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环境问题是当前流域发展迫切需要解决的首要问题。句容小流域属于长江支流秦淮河流域,地处经济快速增长的长三角地区。流域近几十年来受到产业发展带来的有机物、持久性有机污染物以及重金属污染的威胁。污染物能够在流域水、土、气、生各种介质中迁移,对环境安全和人类生活造成严重威胁。因此,从生态安全和流域发展角度出发,分析典型小流域污染物分布特征、来源及其影响因素,评估生态风险,对于流域环境治理与规划具有重要的意义。本研究以句容小流域为研究靶区,从流域生态环境的角度出发,分析了小流域水环境中的营养盐空间分布特征及各种元素含量,对比了不同区域不同深度沉积物粒径和结构变化、多环芳烃(PAHs)和重金属剖面分布特征,探讨了土地利用方式变化和有机质含量对污染物分布的影响。并结合多元统计学方法、分子比值法及PMF模型等手段解析污染物的来源,进行生态风险评价。取得的主要研究结果如下:(1)小流域水环境整体处于中度污染水平,TN含量较高。句容小流域水体中TN的浓度范围为0.94～2.14 mg/L,均值为1.55±0.29 mg/L,属于国家地表水Ⅳ类水。小流域内水体TN浓度低于下游地区。TN主要来自于流域内,并且沿河流对下游地区造成污染。流域内水体TP浓度范围为0.02～0.23mg/L,均值为0.09±0.07mg/L,达到国家地表水Ⅱ类标准,较清洁。下游水体TP浓度略高于流域内水体。流域内水体微量元素含量均在国家标准限值以下,不存在污染,可用于农业灌溉和渔业养殖。水质指数及内梅罗污染指数的方法共同显示小流域水体环境处于中度污染水平。主成分分析的结果表明影响小流域水体水质的因素主要有化肥流失、生活及养殖污水排放和气温。(2)小流域沉积环境稳定,有机质含量较丰富。粒度分析结果显示句容小流域沉积柱中黏土和粉砂(细粉砂+粗粉砂)的含量较高(93.05%),粒径差异不明显。表明小流域水动力较弱,沉积环境稳定。扫描电镜的分析结果显示小流域沉积物富含有机质。沉积物剖面TN的浓度范围为192.74～4768.46 μg/g,TN浓度随着沉积时间先增加后减少。TN浓度均值高于美国EPA标准2000 μg/g。(3)小流域沉积物重金属污染水平差异较大,Cd、As和Ni污染较严重。流域内重金属主要来源为农药使用。小流域沉积物中Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb的含量差异较大。主成分分析的结果显示重金属来源中种植业农药的使用占比最高,33.40%,金属废弃物的填埋贡献了 27.41%,金属冶炼占16.15%。Cd-As、Co-Mn、Cu-As的来源可能相同。重金属富集指数和地累积指数的评价结果显示重金属污染程度的顺序为:Cd>As>Ni>Pb>Cu>Cr>Zn>Co>Mn,Cd 的污染水平最高。Cd、As和Ni高度富集且地累积指数评价达到了高级以上,Cu和Pb属于中度富集且污染较轻,不存在Cr、Mn、Co、Zn污染。(4)小流域PAHs浓度处于高污染的水平,PAHs主要来源于尾气排放和煤炭燃烧。通过分子比值法、主成分分析和PMF模型解析小流域PAHs来源。分子比值法的结果显示小流域PAHs主要来自化石燃料燃烧。主成分分析的结果显示小流域内PAHs最主要的输入来源是尾气的排放,其次为煤炭燃烧,焦炉燃烧和生物质燃烧的贡献较小。PMF模型的来源解析中,小流域沉积物PAHs来源最多的是尾气(柴油和汽油燃烧)排放源(28.31%),其次为煤炭燃烧源(25.02%),之后依次为混合来源(14.83%),焦炭燃烧源(14.60%),石油燃烧源(12.07%)和生物质燃烧源(5.17%)。主成分和PMF模型分析的结果与分子比值法一致,都指示句容小流域PAHs主要来源于化石燃料高温燃烧,且第一输入源为尾气排放,第二输入源为煤炭燃烧。(5)句容小流域内污染物存在生态风险。采用生态效应区间值(ERL/ERM)和毒性当量因子(TEF)法对小流域PAHs生态风险进行评价。ERL/ERM法的结果显示Ace、Ant和Flua三种PAHs的浓度均值超出了生态效应区间低值的4.76、5.06和8.37倍,此外BaP、IcdP浓度的均值较高,存在生态风险。TEF法的结果显示小流域∑PAHs毒性当量浓度范围为3.29～757.77 ng/g,整体污染水平较高,BaP和IcdP的毒性当量浓度超过了100 ng/g,是句容小流域毒性当量的主要贡献。