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随着南四湖流域内社会经济的快速发展，产生了一系列环境问题，其中重金属元素释放及其在湖泊水体内的沉积一直备受环境工作者的高度关注。本文以南四湖为研究对象，采集了205个表层沉积物样品和一个沉积物柱状岩芯样品，测定了八种典型重金属元素（Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Zn、Pb及As）的含量及其七种化学赋存形态，研究典型重金属元素的空间分布特征、赋存形态及生物有效性，并对典型重金属元素进行了生态风险评价，最后讨论其可能的污染来源。研究结果如下：（1）南四湖表层沉积物中典型重金属元素的富集程度由大至小的顺序为Hg> Cd>As> Pb> Cr> Ni> Cu> Zn，其中元素Hg、Cd、As、Pb的平均含量分别是其环境背景值的3.06、2.98、1.95、1.89倍。从各个重金属的浓度空间分布图可以看出，在独山湖和微山湖的大部分地区，元素Cd和Hg的含量高出其环境背景值的3-5倍，微山湖的东南部显示As的含量超过其环境背景值的2.9倍，元素Pb、Cu及Zn分别高于其环境背景值2.1、1.2、1.1倍的含量均分布在微山湖的南部。此外，独山湖的西部也分布有高浓度的As、Pb、Cu及Zn。（2）从重金属元素的赋存形态可看出，元素Cd的水溶态、离子交换态含量最大，显示其生物有效性显著大于其他重金属元素，元素As、Pb、Cu及Hg的碳酸盐结合态、腐殖酸结合态、铁锰氧化物结合态、强有机结合态之和占重金属元素总赋存形态的30%-50%，表现出较强的潜在生物有效性。而元素Ni、Cr及Zn的残渣态含量超过其总赋存形态的70%，显示其基本不会对环境产生毒性效应。（3）利用基于重金属总量的地累积指数法、潜在生态危害指数法及基于重金属形态的次生相与原生相分布比值法评价了典型重金属元素的污染程度并结合ArcGIS9.3确定了南四湖需要重点监测的区域，结果显示：元素Cd接近、Hg处于中等程度污染状态，需要重点监测的区域有独山湖和微山湖的大部分地区、东鱼河及西支河河口附近。其中，独山湖和微山湖的大部分地区甚至达到极强的生态风险状态。（4）用聚类分析、主成分分析并结合沉积物柱状岩芯中元素含量的垂直变化定性地识别了污染物来源，分析结果表明南四湖表层沉积物中Fe2O3、Ni、Cr、Be、Li、V、Ti、Al2O3及部分Zn、Pb、Cu属于自然来源。元素Hg及部分Cd、Zn、Pb、Cu主要来自金属冶炼及采矿活动、工业及交通污染源。As及部分Cd、Zn、Pb大部分来自化肥及杀虫剂的使用等农业污染源。总之，当地政府应加强对包含Hg、Cd、As、Pb污染物排放的控制并加强对独山湖及微山湖的监测与管理。同时重点加强监管流域的金属冶炼及采矿活动、工业及交通活动，引导当地居民科学合理地使用农药化肥。