天津位于海河流域的下游,在海河流域经济高速发展的背景下,大量工业农业废水和生活污水的排放,造成该地区水污染日益严重。独流减河流域上游工业污染物排放量以石化、冶金等行业居首,其排放的废水中通常含有有毒有害污染物质。其中石化行业排放污染物通常含有难降解有机化合物,传统水处理工艺处理难度较大,出水水质达标困难。在上游来水水质较差的情况下,独流减河流域内污染物排放严重,且来源较为复杂,既受到常规污染物的影响,又存在高风险污染源的威胁,水环境污染整体态势较为严峻。水系沉积物作为有机物的“汇”,对该区域有机物分布状况报道甚少。本文针对独流减河流域16条河流为研究区域,并拟定沉积物中16种多环芳烃和重金属Cd、Cr、V、Cu、Ni、Pb、Zn、Sn、As、Mo为主要研究对象,分析独流减河流域沉积物中持久性有毒污染物的污染特征,分布规律,来源解析,评价其生态风险。主要得出以下结论:(1)独流减河流域表层沉积物中多环芳烃总浓度的范围是296~1094 ng/g干重,平均值为561ng/g,总体为轻度污染水平,通过采用PAHs组成分析和特征比值法对该区域表层沉积物当中PAHs来源进行分析,结果表明,本研究区域表层沉积物中PAHs主要由中、低环组成,5、6环只占到10%左右。其来源主要为煤等生物质燃料的不完全燃烧,其次为石油源污染。通过PAHs质量基准法评估,独流减河流域表层沉积物PAHs处于低生态风险等级,同时毒害评估也相对较低。但有一定的毒害性。(2)独流减河流域沉积物重金属与天津水系沉积物重金属背景值相比,除V、Cr外,其它8种重金属元素超标1.0~7.1倍。富集系数分析与主成分显示沉积物中重金属V、Cr和Ni均未发生富集(富集系数小于1.5),且主要来源于自然源。而Cu、Zn、Cd、Pb、As、Mo和Sn平均富集系数分别为5.36、1.49、7.29、1.54、7.67、8.03和2.91,均存在不同程度的富集,Cr、As、Pb、Sn和Cd主要来源于工业废水的排放。独流减河流域表层沉积物重金属潜在生态风险指数RI值范围为115~445,平均值为313,总体属于强生态风险等级。空间分布上,独流减河流域静海县西部、津南区北部以及大港南部表层沉积物重金属表现出较高的生态风险,独流减河周边表层沉积物表现为相对较低的风险。(3)独流减河流域表层沉积物中重金属各形态以B4态为主,沉积物中各形态重金属所占的平均比例顺序为:B4>B3>B2>B1,沉积物风险评估指数显示,Cd整体处于中度风险,部分样点存在低生态风险;Cu、Cr基本不存在风险;Ni、Pb整体属于低生态风险;Zn大部分处于低风险,个别样点区域存在中度生态风险。相关性分析表明,相关性分析表明,沉积物中B3态Cd、Ni、Pb和Zn与沉积物有机质含量呈正相关,同时Zn、Cd在P<0.01水平上呈现显著相关。