土壤是人类赖以生存和发展的基础,土壤质量的好坏直接或间接地影响着人类生活的健康和质量。目前,土壤污染和食品安全问题频频发生,土壤重金属污染已经严重影响到农业发展和生态系统安全,对人类健康构成潜在威胁。四川省万源市以富硒农产品闻名全国,目前正依托硒富土地资源优势,打造中国天然富硒农产品基地。可是,作为富硒农产品基地,不仅要求土地富硒,而且还要求土壤不存在重金属严重污染。Cd作为一种生物毒性强、迁移性强的重金属元素,具有很强的致癌性,在研究区岩石中具有较高的地质背景,因此,选择Cd作为重金属代表元素,查明不同地质背景条件下,其在特色农业区土壤中分布和赋存形式,探讨土壤环境条件对镉元素生物有效性的影响,对于富硒土地的安全开发利用和镉污染土壤治理具有重要意义。通过对四川省万源市东部区4个特色农业区(白羊乡、旧院镇、大竹镇、庙子乡)采样和分析,查明了研究区岩石、表层土壤、土壤垂向剖面、农作物籽实和根系土及人发中镉的含量特征,探讨了镉元素在岩石-土壤-植物-人体系统中的迁移转化规律,评价了环境质量现状,取得了以下几点成果和认识:(1)岩石镉含量最大值为3.16mg/kg,最小值为0.033mg/kg。不同时代岩石中镉平均含量由高到低依次是:寒武系、震旦系、三叠系。不同岩性含镉量由高到低依次是页岩、砂岩、灰岩。不同农业区岩石中镉的平均含量大小顺序为庙子>大竹>白羊>旧院,分别为0.518mg/kg、0.275mg/kg、0.064mg/kg、0.062mg/kg。与上地壳镉丰度值0.098mg/kg相比,大竹镇和庙子乡岩石中镉平均含量均明显大于地壳丰度值。(2)表层土壤镉含量介于0.10 mg/kg~47.8 mg/kg之间。四个特色农业区表层土壤镉平均含量高于全国土壤背景值(0.1mg/kg),镉平均含量表现为庙子乡>大竹镇>旧院镇>白羊乡,分别为5.72 mg/kg、1.73 mg/kg、0.32 mg/kg、0.28mg/kg。土壤镉含量由地表向深部逐渐下降。(3)研究表明,土壤镉含量与土壤pH、有机质有关。白羊与与大竹土壤有机质含量接近,旧院与庙子土壤有机质含量接近。白羊乡、旧院镇和庙子乡土壤Cd随有机质含量增高而增加。有机质对Cd在土壤中分布具有较大控制作用。(4)表土样品镉的赋存形态以水溶态和离子交换态镉(即有生物可利用态)为主,约占镉形态总量的三分之一。各形态含量由高到低依次为:离子交换态>残渣态>铁锰结合态>碳酸盐结合态>腐殖酸结合态>强有机结合态>水溶态。不同农业区,土壤Cd形态差异较大。(5)农业区作物中的Cd含量没有明显超标,属于安全范围。说明4个特色农业区上述四种作物是安全的。农业区作物镉平均含量为水稻>土豆>玉米>四季豆,水稻富集镉的能力较强,四季豆富集镉能力较弱。土豆和四季豆可作为富硒产品大量种植。(6)特色农业区人发中镉含量没有超过安全上限值,尚未对人体造成危害。