我国现行的《土壤环境质量标准》(GB 15617-1995)是1995年颁布实施的,为我国土壤环境质量评价和管理作出了巨大贡献。但是由于当时研究资料和科学认识有限,标准中污染物指标过少,定值不够科学合理,不能满足当前土壤环境质量管理的需求,特定污染物的标准采用全国统一标准值,未充分考虑全国不同地区、不同农业用地方式的差异性。对重金属赋存形态、土壤性质及作物类型对土壤环境质量标准值的影响考虑不足,在实施过程中出现了北方局部土壤超标而农产品不超标,而南方局部土壤不超标而农产品超标等情况,土壤环境质量标准“全国一刀切”无法科学有效指导农田土壤污染的累积性评价、作物适宜性评价和禁产区划分等实际问题。考虑到我国耕地土壤类型众多,土壤理化性质及作物类型空间变异较大,因此,很有必要进行分区分类制定土壤环境基准和标准。2016年5月底颁布的《土壤污染防治行动计划》(土十条)也规定,2017年底要出台《农用地土壤环境质量标准》,各地可以制定严于国家标准的地方标准。贵州省位于我国西南,是主要的喀斯特山区,人均耕地面积不到0.5亩,是著名的矿产资源大省,土壤元素地质背景高,悠久的采矿历史和原始的釆冶技术,发达而复杂的地表与地下水系统,迁移交织的污染,造成贵州省土壤重金属污染问题突出。贵州毕节铅锌冶炼区地处“两江”上游,铅锌矿床一直是镉的冶炼主要来源,遍地土法炼铅锌排放的“三废”中含有大量铅锌镉。区域土壤环境风险较高,污染形式特殊。本论文以贵州省黄壤、黄棕壤、红壤、石灰土、紫色土、水稻土等6种主要土壤为研究对象,开展了外源铅和镉生态毒性的初步研究。通过贵州省主要作物大麦种子根伸长试验,进行贵州主要土壤中铅和镉对植物的毒性初步研究;进一步通过模式土壤动物赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)进行急性毒性试验,获取半致死浓度为测试终点的铅和镉生态毒性阈值。并建立了贵州省4种主要土壤中镉在蚯蚓体内蓄积量预测模型。本论文可为贵州省制定铅和镉的土壤环境基准和标准提供参考数据。本研究得到的主要结论有:(1)本文针对外源铅对贵州省6种主要土壤大麦种子根伸长毒性测试中,在不同类型土壤中,铅对大麦种子根伸长抑制率明显不同。6种土壤中,铅处理浓度为5000 mg·kg-1下,铅对大麦种子根伸长的抑制率顺序依次为:黄壤>红壤>石灰土>紫色土>水稻土>黄棕壤。紫色土、水稻土、黄棕壤、黄壤、红壤、石灰土6种土的EC10值分别为741、2570、1349、447、1349、955 mg·kg-1。针对外源镉对贵州省6种主要土壤大麦种子根伸长毒性测试中,在不同类型土壤中,镉对大麦种子根伸长抑制率明显不同。6种土壤中,镉处理浓度为1000 mg·kg-1下,镉对大麦种子根伸长抑制率顺序依次为:水稻土>紫色土>红壤>黄棕壤>石灰土>黄壤。紫色土、水稻土、黄棕壤、黄壤、红壤、石灰土5种土的EC10值分别为309、98、79、437、229、174 mg·kg-1。(2)对于贵州省6种主要土壤,基于蚯蚓急性毒性的铅的生态毒性阈值LC50来判断铅的生物毒性大小,顺序为黄壤>石灰土>红壤>紫色土>黄棕壤>水稻土,LC50(14d)分别为2517、2761、3184、3343、3581、3652 mg·kg-1。基于蚯蚓急性毒性的镉的生态毒性阈值LC50来判断镉的生物毒性大小,顺序为水稻土>黄棕壤>石灰土>红壤>黄壤>紫色土。LC50(14d)分别为871、931、988、1037、1161、1292 mg·kg-1。(3)对于石灰土、紫色土、红壤、黄棕壤4种主要土壤,根据计算的生物-土壤富集系数(BSAF)值可见,在未染毒的4种土壤中,蚯蚓对Cd的吸收富集能力依次红壤>石灰土>黄棕壤>紫色土。对于这4种壤类型中,当暴露的土壤外源镉浓度为0~2000 mg·kg-1时,蚯蚓体内Cd的蓄积浓度范围为2.69~643.7mg·kg-1。构建的预测模型lg[Cdworm]=0.648 lg[Cdtotal]-0.290[p H]+2.621,(R2=0.882,P<0.001)能够很好的预测贵州省4种主要土壤中镉在蚯蚓体内蓄积浓度。(4)采用欧洲委员会或者美国环境保护局推荐的方法,计算得出基于蚯蚓土壤铅/镉的可预测无效应浓度PNECsoil,紫色土、水稻土、黄棕壤、黄壤、红壤、石灰土,铅PNECsoil分别为3.34、3.65、3.58、2.52、3.18、2.76 mg·kg-1;镉PNECsoil分别为1.29、0.87、0.93、1.16、1.04、0.99 mg·kg-1。