本文在包头市及周边农田区进行土壤、浮尘等地球化学调查的基础上,对包头市元素地球化学分布特征、周边农田土壤有害组分污染状况及质量进行综合分析和研究,力图在国家已有的评价标准框架下,进一步对包头市及周边农业区进行土壤级别划分,建立地球化学有害元素污染预警,为包头市环境保护、经济可持续发展以及未来规划提供一些科学依据。依托“内蒙古河套农业经济区生态地球化学调查”项目的子课题“包头市生态地球化学环境评价”的数据分析研究,表明包头市表层土壤元素分布具有明显的区域富集特征,大多数重金属元素、稀土元素呈富集状态,主要富集元素为汞Hg、氟F、镉Cd、铅Pb、铜Cu、锌Zn、磷P、硫S和镧La、铀U、钍Th,而浮尘中这些重金属元素含量高于土壤。其中部分重金属元素、放射性元素在土壤中的富集,从人居生态环境的角度来讲,这些富集元素与有机污染物等有害组分共同构成生态环境的污染源。特别是稀土元素和氟元素,异常区分布特征明显,应该与包钢排放大量含有多种元素的煤烟尘、粉尘等有关。经分析研究认为土壤污染区分布于包钢、包钢尾矿坝、东河区以东的包头铝厂和昆都仑河、四道沙河一带污染的局部地段。尤其是包头市包钢尾矿坝一带已形成的污染,其土壤质量级别为劣质土壤。是否对人体健康造成影响目前的尚不明了,还有待于医学观察和实验加以定论。在包头地区土壤评价过程中,使用内梅罗指数,对其进行评价。结果显示包钢厂区和包钢尾矿坝一带为严重污染区。然而对包头市周边蔬菜与根系土壤取样进行元素含量分析其特点为,根系土壤元素含量多符合Ⅰ、Ⅱ类土壤质量标准；蔬菜中元素镉Cd、锌Zn、铅Pb、铜Cu含量也低于无公害食品标准和绿色食品标准中有害元素含量的限定值。只有氟F元素含量也较高,由于国家暂无限定标准,因此无法进行定性评价。目前没有信息表明当地居民因食用该地区种植的蔬菜而出现氟中毒症状。但F元素毕竟对人体有较大危害,应严格监控其变化。在该地区放射性研究中,包钢尾矿坝和矿渣堆放处,存在放射性元素异常,且空气吸收剂量率高于本底值范围。经对包钢尾矿周边村庄调查发现,1993年至今,包钢尾矿坝的污染,已经导致居民10余年间77人死于癌症,骨质疏松症等疾病发病率明显偏高。该地区有机污染物的分析研究表明,多环芳烃主要来源于重工业企业大量燃烧的煤、石油等,其次是受工业污水排放、废物倾倒、工业渗漏、大气沉降等因素的影响。但经过对包头土壤有机物污染进行评价所得的结果,以加拿大农业区域土壤的治理标准值衡量,该地区土壤多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,简称PAHs),属于安全级别。本文结合国内已有的预警模型,分析研究土壤重金属元素的分布和聚集特征,并利用计算机编程处理有害元素的相关数据形成可视化趋势图像,从而获得的区域内土壤中各元素背景分布趋势特征图。该可视化趋势图件,不但在地球化学元素含量数据处理技术上有所突破,还可为管理部门做好灾前预警、定时监测,以及灾害发生时的快速应急反应提供技术支撑,有利于决策层及时制定合理预案,并全面提高土壤有害元素应急管理工作的科技水平发挥应有的作用。