作为流入巢湖的最大支流,杭埠-丰乐河的水环境质量对巢湖的水环境安全有重要影响。然而,由于缺乏流域内重金属生物有效性的系统研究,目前对杭埠-丰乐河沉积物中重金属的潜在风险尚不清楚。本研究以杭埠-丰乐河流域为研究区域,以流域内表层沉积物为研究对象,通过综合使用逐级顺序提取技术（BCR）、基于生理学的提取试验（PBET）以及薄膜扩散梯度技术（DGT）,研究了杭埠-丰乐河流域沉积物中典型重金属（Cu、Zn、Cd、Cr和Pb）的赋存形态、生物有效性、潜在风险和污染来源,为评估类似研究地区重金属的生物有效性、潜在生物利用率和生态危害提供参考。本研究获得的主要结论和认识如下:1、杭埠-丰乐河流域沉积物中Cr、Cu及Pb分别低于或接近巢湖沉积物的背景值,Cd和Zn的平均含量则大于相应背景值。从空间分布来分析:杭埠河中游至下游的过程中Zn、Cd及Pb的平均含量呈现逐渐递减趋势,Cr和Cu在杭埠河中游含量低,而在下游两河交汇处含量升高。杭埠-丰乐河交汇处的重金属含量不仅受到丰乐河中Cr、Cu和Zn的影响,也受到杭埠河中游和下游中Cd的影响。另外发现,沉积物的粒度和物质组成是影响重金属富集的重要因素,TOC对沉积物中Zn的含量和分布影响显著。2、BCR提取实验表明,Cd（8.69%）、Zn（8.12%）和Cu（8.05%）的酸可提取态（F1）占比很大,这表明这三种重金属元素的生物有效性较高。此外,重金属肠胃液模拟实验表明,其胃相的平均生物可利用性为:Cu＞Pb＞Zn＞Cd＞Cr,肠相为Cu＞Zn＞Cd＞Pb＞Cr。Zn、Cd、Cr、Cu和Pb等五种重金属的DGT测量平均含量分别为28.07、7.7、3.69、2.26、0.5μg/L,其中,DGT测量的Cd平均含量分别是CMC（衡量急性毒性）3.85倍和CCC（衡量慢性毒性）30.8倍,意味着Cd的慢性/急性毒性。另外,Zn、Cu和Cr的胃肠相含量与它们的BCR形态具有正相关关系,指示PBET技术可以作为评估沉积物中Zn、Cr和Cu等重金属潜在生物有效性的工具。进一步发现,p H值是沉积物重金属生物有效性的显著影响因素;另外,DGT测量的Cd含量与Eh值的显著负相关,表明Cd在还原条件下也可能有较高的释放风险。3、多元统计分析和Pb同位素示踪结果表明,沉积物中Zn、Cr、Cu和Pb等元素主要受人为活动影响,其在污染来源和迁移途径等方面具有相似的环境地球化学行为;而Cd与其他重金属元素则不同,来源途径更为复杂。Pb同位素源解析结果表明,杭埠河中游、下游、丰乐河以及杭埠河和丰乐河交汇处人为源对Pb的贡献比例分别为60.71%、89.29%、53.57%和94.64%,皆显著高于自然源。杭埠河和丰乐河交汇处明显受到杭埠河人为活动的贡献,污染源呈现显著的空间变化特征。4、基于重金属总量的风险评估结果表明,Pb、Cu和Cr几乎没有造成污染,Zn达到未受污染至中度污染程度,Cd达到中度至重度污染水平。空间分布上,杭埠河中游、下游以及杭埠河和丰乐河交汇处存在中度污染风险;丰乐河生态风险为低污染。基于重金属形态的风险评估结果表明,Pb、Cu和Cr的RAC值均小于10%,意味着释放风险较低;在杭埠河中游,Cd和Zn的RAC值均大于10%,则表明存在中等释放风险。