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以辽河流域支流南沙河及海河流域支流凉水河为研究对象,研究了水体、悬浮物、表层沉积物中重金属的分布特征,应用地累积指数法和潜在生态风险法对表层沉积物中重金属污染进行了评估,通过吸附实验揭示了流域水体中重金属污染物的运移规律,并且运用因子分析法对南沙河重金属污染进行源解析,为南沙河和凉水河污染控制及治理修复提供了科学依据。主要研究主要成果如下：(1)监测分析了枯水期、平水期、丰水期时南沙河水体以及枯水期时悬浮物和表层沉积物中16种重金属的含量与分布规律,结果表明：南沙河水中重金属Cd、As、Cu、Se含量均低于《地表水环境质量标准GB3838-2002》中Ⅰ类水质标准,部分断面Zn含量超过Ⅲ类水质标准,有的断面Pb含量超过Ⅳ类水质标准；与辽宁省土壤背景值相比悬浮物中Cd、Zn有明显的累积现象；表层沉积物中As、Se、Cd、Sb、Tl、Pb、Zn、Cu、Mn、Fe、Mg、Al有累积现象。(2)监测分析泄洪期、非泄洪期凉水河水体、悬浮物以及表层沉积物中16种重金属的含量与分布,结果表明：水体中As、Se含量均低于地表水Ⅰ类水质标准,Cu、Cd含量均低于Ⅱ类水质标准,大部分断面Zn含量低于Ⅲ类水质标准,部分断面的Pb含量超过Ⅳ类水质标准；与北京市土壤背景值相比,凉水河泄洪期时悬浮物中As、Se、Cd、Sb、Pb、Zn、Cu、Ba的累积现象较为明显,非泄洪期Cr、Ni、As、Se、Cd、Pb、Zn、Cu在悬浮物中有明显的累积现象；表层沉积物As、Se、Cd、Sb、Cr、Pb、Zn、Cu、Ca、Fe、Mg、Ni有累积现象。(3)选取南沙河及凉水河中富集程度高、毒性强的6种重金属Pb、Cd、As、Cr、Cu、Zn,运用地累积指数法和潜在生态风险法对两条河流表层沉积物中的重金属污染进行评估。地累积指数法评价结果显示：两条河流表层沉积物中重金属地累积指数分级均在0-3之间,属无污染至中度污染水平,南沙河各重金属的污染程度为：Zn>As>Pb>Cu>Cr>Cd,凉水河为Zn>Cu>Cr>Pb>As>Cd。潜在生态风险法评价结果表明：南沙河和凉水河表层沉积物中的重金属均呈现出较轻到中等的生态风险,Cd具有一定的生态风险。(4)运用因子分析法对南沙河水体和表层沉积物中重金属污染物进行了来源解析,解析结果表明,南沙河重金属污染源大致可以分为三类：即冶金锻造源、燃煤源、矿石开采源。南沙河水体污染源解析得到的贡献率分别为：58.609%、15.375%、9.854%,表层沉积物污染源解析得到的贡献率分别为：36.691%、22.037%、36.255%。(5)南沙河及凉水河沉积物对铅的吸附等温线分别符合Langmuir模型和Freundlich模型,随着温度的升高,两河沉积物对铅离子的吸附量增加,沉积物对铅离子的吸附量随离子强度的增加而降低,随着初始pH值的增大而增加。