态与不同作物的累积量的关系;借助于重金属形态与土壤主要理化性质的关系,进一步分析了影响重金属有效性的主要土壤理化性质,在此基础上初步拟定了土壤重金属形态的临界值;通过等温吸附试验,了解了土壤对铅、镉的等温吸附特性。主要研究结论如下:1.合肥地区不同重金属形态(水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态、腐殖酸结合态、强有机结合态、铁锰氧化物结合态、残渣态)含量的描述性统计分析表明,除土壤Cd以离子交换态为主外,其余三种元素As、Hg、Pb则以残渣态为主。四种重金属元素的形态含量大小排序为:As为残渣态＞腐殖酸结合态＞强有机结合态＞水溶态＞碳酸盐结合态＞离子交换态＞铁锰氧化结合态;Hg为残渣态＞铁锰氧化结合态＞腐殖酸结合态＞水溶态＞离子交换态＞强有机结合态＞碳酸盐结合态;Cd为离子交换态＞残渣态＞强有机结合态＞腐殖酸结合态＞铁锰氧化结合态＞碳酸盐结合态＞水溶态;Pb为残渣态＞强有机结合态＞腐殖酸结合态＞离子交换态＞碳酸盐结合态＞铁锰氧化结合态＞水溶态。同时,土壤重金属元素的活性态(水溶态+离子交换态+碳酸盐结合态+腐殖酸结合态+强有机结合态+铁锰氧化物结合态)含量占总量的比例相差较大,其中所占比例最大的是Cd,最小的是As。从土壤中各重金属形态含量的变异系数来看,除残渣态Hg、离子结合态Cd属于强变异外,其余所有形态重金属含量的变异系数均介于10%-70%之间,属于中等变异。2.水稻籽粒中As、Cd、Pb、Hg含量平均值分别为0.167、0.031、0.158mg/kg、10.335μg/kg;小麦籽粒中As、Cd、Pb、Hg含量平均值分别为0.064、0.053、0.307mg/kg、0.559μg/kg;油菜籽粒中As、Cd、Pb、Hg含量平均值分别为0.012、0.045、0.288mg/kg、50146μg/kg;花生籽粒中As、Cd、Pb、Hg含量平均值分别为0.057、0.146、0.388mg/kg、1.668μg/kg。应用农业部颁布的食品重金属限量标准评价的结果表明:水稻中As、Hg、Pb存在一定程度的超标;小麦中As、Cd、Pb存在一定程度的超标;油菜中Cd、Pb存在一定程度的超标;花生中只有Pb存在一定程度的超标。而从累积率来看,水稻对不同重金属的累积顺序为Cd＞Hg＞As＞Pb;小麦为Cd＞Pb＞Hg＞As;油菜和花生均为Cd＞Hg＞Pb＞As。As被不同作物的累积顺序为水稻＞小麦＞花生＞油菜;Hg为水稻＞油菜＞花生＞小麦;Cd为花生＞油菜＞小麦＞水稻;Pb为花生＞小麦＞油菜＞水稻。3.作物籽粒重金属含量与土壤中重金属形态的关系分析表明,水稻中Hg含量与离子交换态Hg间在P≤0.1时呈显著负相关,Cd含量与铁锰氧化物结合态Cd间在P≤0.1时呈显著正相关,Pb含量与强有机结合态Pb呈显著正相关性,而且Pb含量与铁锰氧化物结合态Pb间在P≤0.1时呈显著正相关。小麦中As含量与水溶态As呈极显著正相关,Cd含量与土壤全量Cd、水溶态Cd、离子交换态Cd、碳酸盐结合态Cd、腐殖酸结合态Cd呈极显著正相关,另外,Cd含量与强有机结合态Cd间在P≤0.1时呈显著正相关。Pb含量与腐殖酸结合态Pb、铁锰氧化物结合态Pb间在P≤0.1时呈显著负相关。油菜籽中As含量与土壤全量As、水溶态As、腐殖酸结合态As呈显著正相关,Cd含量与腐殖酸结合态Cd呈显著负相关,Pb含量与腐殖酸结合态Pb之间关系在P≤0.1时呈显著正相关。花生仁中As含量与碳酸盐结合态As呈极显著性正相关,Cd含量与强有机结合态Cd间在P≤0.1时呈显著正相关,Pb含量与全量Pb、腐殖酸结合态Pb呈显著负相关,另外,Pb含量与强有机结合态Pb间在P≤0.1时呈显著负相关。4.土壤重金属生物有效性的影响因素分析表明,有机质是影响土壤中As对小麦有效性的因素,而影响土壤中As对油菜有效性的因素是CEC;CEC是影响土壤中Hg对水稻有效性的因素;影响土壤中Cd对小麦有效性的主要因素是pH和CEC,影响土壤中Cd对油菜有效性的因素是CEC,影响土壤中Cd对花生有效性的因素是pH;影响土壤中Pb对小麦、油菜有效性的因素是CEC。5.根据合肥地区重金属生物有效性的研究结果,通过两种方法初步拟订出合肥地区土壤重金属(Pb、Cd、As、Hg)形态的临界值,若以活性态表示,其临界值分别为4.21、0.0259、0.07、12.63mg/kg。