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海河流域是我国经济发展较好的地区之一，人口超过1.3亿，流域内水资源比较短缺，流域水污染问题日渐严重。本文主要以海河流域子牙河水系上游的滹沱河、滏阳河两大支流为研究对象，应用电感耦合等离子体质谱检测研究区域的水体和沉积物样品中重金属元素含量，分析其空间分布，并运用潜在生态危害指数法和地累积指数法对沉积物中的重金属污染情况及其对环境的生态风险进行评估；选择对环境影响较大的Hg2+进行水生生物的毒性实验，以期得到检测该元素的理想生物检测指标。研究发现：滹沱河流域18个采样断面水体中重金属元素含量比较低，但沉积物样品中重金属较水体污染情况严重，检测结果表明，滹沱河流域沉积物样品中Cr、Co、Cu、Cd、Mn、Fe、Hg、Pb、Ni、Sn、Se的平均含量分别为99.84、15.32、57.82、2.71、567.21、29889.63、0.14、25.69、34.10、3.38、0.78mg/kg，其中Cr、Cu、Cd、Pb、Se分别是其背景值的1.1、1.28、9、0、1.3、1.3倍。滹沱河受重金属污染最严重的河段是上游五台县的清水河河段，主要的污染金属有Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb。其次，下游石家庄深泽线段受到偏中度到中度的Cd、Co、Cr污染，污染主要来自生活污水排放及工农业生产。滏阳河水体受重金属污染较轻，主要污染河段是上游的永年县段和中游的邵村排干，主要污染金属为Zn、Cr，平均含量分别为517.04、191.51μg/L，其他河段重金属含量较低，未构成污染。滏阳河沉积物样品中Cr、Co、Cu、As、Cd、Mn、Hg、Pb、Zn、Ni、Sn、Se的平均含量分别为314.81、24.27、90.13、48.80、0.92、401.20、0.15、17.00、159.37、61.32、8.76、0.91mg/kg。结果表明：滏阳河上游除永年县的2号采样断面存在强生态风险外，其它断面的生态风险较低。而滏阳河中游污染较严重，其中，邢台段、艾辛庄闸坝区存在强生态风险，邢台段的13、18、19号断面面临很强的生态风险，主要污染元素为Cd、As、Cr、Cu、Co、Sn、Ni。滏阳河下游生态风险较小。工农业生产是滏阳河流域重金属元素积累的主要原因。上游永年县断面，主要来自当地大规模的标准件生产。邢台段污染主要来自当地的化工、炼钢、冶金、焦化企业。对比实验中Hg2+对斜生栅藻的氧化损伤程度的检测结果发现，斜生栅藻细胞数随Hg2+浓度的增加而减少。96h测定的藻细胞光合色素含量结果显示，浓度低于0.25mg/L时Hg2+对细胞生长起促进作用，浓度大于0.5mg/L时为抑制作用。叶绿素含量的变化更符合Hg2+对斜生栅藻的毒性作用，SOD和MDA在不同浓度Hg2+作用下也有一定规律，但二者相结合时，反映Hg2+对斜生栅藻的氧化损伤的规律性没有叶绿素强，因此，在反映Hg2+对斜生栅藻的毒性作用时，藻细胞叶绿素含量的变化是比较理想的检测指标。