太湖水污染日益严重,沉积物既是水体中污染物的储备库,又是对水体有潜在生态风险的污染源,对太湖表层沉积物中有害重金属进行污染特征和风险评价研究可以为太湖水污染防控和环境管理提供科技支撑。本研究选取太湖不同湖区的沉积物为研究对象,测定并分析表层沉积物中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb、Cd七种有害重金属的总量,各赋存形态含量以及相关的理化指标,采用潜在生态危害指数法、地累积指数法和风险评估编码法三种评价方法对沉积物中重金属进行风险评价,旨在了解研究区域水体表层沉积物中重金属总量和形态的分布特征、相互关系及可能来源,评估其生态风险;同时,分析不同营养水平下沉积物中重金属的吸附-解吸行为受环境因素(pH、温度、离子强度)的影响。主要研究结果如下:1.在太湖各研究湖区的表层沉积物中,Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb、Cd七种重金属均有检出。不同湖区的沉积物中重金属的含量差异较大,受到沉积物中有机质含量、上覆水溶解氧、铁锰含量、含水率等环境因素的综合影响,相对于南太湖,北部竺山湾、梅梁湾、贡湖的重金属含量较高,其中竺山湾的表层沉积物中的重金属含量远高于全湖平均值。全部研究区域的沉积物中均检出较高的Cd含量,均未达到国家土壤环境质量二级标准要求。表层沉积物中重金属的来源较为复杂,不同重金属的主要来源也有较大差异。Ni、Cu、Zn、Cd主要来自工业污染,Cr、As、Pb的主要来源是地球化学成分,工业污染和沿岸排污对沉积物中的重金属污染贡献率最大。2.七种重金属元素在表层沉积物中的赋存形态存在较大差别,Cr、Ni、Cu、As四种元素的残渣态均超过50%,Zn元素以铁/锰氧化物结合态和有机物及硫化物结合态为主,Pb元素主要以残渣态和铁/锰氧化物结合态为主,可交换态及碳酸盐结合态、有机物及硫化物含量不足总量的10%。Cd元素的可提取态含量占总量比重达90%,其中可交换态及碳酸盐结合态比值为51.35%,对上覆水有“二次污染”的风险。3.通过潜在生态危害指数法和地累积指数法对太湖表层沉积物中重金属的评价结果为:Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb各单个重金属在太湖沉积物中存在轻度的污染,综合各种重金属来看,大部分湖区沉积物存在中等级别的生态风险,竺山湾达到了强级别,其中Cd元素的污染程度远高于其他六种重金属,风险级别也为七种重金属中最强。通过风险评估编码法从生物可利用性角度对太湖沉积物中重金属的风险评价结果为:Cr,Ni,Cu,Zn为中度风险,As和Pb为低风险,Cd为高风险至极高风险。4.由不同营养水平下环境因素对沉积物中重金属的吸附-解吸的模拟试验得出:pH的变化对沉积物中As和Cd的吸附-解吸有较大影响,随pH升高,吸附量增大,解吸量减少;离子强度的变化在一定程度上也会影响沉积物中As和Cd的吸附-解吸,吸附量随离子强度的增大而减小,解吸量增大,比较来看,离子强度对沉积物中Cd吸附-解吸的影响大于As;温度对沉积物中重金属的As和Cd的吸附-解吸影响不大,但在温度高于30℃后,沉积物中两者的解吸量会有较大幅度的增加。不同营养水平下环境因素对沉积物中重金属的吸附-解吸的影响差别不大,不同营养水平下的沉积物对As和P的最大吸附量不同,富营养化水平下的沉积物的最大吸附量高于中营养化水平。