由重金属污染引发的疾病和公害事件非常多见。土壤中的重金属不能够被微生物逐步分解，结果便是在土壤中沉积，经过在自然界中的日积月累，通过食物链影响人体健康。世界粮农以及卫生组织FAO/WHO之所以对镉万分“苛求”，是因二价镉离子是一种危险的环境污染物，其对生物和人产生的毒害作用显而易见。更对生育力和一些必需元素产生恶劣后果，甚至可能影响新生儿的性别[6，7]。

食物链是人类生活中镉来源的直接原因，土壤又关系着植物的生长。根据报道[8]，虽说叶片的直接吸取镉转而使其进入植物体，植物体中镉主要产生在土壤中。

1.1  镉元素简介

单质镉的外表呈银白色，质感柔软，它在元素周期表的位置在ⅡB族，原子量是112.41，电子的层结构是[Kr]4d105s2，因为d电子层结构已经饱和，通常情况下它不能失电子，但是5s电子极易失去，因此镉的常见化学价态只有两种价态，即零价和正二价。 在土壤溶液中，镉的存在与土壤的酸碱值有很大关系，在酸性土壤中，其重要以二价镉离子的形式存在，而当土壤的酸碱值高于8时，便以氢氧化合物的形式存在。

1.2  农田土壤镉污染现状

1.2.1  我国农田镉污染状况

土壤重金属污染问题在城市及市郊土壤重金属污染问题引起越来越多的重视。

资料表明[9]，1998年我国受污染的农田面积达两千万公顷，全国耕地面积的五分之一深受影响，这也让国家损失了两千多亿的经济收入，每年粮食的减产也有两千万吨，经济的收入损失高达一百多亿元，在这里面， 1.33万公顷的土地受到镉污染， 我国的十一个省以及二十五个地区受影响。

改革开放以来，为了抑制土壤中的重金属污染，很多重点城市都开展了立项于检测土壤中重金属的研究。例如：我们提取上海市蔬菜的污染状况，检测出镉离子的超标率为13.29% [10]。张民等[11]研究发现，在我国，农田土壤里的铅含量正在增加。 

1.2.1  镉的土壤环境容量

环境容量，其定义为在某个环境区域里，对人类活动产生影响的容纳量的最大极限值。土壤生态系统的环境容量有缓冲性的特点，环境容量系统自身对污染物的自净，表现在重金属进入该系统之后，经过物理、化学以和生物的与非生物等要素的重金属污染物演变的形态、转化和迁移等等现象。

研究镉的土壤环境容量，可以用于相关环境质量的控制，同时可以用来规划相关的工农产业。利于我们对于某些区域的污染物的总量进行控制，便于日常生产活动中污泥农田施用的标准，益于制定出准确的区域土壤环境标准。

1.3  农田土壤镉积累来源

1.3.1  土壤镉积累的自然来源

镉元素稀松，分散，纯天然未受人为污染的镉主要取自其成土的母质，它地壳中各类岩石的平均含量约为每千克零点二毫克，其中火成岩的含镉范围为0.001~1.8mg.kg-1。变质岩为0.04~0.1mg.kg-1，沉积岩为0.3~11 mg.kg-1 [12]。我国自然土壤镉含量在0.01~2 mg.kg-1之间，平均为0.35 mg.kg-1[13]。

1.3.2  土壤镉积累的人为来源

重金属存在于自然界中很少会对人类产生危害。而引起危害的土壤重金属主要是人为的。随着重工业的发展，重金属污染形式愈加严酷。在上世纪的八十年代，世界上人为的投入镉约为1万吨，百分之八十的污染的起因是重工业企业对于铅，铜的冶炼。环境污染中的镉有一小部分进入大气，百分之四排出水中，继续绝大多数的重金属镉流入了土壤，而主要来自与是农业土壤[29]。重金属镉污染在农田中来源的途径主要有酸雨、污水浇灌、污泥和化肥施用这四种途径。