本研究以小窑湾表层沉积物为研究对象,采用瑞典科学家Hakanson的潜在生态风险指数法,分析和评价了小窑湾海域表层沉积物中Cr、Cu、Pb、Zn、Cd和Hg等重金属元素的污染程度及潜在生态风险程度,并利用ArcGIS对其进行了地理空间表达,直观地反映沉积物重金属污染程度和潜在生态风险状况空间分布,旨在为海洋环境保护及海域开发管理提供科学依据。本研究采用的潜在生态风险指数法是Hakanson于1980年提出的,它是划分沉积物污染程度及其水域潜在生态风险的一种相对快速、简便和标准的方法,通过测定沉积物样品中有限数量的污染物质量分数进行计算潜在生态风险指数值可反映表层沉积物金属的质量分数、金属污染物的种类数、金属的毒性水平及水体对金属污染的敏感性。此法不但考虑了沉积物中重金属的毒性、重金属在沉积物中普遍的迁移转化规律,以及评价区域对重金属污染的敏感性,而且利用重金属总量分析测试结果与区域背景值进行比较,消除了区域差异及异源污染影响,适合于大区域范围不同源沉积物之间的评价比较。因此,本研究采用的潜在生态风险指数法与常规用的单因子污染指数法比较能综合地评价重金属的污染特征及程度,同时更好地为区域海洋资源、环境和生态的可持续发展和保护具有重要意义。本研究表明：(1)根据单因子污染指数法分析,本次研究海域海水水质主要污染因子是无机氮和pH,重金属研究因子没有超标现象。其中pH在的9号调查站位的表层超标,单因子污染指数为1.39；无机氮在11号调查站位的底层超标,单因子污染指数为1.49。由于这两项指标只在单站的底层和表层出现超标,层次超标率6.7%,总超标率3.33%。考虑到调查区域整体性海水环境质量良好,只有3.33%的个别指标出现超标现象,认为发生了小概率事件,本研究海域的海水质量总体上符合海水水质第二类标准。(2)根据单因子污染指数法分析,本研究海区沉积物中主要污染因子是油类,重金属研究因子没有超标现象。调查站位中的1号和6号站位油类含量高于沉积物质量第一类标准,站位超标率为22.2%,符合沉积物质量第二类标准。总体来看,调查海区沉积物质量符合海洋沉积物质量第二类标准,没能达到第一类质量标准。(3)应用Hakanson潜在生态风险指数方法对重金属污染进行评价：调查海域沉积物单个重金属的潜在生态危害指数Cr、Cu、b和Zn的风险等级为轻微,Cd和Hg的风险等级为中等；调查海域沉积物重金属综合生态危害风险指数平均值小于110,风险等级较低,但站位1和站位5为风险等级属于中等。调查海域重金属污染程度的排列顺序为：Cd＞Cu＞Pb＞Hg=Cr＞Zn;调查海域重金属的潜在生态风险等级的排列顺序为：Cd＞Hg＞Cu＞Pb＞Cr＞Zn。(4)采用ArcGIS对重金属污染程度和潜在的生态风险指数进行空间表达可知,各调查站位的海域重金属污染程度空间分布：P5＞P1＞P6＞P13＞P15＞P9＞P12＞P11＞P7;各调查站位的海域重金属潜在生态风险空间分布：P1＞P5＞P6＞P15＞P13＞P9＞P11＞P12＞P7。总体来说,小窑湾海域表层沉积物重金属污染程度和潜在的生态风险指数的高低趋势基本在空间分布上保持一致,湾内重金属的污染和潜在的生态风险主要集中在湾顶；从重金属污染程度和潜在的生态风险的空间分布来看,湾内重金属污染程度和潜在的生态风险指数分布基本上是均匀的。(5)对于重金属Cd元素污染程度中等、Cd和Hg潜在生态风险指数中等的原因可能与环小窑湾沿岸的工业废水及生活污水排放有关；湾内沉积物中重金属要素污染程度和潜在风险指数在空间上的均匀分布主要是受湾内潮流影响造成的。本研究的特色之处在于：①首次采用潜在生态风险指数法对大连小窑湾海域表层沉积物重金属污染特征及程度进行综合评价研究；②采用地理信息技术对研究区域的重金属元素的污染程度及潜在生态风险程度进行直观的空间表达；③结合区域海洋相关规划、区划和研究结果,提出海洋经济可持续发展和保护的管理措施和建议。