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本文利用x射线荧光(XRF)和电感耦合等离子质谱(ICP-MS)分析技术,对湘江株洲-湘潭河段沉积物进行主量元素和重金属元素分析。结果表明,湘江株洲-湘潭沉积物中主量元素SiO2.TiO2.Al2O3.Fe2O3. K2O等组分的含量变化相对稳定,MnO、P2O5、Na2O及LOI等组分的含量变化大(CV>0.2)。沉积物具有明显亏CaO、Na2O,而富MnOMnO、Al2O3、TiO2的化学组成特征。自上游到下游A1203等表征细粒径矿物的主量元素有逐渐上升的趋势,而DiO2、Na2O等表征粗粒径矿物的主量元素有逐渐降低的趋势。研究区沉积物经历了中等化学风化、表现为,Ca、Na大量流失且Ca、Na的丢失率从长江沉积物→中国土壤→沉积物逐渐增大。此外,沉积物还表现出沿A-K线向K端分布的趋势。表明沉积物已有钾长石的初步风化,有脱钾富铝的趋势。沉积物的Na2O/K2O的平均值为0.32,远低于UCC和长江沉积物的0.89、0.75,说明研究区沉积物有较高的成熟度。主量元素示踪的沉积物源岩显示：株洲、湘潭河段沉积物物源以上游的花岗岩、沉积岩为主。沉积物主量元素因子分析及CIWP结果显示：沉积物矿物组成主要包括A1203表征的细粒黏土矿物类(伊利石、蒙脱石、有机质等),SiO2、Na2O、CaO表征的粗粒碎屑矿物类(长石、石英碎屑物等)及重矿物磷灰石、软锰矿、磁铁矿等三部分。沉积物中重金属元素含量变化大,富集系数显示沉积物中Sc、Pb、Zn达到显著污染,Mn、 Cu、Ni、V达到中度污染,Th、U、Cr、Co为轻度污染。地累积指数显示沉积物中Sc、Pb达到偏重污染,Zn达到中度污染,Mn、Cu、 V达到偏中度污染,Th、U、Cr、Co、Ni为轻度污染,而Ba均未达到污染程度。综合污染评价结果显示株洲、湘潭河段分别为7.21、4.77。研究表明株洲-湘潭河段存在严重的重金属污染,且株洲河段较湘潭河段重金属污染元素种类多、污染程度深。主量元素与重金元素的相关性及聚类分析表明,Mn主要赋存在含锰矿物中；Sc、V、Co则赋存在粘土矿物、有机质及副矿物磷灰石中；Ba、Cr可能赋存在铁氧化物及钾长石中；Zn、Pb、Cu则可能赋存在斜长石、钛铁矿中；Th、U则主要赋存在粗粒径的石英等碎屑矿物中；而Ni与讨论矿物均无明显赋存关系,可能赋存在其他矿物中。主量元素指示的重金属来源显示：研究区沉积物中Sc、Pb、Zn、Cu、Mn等重金属主要以人为源为主、其他重金属元素则由源区源岩化学风化、蚀变等表生过程发育而来即属于自然源。主量元素与重金属污染评价结果的相关性显示：沉积物中Al2O3、MgO、P2O5、LOI等表征细粒径矿物(粘土矿物、磷灰石、有机质等)的主量元素主导了大部分重金属元素污染特征。