湘江是长江流域的重要支流之一,是湖南省流域面积最大的河流。湘江作为湖南省内最大的饮用水源地,湘江水质对湖南省人民的身体健康、生活水准、社会的经济发展都有着重要意义。重金属在水体中会在固态和液体的形态中互相转换。当重金属呈固态分布时,会表现出明显的规律性,受外界影响较小。河流沉积物中重金属的沉积特征记录了人类活动和环境的变化,体现了水域生态的演化,也记录了重金属相应时间的变化。本文以湘江株洲段河流沉积物为研究对象,开展重金属元素Cr、Cd、Pb、As和Hg的污染研究。在湘江株洲段选取了三个河流沉积物的采样断面(霞湾、芦淞大桥、建宁大桥),采取了24个沉积物样品,通过实验得出样品中Cr、Cd、Pb、As和Hg五种重金属元素的含量、pH值和有机质含量。通过地累积指数法、污染负荷指数法和潜在生态危害指数评价法对湘江株洲段重金属污染进行评价。河流沉积物重金属的垂向分布特征显示,霞湾剖面中重金属元素Cr、Cd、Pb、As、Hg在60-70、20-30cm处污染最为严重,在20-30、30-40、60-70cm处污染程度次之;在芦淞剖面中重金属元素Cr、Cd、Pb、As在50-60、70-80cm处污染程度最大,在50-60、60-70、70-80cm污染程度次之;在建宁剖面中重金属元素Cr、Cd、Pb、As、Hg在60-70、70-80cm深层处污染最为严重;在30-40、50-60、60-70cm中深层污染程度次之。重金属Cr、Cd、Pb、As、Hg在三个采样点都显示出同一种规律,从上游往下游方向,即从建宁到芦淞,再到霞湾,重金属含量显示出先减小后增大。这说明水体中的重金属元素在从建宁到芦淞这段路程中被水体净化、稀释,导致江水中重金属含量的减少。水体流动到霞湾后,水中重金属含量急剧增大,表明芦淞到霞湾路段,可能有重金属物质的加入。霞湾剖面和芦淞剖面上重金属元素Cr、Cd、Pb、As、Hg、有机质之间具有明显的相关性,而pH值和Cr、Cd、Pb、As、Hg、有机质之间相关性则不显著。建宁剖面上重金属元素Cr、Cd、Pb、Hg之间相关性显著,而pH值只与Cd、Pb、有明显的相关性,有机质与重金属Cr、Cd、Pb、As、Hg、pH值均没有明显的相关性。从地累积指数法可以看出Cr在三个剖面上的污染级别均为0,Hg只在霞湾段造成无~中和中度污染,Pb在芦淞段造成了无~中污染,在建宁和霞湾段造成了中度污染,As在芦淞段仅在60cm~80cm处造成无~中污染,而在霞湾段和建宁段均达到了中~强、强度污染,Cd在芦淞段只有无~中和中度污染,但在建宁段达到了中~强、强度污染,在70cm处更是达到了强~极强污染,在霞湾段更是达到了强~极强和极强度污染。重金属污染程度污染程度排名为Cr芦淞。