沉积物中的重金属是湖泊环境的重要影响因素。水体中重金属可以与悬浮物、沉积物结合，沉积物在环境条件发生变化时又能释放和迁移其中的重金属。河流沉积物中重金属污染物具有稳定性、隐蔽性、不可逆性、丰度高和易于准确检测等特点，因此，对沉积物中的重金属污染物进行分析和评价具有代表性。对沉积物中重金属的含量、垂直分布和赋存状态的研究，既是查明现代水环境重金属污染状况的关键，又是追溯和反演该区域金属污染历史的主要依据。因而，沉积物中重金属是环境评价中的一个重要指标。 然而，随着环境科学，特别是环境地球化学的快速发展，人们已经意识到重金属的生物有效性、毒性等不能简单地用总量来解释。由于不同地球化学形态的重金属具有不同的化学活性和生物有效性，不同形态重金属的环境危害性和生物毒性不同，所以研究沉积物中重金属的含量及形态对于揭示微量元素在环境和生命科学中的来源、迁移转化规律、生物化学作用以及自然、人类活动对湖泊环境的影响都是非常必要的。 Cr是一种重要的环境污染元素，Cr可通过植物吸收传递到食物链而影响人的健康。Cr(Ⅵ)被确认为有明显的致癌作用，世界各国普遍把它列为重点防治对象。近年来湖泊沉积物中铬的形态分析成为了人们最感兴趣的课题之一。 Fe在地壳中含量很丰富，也是工业上重要的金属元素。Fe在自然界氧化与还原的过程中，进行着意义深远的地球化学循环。这一循环不仅是其自身的循环，而且还与O、C、S、P、重金属甚至生物体、光等存在着相互依赖、相互耦合的关系。为此铁形态分析始终是分析化学的一个热点。 本论文建立了一种适用于各类湿地沉积物中的铬、铁的形态分析方法，并应用于湖北省天鹅洲湿地的沉积物的研究；本文还对湖北省天鹅洲沉积物中的Co、Cr、 Cu、Mn、Sr、Ni、Zn、Pb等重金属总量进行了分析测定，为合理评价天鹅洲湿地生态园区环境质量、环境演变历程和重金属元素的迁移转化规律提供有效的依据。全文主要分为如下几部分。 论文第一章在查阅大量文献的基础上，全面地综述了近年来湿地、湖泊沉积物中重金属的研究意义。 论文第二章简要介绍了化学形态的定义、分类、提取、分离以及目前的检测技术。形态分析的主要挑战是样品处理问题，准确地进行形态分析的主要手段是联用技术。 第三章建立了流动注射分离．石墨炉原子吸收光谱法离线测定铬的形态分析方法。有机结合态Cr(Ⅲ)的分离与测定，一直是铬形态分析中的一个难题。本文利用无机态Cr(Ⅵ)、有机结合态Cr(Ⅲ)、无机态Cr(Ⅲ)的电荷性的差异，流动注射微柱分离技术，将Cr(Ⅵ)和有机结合态Cr(Ⅲ)同时富集于D301型大孔阴离子交换树脂上，以2.0 mol/LHCl和1mol/LNH<,4>NO<,3>-0.1 mol/LNH<,3>·H<,2>O两种洗脱剂顺序逆向洗脱，达到分离的目的。石墨炉原子吸收光谱法离线测定。考察了仪器工作条件、流动注射条件、pH值等体系的分离条件对测定的影响。Cr(Ⅵ)和有机结合态Cr(Ⅲ)的检出限分别为0.03 ng/mL和0.10 ng/mL，精密度(RSD，n=11)分别为4.3％，5.0％。对天鹅洲沉积物实际样品进行了测定。采用HCl提取沉积物中的有效态铬，再用本方法对提取液的不同形态的铬进行分离测定。有机结合态Cr(Ⅲ)的加标回收率在91.7％-100.1％之间，Cr(Ⅵ)加标回收率为86.0％-91.3％，无机Cr(Ⅲ)的回收率为91.4％-98.6％。实验结果较为满意。 第四章研究了多波长光度法测定Fe的形态分析的方法。本方法利用铁与邻菲哕啉在两个波长下的显色反应：Fe(Ⅱ)络合物在510nm处有最大吸收值，而Fe(Ⅲ)络合物在510 nm时的吸收值几乎为零，Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的邻菲哕啉络合物在390 nm有等吸收点，直接在等吸收点390 nm处测定样品中的总铁，在510 nm测定Fe(Ⅱ)，通过差减法得到Fe(Ⅲ)的量。再对天鹅洲沉积物实际样品进行了测定。采用DTPA、HCl-乙醇(20+80 v/v)两种提取剂对样品进行提取。用DTPA提取沉积物中的有效态铁，分光光度法测定有效态铁的总量。该方法加标回收率在86.09％-103.59％之间。用HCl-乙醇(20+80 v/v)提取沉积物中的Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)，用分光光度法测定Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)，RSD<1％，加标回收率在86.07％-106.87％之间。结果比较令人满意。 第五章通过对湖北省天鹅洲沉积物中的Co、Cr、Cu、Mn、Sr、Ni、Zn、Pb的总量的分析测定，可以了解到Cu、Mn、Cr在表层处于上升趋势，Co、Sr、Ni、Zn、Pb变化相对平稳，说明近年来湖泊中重金属Cu、Mn、Cr的含量在增加，人为污染比较明显。