农田重金属生态效应地球化学评价是指在区域地球化学调查基础上，针对区带内引起生态地球化学问题的元素及化合物异常分布而开展的一项工作。随着工农业生产的发展，由重金属带来的土壤和农作物的污染问题日益严重，农作物直接参与食物链循环，因此，重金属在农作物中的含量过高势必影响人类健康与生态安全。本论文通过对山西省太原、大同和忻州盆地系统采集植物和对应根系土及土壤溶液样品，分析有害元素和pH、TOC指标。针对农业生产有影响的有害元素的含量水平、分布特征、生态效应进行生态地球化学有效性评价。研究区玉米籽实、根、茎、叶中重金属含量特征研究结果表明：研究区玉米籽实样品大部分属于绿色食品范畴，只有0.361％的As元素、3.8％Pb元素污染比较严重，超过国家食品卫生标准。玉米中砷、镉和铅元素平均含量均表现为：根＞叶＞茎＞籽；汞元素平均含量：叶＞根＞茎＞籽。研究区玉米根系土中砷、镉、汞、铅含量分布特征及其与玉米籽实中砷、镉、汞、铅含量关系的研究结果表明：As 90％以上属于一级，玉米根系土中As含量平均值为：忻州盆地＞太原盆地＞大同盆地。土壤中镉超过三级的土壤主要集中忻州盆地，其他的都是一级土壤。Pb在玉米根系土中的含量大部分低于二级土壤标准，仅4％的样品超出二级土壤标准。Hg含量91％属于一级土壤。研究区砷、镉、汞、铅富集系数不大，剔除异常点后，各元素富集系数与土壤中对应元素的含量均有非常显著的相关性。对研究区重金属元素间的交互作用进行研究表明：重金属元素间、重金属和其它元素间存在协同或拮抗作用，可能增强玉米耐重金属的能力。利用重金属含量和现行国家食品卫生标准，对研究区农作物进行生态效应评价。结果表明：研究区玉米大部分都在绿色食品范围内，只有约3.8％的样品Pb和0.316％的样品As超标。综合四种重金属元素含量显示，研究区玉米超标率达到4.1％，安全食品占18.99％，绿色食品只占54.6％。但是参照人日摄入量中，As、Cd、Hg、Pb与ADI限值相比，研究区人们摄入的铅普遍超标。通过对研究区土壤溶液与玉米籽实中元素含量关系研究结果表明：土壤溶液中各元素含量与玉米籽实中对应的元素含量具有很显著的相关关系。