近年来,工农业的快速发展加剧了重金属环境污染。其中,水体底泥重金属污染问题受到了越来越多的关注。松花江是我国七大河流之一,研究其底泥重金属含量时空分布特征对流域的水环境治理具有重要的意义。本文以2006年和2016年松花江哈达山–松花湖段表层底泥为研究对象,分析了底泥样品的矿物组成、底泥样品及部分底泥样品中黏土的As、Hg、Cr、Cd、Pb、Cu、Ni、Zn等元素的含量,研究了表层底泥重金属含量的时空分布特征,并对重金属污染及污染源进行了分析。傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析和X射线衍射(XRD)分析结果表明,研究区底泥样品主要由石英、长石、高岭石、伊利石、绿泥石、伊/蒙混层等矿物组成。化学成分分析结果表明,重金属元素As、Hg、Cr、Cd、Pb、Cu、Ni、Zn均倾向富集于底泥样品中的黏土内,矿物组成差异对底泥样品重金属含量影响显著。与我国主要河流和湖泊相比,2006年表层底泥中元素Hg、Cd、Pb、Zn的含量显著高于其他河流和湖泊,均处于较高水平,而元素As、Cr、Cu、Ni的含量整体上均处于中等水平。相比较而言,2016年表层底泥中只有元素Hg的含量显著高于其他河流和湖泊,元素As、Cr、Cd、Pb、Cu、Ni、Zn的含量均处于中等水平。2006年和2016年表层底泥重金属含量空间分布特征十分相似,主要表现为吉林市区段内的重金属含量普遍高于非市区段,且重金属含量的最高值集中出现在吉林市九站大桥附近,而向上游、下游重金属含量逐渐降低。重金属含量随时间变化的趋势十分明显,即相比于2006年,2016年表层底泥的重金属含量整体上有了一定程度的下降。采用重金属含量标准化方法消除底泥样品矿物组成差异的影响后,重金属含量的时空分布特征发生了一定程度的变化,但整体上变化幅度并不大。地累积指数和潜在生态风险指数分析表明,2006年和2016年表层底泥重金属的污染程度具有相似的空间分布特征,即吉林市区段污染程度明显高于非市区段,且污染的最高程度集中出现在吉林市九站大桥附近,而向上游、下游逐渐降低。2006年表层底泥主要受到了Hg、Cd、Zn的污染,在吉林市区段其污染等级几乎都在Ⅱ级以上。整段流域内,Hg和Cd的生态风险分别达到了严重程度和重度,且重金属的综合潜在生态风险整体上达到了严重程度。相比于2006年,2016年底泥重金属的污染程度有了显著的降低,其综合潜在生态风险程度也降至了重度;但Hg污染仍很严重,尤其在吉林市九站大桥附近出现了Hg的极强污染。整段流域内存在Hg的严重程度生态风险。根据重金属污染的时空分布特征、重金属元素组合及吉林市重金属重点源和工业废水重点源等分析,推断研究区表层底泥重金属污染应主要来自吉林市工业活动,特别是工业废水的排放。10年前后重金属污染特点分析表明,通过治理,Cd、Zn等重金属污染源得到了有效的控制,但Hg并没有。2016年上游底泥中存在轻度Hg污染,因此不排除表层底泥中有少量的Hg来源于上游。