稀土元素是地球化学性质类似的一类元素,是重要的地球化学指标,在“从源到汇”的研究中有着广泛的应用前景。闽江是中国沿海最大的山溪型河流,径流量曾位居全国第三,具有落差大、水动力强、物质输送通量大等特征。由于历史的原因,对闽江流域物质输送的研究成果鲜有报道,亟待学界关注。为了解闽江流域水体和沉积物中稀土元素的分布规律和影响因素,分析陆源物质在山溪型河流输送过程中的迁移转化特征,本研究进行了系统地水样、沉积物样品的采集,并对196个水样、24个沉积物样品进行测试,项目包括水体的现场及水化学项目、阴阳离子和稀土元素等34项指标和沉积物中常量、微量、稀土元素等52项指标。本研究使用seaFAST-ICP-MS系统解决了自然水体中的超痕量稀土元素的测定难题,并通过前处理和测定方法等条件优化提升其测定性能。实验结果显示,测定方法的流程空白和检出限均小于0.5 ng/L,稀土元素的精密度均小于3%,标准物质的测定数据与参考数值极为吻合,标准物质和不同盐度的河口水样的加标回收率结果优异,说明seaFAST-ICP-MS联用方法能有效地用于水体中稀土元素的测定,且可以克服盐度效应的干扰。研究区水体溶解态∑REE为863.79～5937.39 ng·L-1,平均ΣREE为2219.57 ng·L-1,高于世界上大多数主要河流,这是受研究区源岩、稀土矿藏、气候、风化作用等因素的制约。研究区的溶解态REE呈现显著的空间变化,LREE%和HREE%朝海端分别上升和下降,水体的NASC标准化REE配分模式的空间变化表现为朝海端的LREE亏损和HREE富集趋势,下游站点的配分模式受坡降、人为活动的影响,河口站点则受控于陆海相互作用。各季节溶解态ΣREE丰度为次丰水>丰水>平水>枯水期,次丰水期REE丰度为平水、枯水期的7倍左右,丰水期则稍高于平水、枯水期;较于平水和枯水期,次丰水期的稀土元素配分模式呈显著的LREE富集和HREE亏损,丰水期也为显著的LREE亏损和HREE富集,季节间丰度和配分模式差异可能为风化作用、降雨稀释、固液界面化学等过程所致。研究区溶解态REE均表现相同特征:Ce和Eu负异常、Gd正异常,前者分别受制于表层水体环境、母岩的物源特征,后者受到人类活动影响。最大浑浊带(MTZ区)的溶解态REE地球化学行为受到水动力条件及咸淡水界面地球化学的控制。最大浑浊带重点站加密研究发现,水体溶解态∑REE在低盐度0-3‰下降,在中盐度3-7‰升高,然后在高盐度继续降低。水体中REE的地球化学行为受到径流和潮流的物理混合、固-液界面化学过程的影响。水体中的REE地球化学行为的主要受控过程在不同季节、同季节不同潮期间有异,是因为枯水期水体的混合作用强,而枯水期底层受到盐水楔入侵的影响。研究区沉积物中∑REE为230.1～420.2 μg/g,平均值为345.3 μg/g,变异系数为16.1%,ΣREE朝海端小幅度上升;沉积物的的NASC标准化REE配分模式为LREE富集、HREE轻微亏损。与长江、黄河、珠江等中国主要河流沉积物相比,研究区沉积物的特征REE配分模式有一定差异,在源岩风化、剥蚀、输送过程中受到不同程度的改造,其配分模式分布受控于物源、气候、沉积环境、人为和生物活动影响等。数理统计分析表明,闽江沉积物中的稀土和微量元素的分布受到“物源因子”、“人类活动因子”、“氧化-还原因子”的控制。将数理统计分析结果与稀土元素标准化比值法、特征微量元素法结合,对物源分析和沉积过程的判断将更为有效。