长江是中国最大的水系,世界第三大长河,为沿江地区特别是中下游地区的经济发展提供了良好的条件和丰富的水资源。近年来在长江沿江地区经济高速发展的同时,大量的重金属污染物被排放进入河流生态系统中,造成了长江流域生态环境的日益恶化。因此,对于长江水系重金属地球化学行为的研究对保持长江流域经济和环境的可持续发展具有重要意义。本文以长江流域为研究区域,自长江源头直至入海口采集了干流及主要支流的水样品和悬浮物样品,利用统计分析的方法分析了长江干支流悬浮态（粒度＞0.45μm）和溶解态（粒度＜0.45μm）重金属元素的地球化学特征和空间分布特征,计算了不同相态重金属元素在长江的输送通量变化和入海通量。通过对比重金属含量的空间分布特征发现各重金属元素的主要源区,利用主成分分析和地球化学示踪的方法解析了各元素的不同来源以及溶解态和悬浮态来源的差异,尝试分析了重金属在悬浮物和水体之间迁移转化的影响因素。通过研究,得出长江各主要支流重金属的含量受人为因素影响的程度明显高于干流,污染程度更高。在丰水期,长江干流自上游至下游各重金属元素的含量反映了一致的变化特征,悬浮态含量在三峡上游的攀枝花、重庆等地出现峰值,而在三峡大坝处骤然降低,溶解态含量在三峡下游的武汉、南京等地出现峰值。长江水系中重金属元素的主要源区包括矿区（攀枝花、南岭和铜陵矿区）和主要城市区（重庆地区、武汉地区和长三角地区）。在矿区,土壤侵蚀和采矿过程中的排放是重金属的主要来源;在城市区,废弃物堆积以及工业废水和生活污水的排放是重金属的主要来源。长江中的溶解态Co、Pb、Zn、Cu和Ni主要来源于铜陵矿区和长三角地区,Se和Cr的主要源区是重庆地区,南岭矿区是悬浮态Co、Cr和Ni的主要源区,悬浮态As、Zn和Cd主要来自于攀枝花矿区。pH是决定重金属元素在悬浮态和溶解态之间迁移转化的最重要的因素,随着pH的增大,元素更倾向吸附于悬浮物。温度的升高也有利于重金属元素成为悬浮态。除少数几种元素外,随着氯离子、溶解性总固体、悬浮颗粒物含量和化学耗氧量的升高,重金属更倾向于进入溶解态。