本研究以福建省尤溪县丁家山铅锌矿区为研究对象,从铅锌矿开采活动中存在的重金属污染问题出发,以控制矿区土壤重金属污染和食品安全为基本目标,通过大样本调查采样和地统计学分析,对矿区耕地土壤重金属空间分异特征及其污染状况进行评价,进而针对性地开展矿区农作物调查采样,系统评价了不同作物对重金属的吸收富集能力以及农产品的安全性,结合耕地土壤污染状况与农产品安全性评价结果,提出矿区耕地土壤安全利用区划。研究结果表明:(1)铅锌矿开采产生的尾矿渣、矿井废水、粉尘扩散沉降及污灌使矿区耕地受到严重的重金属污染,其中以铅(Pb)、锌(Zn)、镉(Cd)污染较为严重,最高含量分别达2470mg/kg、1460mg/kg和5.70 mg/kg,均严重超过国家土壤环境质量二级标准值,而铜(Cu)和铬(Cr)的含量相对较小,污染相对较轻,汞(Hg)和砷(As)含量最小,均未超国家土壤环境质量标准。矿区耕地土壤重金属含量表现出离矿口近的区域Pb、Zn、Cd含量教高、矿口下游采样点重金属含量高于上游采样点、矿山废水流经的小河沟两侧重金属含量较高等空间分异特点,铅锌矿的开采向周边农田输入了较多的Cu、Pb、Zn和Cd是导致耕地土壤重金属污染加剧的主要原因。(2)矿区耕地土壤Cu、Pb、Zn、Cd、Cr的单因子污染指数均值分别为2.48、4.29、3.45、7.69和0.66,综合污染指数平均值为6.3,不同元素的污染程度为Cd>Pb>Zn>Cu>Cr。矿区近1/3的耕地土壤出现Cu污染,以轻度污染面积最大;近2/3的耕地出现Pb污染,以重度污染区面积最大;超过2/3的耕地出现Zn污染,以中度和重度污染区面积较大;矿区耕地土壤Cd污染最为严重,中度和重度污染耕地合计占总面积的87%;Cr污染程度相对较轻,仅有3.19%的耕地呈轻度污染。矿区大部分耕地土壤呈重金属综合污染,重度污染面积占矿区耕地总面积的75.5%,中度污染占16.18%,表明矿区耕地土壤重金属污染程度已相当严重。(3)矿区农作物均受到不同程度的重金属污染,其中Pb超标率高达98.41%,Cd和Cr超标率分别达46.03%和22.22%,农作物基本未受Cu、Zn污染。不同种类农作物的污染程度为叶菜类>根茎类>茄果类>豆类>瓜菜类,谷类作物中水稻>玉米。矿区作物可食部位对Cd、Cu、Zn的富集系数较高,对Cr和Pb的吸收富集系数较小。叶菜类和根茎类作物对Cd污染风险性高,玉米、豇豆、茄子等10种作物对Cd安全性较高;水稻和叶菜类作物为Pb高风险作物,Pb安全作物仅有辣椒一种;南瓜、黄瓜、丝瓜、辣椒、豇豆和四季豆中Pb和Cd的含量较小,富集系数较低,对Pb和Cd污染土壤有较强的耐受性,且可食部分安全较高。(4)根据矿区耕地铅、镉污染类型以及不同农作物对铅和镉的安全风险,确定不同土壤污染区域适宜种植的作物品种。为了实现对污染土壤的安全利用,将矿区耕地划分为14类种植区,其中以8类(Pb轻污染、Cd重污染区)、11类(Pb中污染、Cd重污染区)和14类(Pb重污染、Cd重污染区)种植区占优势,合计占研究矿区耕地总面积的76.39%,这些区域耕地土壤Pb、Cd污染较严重,适合于种植对Pb、Cd风险较小的瓜菜类、茄果类和豆类作物。(5)根据矿区耕地土壤重金属污染类型及其程度、农作物安全性评价以及耕地安全利用区划研究结果,提出以下铅锌矿区重金属污染耕地安全利用对策:开展环境保护宣传工作,进一步提高民众的环保意识;加强对矿井废水排放的监管,严格控制矿井废水直接排放;科学灌溉和施肥,防止耕地土壤污染加剧;科学布局,安全利用矿区污染的耕地。