沿海地区被认为是最受人为活动干扰的环境。地区人口的指数增长导致了新的城市中心的形成、工业综合体的建成和自然资源的开发。复杂的人为活动会向自然系统中引入微量金属等污染物,也可能导致有机物和营养物质大量释放到水体中,造成富营养化。为了改善流域的环境规划和管理,有必要对沿海近郊流域沉积物中的重金属污染源进行评估和分析。本文对厦门杏林湾近郊流域平水期和丰水期水系表层沉积物中22个金属元素（Ba、Zn、Rb、Sr、Cu、V、Pb、Cr、Th、Li、Ga、Ni、Co、U、W、Cs、Mo、Be、Bi、Sb、Tl和Cd）含量进行分析测定,并进行了生态风险评估,结果显示杏林湾近郊流域水系表层沉积物中大部分金属元素含量超过厦门市C层土壤环境背景值,各金属元素在不同区域（许溪、苎溪、后溪和杏林湾）分布存在差异,除Ga、Cs、U、Rb和Mo之外的元素平均含量均超出土壤背景值。两个时期的表层沉积物中Cd和Cu的污染程度最高。两个时期表层沉积物中Be、Cr、Cu、Zn、Sr、Cd、Sb、W、Pb、U和Mo在苎溪处污染程度最高,其中Cu、Cd和Zn在苎溪流域污染程度达到中度和偏中度。Ni、Bi和Ba在后溪流域污染程度最高,其中Bi和Ba的污染程度为偏中度。Cd和Cu在厦门杏林湾近郊流域沉积物中的富集程度都为显著富集。从整体上看,部分重金属在丰水期的潜在风险指数相比于平水期有所下降,但是有部分样点的沉积物中Cd的潜在生态风险程度增大,因此无论是平水期还是丰水期,都需对Cd污染引起重视,且需加强苎溪流域的重金属污染控制。BCR连续提取并测定了两个时期杏林湾近郊流域表层沉积物中Pb、Cu、Zn、Co、Ni、Sr、U、Cd、Cr、Be、V、Ba、Tl和Rb的四态含量,分析了沉积物中各重金属的形态空间分布特征。Cd的生物有效态含量较高,具有较高的生物可利用性,且Cd的生物毒性较大,会损害生态系统;Cu、Zn、Co、Pb、Ni、Sr、Cr、Be和U为潜在生物可利用性元素;V、Tl、Ba和Rb为生物不可利用性元素。次生相与原生相比值（RSP）和风险评价编码法值（RAC）结果显示,两个时期中Cd、Sr和Zn的生物利用度和流动性高于其他金属,与较高的环境风险相关。Cd显示出高潜在迁移率和生物利用度风险。Sr和Zn显示出中等潜在迁移率和生物利用度风险,除Pb、V、Cr、Rb为无风险外,其余元素显示了低潜在迁移率,各元素均在丰水期呈现相对平水期更高的风险。综合运用相关性分析、聚类分析、绝对主成分-多元线性回归（APCS-MLR）和正定矩阵因子分解法（PMF）等多种数理运算方法,结合铅同位素,识别和定量解析污染源及贡献。多元统计分析结果表明,杏林湾近郊流域水系表层沉积物中金属污染来源较为复杂。Li、Cs和V来源于矿业活动;Be、Rb、Tl、Ba、Ga、Th和U来源于自然源;Cr、Mo、Ni、Cu、Zn、Pb和Cd来源于人类活动（例如农业和工业）;Co、Sr、W、Sb和Bi主要来源于海源及大气传输的共同影响。大部分污染来源于工业活动和农业活动。APCS-MLR和PMF模型污染源解析结果显示,人类活动排放源的贡献率为47.59%,其中工农业活动的贡献率为36.81%,采矿活动的贡献率为10.78%;自然输入的贡献率为52.41%,其中自然源和海源及大气传输的贡献率分别为32.74%和19.67%。两个时期杏林湾近郊流域大多数样点的表层沉积物中铅同位素组成与土壤母质层、福建铅锌矿、化石燃料燃烧源比较接近。Mix SIAR模型计算得出化肥、自然源、工业源和化石燃料燃烧源对平水期表层沉积物中铅的平均贡献率分别为7.3%、63.47%、21.16%和8.07%;对丰水期表层沉积物中铅的贡献率为25.22%、38.38%、30.74%和5.65%。对丰水期杏林湾近郊流域生源要素和δ13C的空间分布特征进行分析。TN含量的空间分布与沉积有机碳的空间分布相似。δ13C的范围为-27.07‰～-23.60‰,平均值为-25.24‰。沉积物样品中δ13C值的明显波动反映了一些局部附加因素可能对有机质的δ13C特征产生重要影响。基于δ13C的双端元混合模型计算得出,杏林湾部分点位的海洋有机碳贡献率相对较高,其他三个区域的沉积物的有机碳主要来自于C3途径的陆生植物,受海洋有机碳影响较小。利用DGT对杏林湾近郊流域沉积物水界面的扩散状况进行分析,得出苎溪流域Ni和Cu在沉积物-水界面的释放方向是由上覆水向沉积物中扩散,上覆水是沉积物中Ni和Cu的来源之一。与苎溪相比,多数重金属在杏林湾流域的扩散通量为负数。后溪流域Cd、Pb、Cu和Zn在沉积物-水界面的释放方向是由上覆水向沉积物中扩散,上覆水是沉积物中这些元素的来源之一。DIFS模型利用后溪柱状样的DGT含量,分析得到沉积物-水界面中八种重金属从固相到液相的再补给率从大到小排序:Cd＞Pb＞Cu＞Mn＞Co＞Zn＞Fe＞Ni。