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本研究以典型旅游城市杭州市为例，研究城市环境中Cd元素的环境地球化学特征，选择城市环境中的城市绿地土、街道尘埃和水-底泥样品为研究对象，为城市环境进行一次全面“体检”，分析了城市多介质中Cd的空间分布特征，探讨了介质中Cd的背景情况，利用多元统计分析的因子分析法获知介质中的元素组合特征和物源性，分析了土尘介质中Cd的化学形态特征，并以苔藓作为环境指示剂研究了地表大气环境中Cd的生物可利用性。最后以杭州市的农业活动为研究对象，研究蔬菜根系土和蔬菜的Cd含量特征和联系。通过如上分析，得出以下几点认识：
1.城市各环境介质中Cd的含量特征和背景值研究等表明，杭州市不同区域均出现一定程度的高Cd负荷。城市表层绿地土(0-20cm)Cd的含量：江南城区(0.11mg/kg)<主城区(0.18mg/kg)<半山区(0.21mg/kg)，其中位于主城区的西湖风景区为：0.12mg/kg；街道尘埃：主城区(1.53mg/kg)<南城区(2.00mg/kg)<半山区(2.11mg/kg)，西湖风景区为1.11mg/kg；水样：江南城区(0.0002mg/L)<主城区(0.0003 mg/L)<半山区(0.0020 mg/L)，底泥：江南城区(0.37mg/kg)<主城区(0.65 mg/kg)<半山区(1.15 mg/kg)。城市蔬菜根系土耕作层(0～20cm)Cd含量的均值：江南城区(0.13mg/kg)<主城区(0.19mg/kg)<半山区(0.29mg/kg)。三个区的多种介质Cd含量均大致表现为：半山区最高，主城区和江南城次之。
以国家土壤环境质量Ⅱ级标准(0.3mg/kg)和地表水环境质量Ⅰ级标准(0.001 mg/L)来衡量介质中的Cd的含量特征，江南城区：绿地土和水样介质超标率为0％，底泥超标34.7％。主城区：绿地土浅层和深层超标率12.31％和9.24％，水样超标率1.8％，底泥超标率47.2％。半山区：绿地土浅层和深层超标率13.95％和9.3％，水样超标73％其中9.5％超Ⅳ类水标准，包括7.1％的超Ⅴ类水标准，此两类超过了农田灌溉水质标准限值0.005mg/L)，底泥超标率50％。街道尘埃的Cd含量全部超过土壤环境质量标准，但Cd含量在主城区、江南城区和半山区依次上升。相比而言，街道尘埃、底泥和半山区的水样污染情况较严重。对于蔬菜根系土，依照国家土壤质量标准值0.30mg/kg为参照依据，江南城区表层和深层土壤超标率均为0％；主城区表层超标率为0％，深层超标率为6.7％；半山区表层超标22.2％，深层超标率为5.6％，且均低于三类土壤标准(1.0mg/kg)。
研究得出杭州市绿地土和底泥的初始物源与土壤沉积母质有关，其背景值分别为0.10mg/kg和0.14mg/kg，街道尘埃为人为源，背景值为1.39mg/kg。西湖风景区绿地土Cd含量(0.12mg/kg)与杭州市沉积母质Cd的基准值(0.12mg/kg)、浙江省成土母质基准值(0.12mg/kg)较为相近，且西湖区街尘Cd含量(1.11mg/kg)与所得街尘背景值(1.39mg/kg)亦接近。这说明西湖风景区可能与原始特征接近，受到人为污染相对最少。街道尘埃中的Cd含量具备高含量可能是一个普遍现象，与世界多个城市的对比发现，杭州市的街尘Cd污染相对尚轻，Cd含量特征可能与城市的发展背景有关。
2.由杭州市沉积母质Cd的地球化学基准值可知，第一环境所产生的Cd元素未超过国家土壤质量标准，不会造成自然污染，因而杭州市的Cd污染主要来自于第二环境的人为源释放叠加致超标所致。绿地土和底泥中外来Cd的多少主要与所处环境有关，在半山区受人为影响最大，主城区次之，江南城区相对最低。街道尘埃由于其超细的粒径特征(<0.75μm)，较易通过交通、风力等作用在空气中再悬浮而出现二次搬迁，在动力环境相对较低的环境沉降，结果导致街尘Cd含量在雨水口有所增加，同时街尘在不同环境特征中Cd含量大致表现为：厂区>居民区≈公园>交通区≈商业区>风景区。绿地土的差值对比表明，人为源的影响大小为：半山区>主城区>江南城>风景区。元素的累积频率研究表明，人为源对街尘的影响半山区最大，江南城和主城次之；对底泥的影响大小为：半山区>主城区>江南城。人为源的影响大小与介质中元素的组合特征研究结果表明，半山区的人为干扰最大，在江南城和半山次之，而环境介质中Cd的人为源可能与工厂作业和交通相关的活动等有关。
3.由街道尘埃、底泥和蔬菜根系土中Cd的化学形态可知，街道尘埃中可活动态(非残渣态)Cd约占88％，底泥中约85％，蔬菜根系土则约为87.5％。这其中弱酸可提取态Cd在底泥中的百分含量最高，占全量约53％，蔬菜根系土为42％，街道尘埃为38％。这表明城市环境介质中Cd的化学活性较强，向食物链转移的潜在危害较大。在半山区的水体-底泥Cd含量关系中也说明半山区的底泥Cd有极高的化学活性，半山区底泥的Cd污染表现为“源”，向水体释放Cd，而江南城和主城底泥则表现为“汇”，接受沉积。
4.苔藓和蔬菜中的Cd含量分析结果表明，环境中Cd已经产生了现实危害性，全区苔藓和蔬菜中均出现不同程度的Cd负荷。苔藓中Cd含量：主城区(1.02mg/kg)>江南城区(0.90mg/kg)>半山区(0.77mg/kg)。其含量与环境特征关系较大：公园社区>交通区≈商业区>居民区>厂区>风景区，反映了近地表空间的大气环境质量，与街尘Cd的分布较为一致，均与周围动力环境等因素有关。相关性分析也表明，厂区苔藓Cd含量较低与厂区街尘弱酸提取态Cd含量较低有关。
在不同种蔬菜中叶菜类(0.22mg/kg)>根茎类(0.18mg/kg)>瓜果类(0.17mg/kg)，其可能表明瓜果类、根茎类和叶菜类蔬菜吸收土壤Cd的能力依次增强。叶菜类蔬菜Cd含量表现为：江南城区(0.29mg/kg)>半山区(0.22mg/kg)>主城区(0.17mg/kg)，根据国家食品卫生标准Cd的限值规定，江南城区叶菜类超标77.8％，平均超标1.7倍，最高超标3.5倍。主城区叶菜类超标25％，平均超标1.23倍，最高超标1.3倍。半山区叶菜类超标35.3％，平均超标2.5倍，最高超标4.1倍；根茎类超标55.6％，平均超标2.8倍，最高超标5.5倍；瓜果类超标54.5％，平均超标5.7倍，最高超标12.8倍。这表明杭州市蔬菜均存在一定程度的Cd污染，情况较严峻。对比分析蔬菜中Cd含量与根系土中Cd含量以及根系土中Cd的化学形态分量的相关性均不明显，这说明除了根系土中Cd的化学活性外，植物对土壤中Cd的吸收可能还与植物的基因、伴阴离子或胁迫离子等因素有关。