城市河流污染是目前普遍存在的突出环境问题之一。评价河流污染状况、追踪和辨析其污染物来源是采取有效治理措施的前提。常规的环境监测方法需要较多的时间和较高的成本。本文以秦淮河流域为研究区，系统采集表层水系沉积物样品，分析测定Pb、Cd、As、Hg、Cr、Cu、Zn等主要重金属元素和部分常量元素的含量，分析其空间分布特征及重金属元素之间的相关关系，并利用遥感图像解译获得研究区土地利用信息，将各采样点水系沉积物中重金属元素的含量与其汇水区的土地利用方式相联系，以揭示研究区河流污染状况和各种人类活动的影响，在此基础上采用不同方法评价了沉积物重金属污染的潜在生态风险。通过研究得出以下主要结论。　　1、秦淮河流域水系沉积物重金属元素之间存在较大的变异性，反映了各采样点重金属污染有较大的差异。各河段河流沉积物的重金属元素含量水平为外秦淮河＞秦淮河干流＞句容河和溧水河，总体上表现为从源头向城区重金属污染逐渐加重的分布格局。　　2、与国内其它城市河流相比，秦淮河流域尤其是外秦淮河水系沉积物中重金属元素的富集程度较高。　　3、沉积物中的重金属Pb、Hg、Cu、Zn以人为来源为主，污染较为严重。As以自然来源为主，人为污染较少。　　4、土壤中的汞与砷在侵蚀及随后进入河流迁移的过程中，有从固相向水体释放的趋势。　　5、水系沉积物中汞含量与汇水区建设用地的比例有较为密切的关系，燃煤过程中的汞排放是秦淮河流域汞污染的重要来源。　　6、采用地累积指数法和潜在生态危害指数法所得所得结果基本一致，重金属污染程度排序为Cd＞Zn＞Cu＞Hg＞Cr＞Pb＞As。外秦淮河段由于受人为活动的影响，水系沉积物中Cd、Hg、Cu均为重度污染。　　7、潜在生态危害指数评价法得出了重金属的潜在生态危害程度:Cd＞Hg＞As＞Cu＞Pb＞Cr＞Zn。总体上句容河段、溧水河段和秦淮河段表现为中低度的生态危害程度，而外秦淮河段表现为重度甚至严重的生态危害程度。　　8、水系沉积物采样分析是追踪流域重金属来源及评价其生态风险的快速、简便而有效的方法。