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沉积物质量基准是保护底栖生物免受污染物危害的保护性临界水平，可用来评估与沉积物结合的污染物的影响，并为沉积物的科学管理提供依据。本研究分析了湘江43个采样点沉积物、间隙水和植物中金属含量，选取钩虾做毒理实验，利用相平衡分配法、加标毒理实验法和背景值法确定湘江沉积物Cd和Hg质量基准低值分别为1.89和0.13 mg／kg，基准高值分别为28.32和0.79mg／kg。经底栖生物监测数据和植物重金属数据检验，并与国内外基准值对比，表明本研究确定的基准值合理，应用该基准值评价湘江沉积物质量现状发现，湘江沉积物Cd和Hg含量低于基准低值和高于基准高值的采样点所占比例较低，74.4％和76.7％的采样点沉积物Cd和Hg含量在基准低值和基准高值之间。