洞庭湖区是长江流域重要的滞洪调蓄区及商品粮、油、蚕桑基地,湖区堤垸内沟渠纵横交错,坑塘密布,垸内沟渠及坑塘在农业灌溉、防洪排涝等方面发挥着至关重要的作用,此外,垸内沟渠及坑塘将垸内水体与洞庭湖相连,垸内水生态环境与洞庭湖水生态环境相互影响。近年来,湖区堤垸内污染日益严重,生活污水和生产废水肆意排放,生活垃圾随意丢弃,造成了垸内沟渠淤积严重、水葫芦入侵、水质污染等一系列问题,严重影响了沟渠及坑塘的农业灌溉、防洪排涝及景观功能。因此,对洞庭湖区堤垸内水体进行有效地监测与评估不仅必要而且迫在眉睫。本研究依托于湖南省水利厅重大科技计划项目,遵循典型性及重要性原则,选取南汉垸沟渠作为研究区域,通过现场调研,考虑水体功能和污染排放源,选取了 11个具有代表性的采样点,分别于2017年11月中旬和2018年6月中旬进行监测和采样工作,对所采集的浮游植物水样进行定性及定量分析,同时对采集的水样进行水环境因子及重金属监测分析。采用多种方法对浮游植物的群落结构和多样性进行分析;运用冗余分析(RDA)讨论了浮游植物群落与水环境因子之间的相关性;分析水体重金属的污染特征,并对水体重金属进行了健康风险评价。研究结果如下:(1)研究表明,南汉垸沟渠水体共检出浮游植物8门62属,其中11月检出8门58属,6月检出7门34属,略少于洞庭湖中浮游植物的物种数。总体上南汉垸物种组成以绿藻门种类最多,其次为硅藻门和蓝藻门,与湖区浮游植物群落组成基本一致。11月主要优势物种为绿藻门的衣藻和鼓藻;6月主要优势物种为隐藻门的隐藻和金藻门的锥囊藻。(2)本研究中浮游植物丰度显著高于洞庭湖等其他类型水体的浮游植物丰度研究结果,11月表现为绿藻蓝藻硅藻混合型;6月表现为绿藻隐藻蓝藻混合型,6月的浮游植物丰度组成相比于11月更为均匀。两次调查期间,浮游植物的空间分布大致相同,丰度最高的采样点均存在水产养殖的现象。(3)总体上,11月的浮游植物多样性指数也高于6月,多样性评价介于轻污染与β中污染之间,但个别采样点的多样性指数较低,多样性评价为α中污染,与该采样点的人为干扰有明显的关系。(4)研究表明,水温(WT)、浊度(Turb)和氨氮(ρ(NH4+-N))差异显著,总氮(ρ(TN))、总磷(ρ(TP))和ρ(NH4+-N)为南汉垸水质污染的主要因子。水质评价结果显示所有采样点均受到不同类型不同程度的污染,11月的水质污染指数整体上要高于6月,而TN和TP是最主要的污染物。水体富营养评价显示南汉垸水体介于轻度富营养与重度富营养之间,1 1月的平均综合状态指数略高于6月,氮、磷营养盐或有机物是水体富营养化的成因,与垸内水产养殖、生活污水随意排放等行为有关。(5)RDA分析结果显示WT、ρ(NH4+-N)、ρ(TN)及pH值是影响洞庭湖区南汉垸浮游植物群落结构的主要环境因子。南汉垸浮游植物群落与WT呈显著负相关,与p(NH4+-N)、pH值及ρ(TN)呈显著正相关,这与南汉垸的主要生产活动为农业种植和禽畜养殖有关,化肥及饲料的大范围应用为浮游植物大量繁殖及生长提供了充足的氮营养盐。(6)通过与《生活饮用水卫生标准》和《地表水环境质量标准》的IV类水标准比较,南汉垸水体重金属中仅Cr和Pb出现了超标现象。另外,除Cd外,本研究中各重金属含量都要显著高于洞庭湖水体中的重金属含量,可能对洞庭湖重金属污染存在潜在的影响。(7)研究表明,南汉垸水体重金属污染程度变化不大,大部分区域处于中污染水平。人体健康风险评价结果显示儿童更易受到Zn、Cu、Hg、Cr及Pb的非致癌作用影响,而成人更易受到As和Cd的致癌作用的影响,Pb是南汉垸水体中危险指数最高的重金属,其中采样点4、6、7和8存在健康风险,应高度重视Pb对人体健康影响。