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本文以鄱阳湖表层沉积物和环湖区农业土壤为研究对象，通过测定重金属含量，结合ArcGIS、富集系数法、单项污染指数法、地质累积指数法、潜在生态风险指数法、主成分分析(PCA)、正定矩阵因子分解法(PMF)与Unmix模型揭示重金属的空间分布差异，评估污染、潜在生态风险程度和探讨污染来源及其贡献，主要研究结论如下：
(1)鄱阳湖表层沉积物中V和Cr的平均含量未超过江西省土壤背景值，而Cd、Mo、Hg、Cu、Pb、Zn、W、Sr、As、Ni、Co和Sb的平均含量分别为背景值的5.7、2.2、1.9、1.8、1.5、1.5、1.4、1.3、1.3、1.2、1.0和1.0倍，但Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、Hg和As的平均含量均低于我国农用地土壤污染风险筛选值，而所有样品中Cd含量超过污染风险筛选值的百分比为51%。沉积物中Cr、Cu、Zn、Sr、Pb、Hg和As的空间分布表现为在赣江、抚河、信江和饶河入湖口附近区域含量较高，而Co、Ni、Mo和Sb明显在湖区南部、东北部和修水入湖附近聚集，V、Cd和W分别在修水入湖附近、北部入长江口和赣江南支入湖口附近聚集。
(2)环湖区农业土壤中重金属除V、Cr和Co外，Ni、Cu、Zn、Mo、Cd、Sb、W和Pb的平均含量均超过了江西省土壤背景值，Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb的平均含量均低于农用地土壤污染风险筛选值，而所有采样点中Cd含量超过风险筛选值的百分比为55%，表明农业土壤可能存在Cd污染风险。南昌县、进贤县和新建区采样点所有重金属的背景值超标率位列前三，可能是由于接纳南昌市区各工业基地、企业排放的“三废”以及自身县区周边城镇生活污水、农业面源中的污染物等造成的。农业表层土壤存在一定程度的风化和侵蚀作用，由于农业土壤的风化剥蚀、淋滤等过程导致的土壤流失致使部分重金属元素也随着土壤流失，而流失的这部分重金属最终进入鄱阳湖表层沉积物中。
(3)地质累积指数法评价结果表明，鄱阳湖表层沉积物重金属的污染程度顺序为：Cd＞Mo＞Hg＞Cu＞Pb＞Zn＞W＞Sr＞As＞Ni＞Co＞Sb＞Cr＞V，其中Cd的污染程度最高，全湖平均污染等级达到偏中度污染。10种重金属的平均Eri值大小为Cd＞Hg＞As＞Cu＞Pb＞Ni＞Co＞Cr＞V＞Zn，全湖重金属综合潜在生态风险程度为高；Cd和Hg对综合潜在生态风险的贡献率分别为59.7%和25.3%。环湖区农业土壤中各重金属的污染程度顺序为：Cd＞Mo＞Zn＞Cu＞Sb＞W＞Pb＞Ni＞Cr＞V＞Co，Cd的平均污染等级达到偏中度污染；南昌县污染程度最严重，最为清洁的是鄱阳县。8种重金属的平均Eri值大小为Cd＞Cu＞Pb＞Ni＞Co＞Cr＞V＞Zn，综合潜在生态风险程度为高，鄱阳县为低综合潜在生态风险，都昌县存在很高的综合潜在生态风险。Cd对综合潜在生态风险的贡献率高达88.5%。
(4)结合PCA和PMF的源解析结果表明鄱阳湖表层沉积物重金属受矿业和工业活动、尾矿和废渣、农业活动、自然来源的共同影响，源贡献率分别为38%、28%、19%、14%；Unmix模型解析出了环湖区农业土壤重金属的5个污染源，分别为自然来源，铜矿尾矿污染源，农业活动，大气沉降，工业活动，贡献率分别为7%、13%、20%、29%、31%。源解析结果表明鄱阳湖区表层沉积物与农业土壤重金属污染主要受矿业和工业活动的影响，因此，应加大对企业排污的监控和治理力度以及五河的重金属入湖通量控制，对工矿企业等的环境影响进行定期评价，以从源头上减少污染源进入沉积物和农业土壤，有针对性地进行重金属污染控制。
(1)鄱阳湖表层沉积物中V和Cr的平均含量未超过江西省土壤背景值，而Cd、Mo、Hg、Cu、Pb、Zn、W、Sr、As、Ni、Co和Sb的平均含量分别为背景值的5.7、2.2、1.9、1.8、1.5、1.5、1.4、1.3、1.3、1.2、1.0和1.0倍，但Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、Hg和As的平均含量均低于我国农用地土壤污染风险筛选值，而所有样品中Cd含量超过污染风险筛选值的百分比为51%。沉积物中Cr、Cu、Zn、Sr、Pb、Hg和As的空间分布表现为在赣江、抚河、信江和饶河入湖口附近区域含量较高，而Co、Ni、Mo和Sb明显在湖区南部、东北部和修水入湖附近聚集，V、Cd和W分别在修水入湖附近、北部入长江口和赣江南支入湖口附近聚集。
(2)环湖区农业土壤中重金属除V、Cr和Co外，Ni、Cu、Zn、Mo、Cd、Sb、W和Pb的平均含量均超过了江西省土壤背景值，Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb的平均含量均低于农用地土壤污染风险筛选值，而所有采样点中Cd含量超过风险筛选值的百分比为55%，表明农业土壤可能存在Cd污染风险。南昌县、进贤县和新建区采样点所有重金属的背景值超标率位列前三，可能是由于接纳南昌市区各工业基地、企业排放的“三废”以及自身县区周边城镇生活污水、农业面源中的污染物等造成的。农业表层土壤存在一定程度的风化和侵蚀作用，由于农业土壤的风化剥蚀、淋滤等过程导致的土壤流失致使部分重金属元素也随着土壤流失，而流失的这部分重金属最终进入鄱阳湖表层沉积物中。
(3)地质累积指数法评价结果表明，鄱阳湖表层沉积物重金属的污染程度顺序为：Cd＞Mo＞Hg＞Cu＞Pb＞Zn＞W＞Sr＞As＞Ni＞Co＞Sb＞Cr＞V，其中Cd的污染程度最高，全湖平均污染等级达到偏中度污染。10种重金属的平均Eri值大小为Cd＞Hg＞As＞Cu＞Pb＞Ni＞Co＞Cr＞V＞Zn，全湖重金属综合潜在生态风险程度为高；Cd和Hg对综合潜在生态风险的贡献率分别为59.7%和25.3%。环湖区农业土壤中各重金属的污染程度顺序为：Cd＞Mo＞Zn＞Cu＞Sb＞W＞Pb＞Ni＞Cr＞V＞Co，Cd的平均污染等级达到偏中度污染；南昌县污染程度最严重，最为清洁的是鄱阳县。8种重金属的平均Eri值大小为Cd＞Cu＞Pb＞Ni＞Co＞Cr＞V＞Zn，综合潜在生态风险程度为高，鄱阳县为低综合潜在生态风险，都昌县存在很高的综合潜在生态风险。Cd对综合潜在生态风险的贡献率高达88.5%。
(4)结合PCA和PMF的源解析结果表明鄱阳湖表层沉积物重金属受矿业和工业活动、尾矿和废渣、农业活动、自然来源的共同影响，源贡献率分别为38%、28%、19%、14%；Unmix模型解析出了环湖区农业土壤重金属的5个污染源，分别为自然来源，铜矿尾矿污染源，农业活动，大气沉降，工业活动，贡献率分别为7%、13%、20%、29%、31%。源解析结果表明鄱阳湖区表层沉积物与农业土壤重金属污染主要受矿业和工业活动的影响，因此，应加大对企业排污的监控和治理力度以及五河的重金属入湖通量控制，对工矿企业等的环境影响进行定期评价，以从源头上减少污染源进入沉积物和农业土壤，有针对性地进行重金属污染控制。