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湘江是长江七大支流之一,也是洞庭湖水系最大的河流,既是湖南省最主要的饮用水源地,又是沿江城市重要的纳污水体,湘江水质的安全问题对于湖南省经济社会的发展产生重要的影响。湘江曾经是中国重金属污染最严重的河流,在经历了十几年的重金属污染治理后,近年来湘江水质有了明显的改善。水体中重金属在水流流动过程中绝大多数都会逐渐沉积在底泥中,而底泥作为水体重金属污染的“源”和“汇”,时常威胁水体的水质安全。尽管很多的专家学者对湘江重金属污染开展了很多研究,但却一直缺乏全面深入的研究湘江底泥重金属污染特征。结合“十二五”水专项的子课题任务要求,对湘江底泥重金属污染特征展开研究对于构建我国重金属污染综合防治技术管理体系具有重要的示范意义。本研究采集了湘江29个典型的重金属污染断面底泥,利用了Tessier五步提取法提取样品中Cr、Mn、Cu、As、Zn、Cd、Pb和Hg的各赋存形态重金属,并采用了原子吸收法和原子荧光法测定了各重金属的全量和各赋存形态含量：利用地累积指数、潜在生态危害指数等方法评价了湘江重金属污染水平和潜在生态危害程度。重金属污染的全量特征研究表明：湘江底泥各断面的Cr、 Mn、Cu、As、Zn、 Cd、Pb和Hg均值含量分别是240.97 mg·kg-1、3472.90 mg·kg-1、72mg·kg-1、68.31 mg·kg-1、600.22 mg·kg-1、13.29 mg·kg-1、213 mg·kg-1、0.667 mg·kg-1;对比国家土壤二级质量标准,湘江底泥中存在主要由Cd、Mn、As、Zn和Hg五种重金属构成的复合污染,重金属Cd、Mn、As、Zn和Hg的超标倍数依次是44.29、3.88、2.73、2.40和1.33,断面超标率分别达到是100%、96.55%、55.2%、27.9%和41.3%：重金属污染严重的断面主要集中在郴州、娄底、衡阳和株洲段；重金属污染的形态特征研究表明：湘江底泥中Cd、Pb、Cr和As污染主要取决于铁/锰结合态含量,Cu、Zn、Mn和Hg污染取决于有机态和残渣态含量,而重金属的生物有效性由高到低依次是Cd、Zn、Pb、Mn、Hg、Cu、As和Cr,各重金属的平均有效态百分量分别为66.93%、33.80%、30.81%、18.38%、17.58%、10.20%、9.81%和7.65%;重金属污染的生态危害评价表明：Cd和Hg在全部断面都存在较高的生态危害,对潜在生态危害指数的贡献率分别是74.05%和21.82%,而Mn、Cr、Cu、 As、Zn和Pb造成的生态危害主要集中在支流；高生态危害的断面包括霞湾港、湘钢排污口、竹埠港、柿竹园东、湘阴渡、柿竹园西、涟钢下游和一大桥等。