重金属污染物难以被分解，因此会长期在水体沉积物中存在。随着区域水污 染治理工作的进行，外源输入的耗氧污染物逐步得到控制，沉积物上覆水氧气浓 度升高。本研究从环境治理带来的上覆水氧气浓度升高和沉积物重金属污染现象 出发，对三条黑臭河流的氧化还原状态以及重金属污染情况进行调查分析；构建 室内模拟装置，探究上覆水氧气浓度的周期性变化对氧化还原体系和沉积物重金 属形态/生物有效性的影响；探究不同耗氧方式对氧化还原体系和沉积物重金属 形态/生物有效性的影响。主要研究结果说明：

      （1）研究区域河流沉积物为强还原环境，主要是由硫体系控制；研究河流 沉积物重金属浓度多数超过背景值，沉积物中重金属累积主要来源于人为活动， 且 Cd 风险较大；生物可利用态的 Co 和 Ni 占比较高，潜在生物可利用态的 Cu 和 Pb 占比较高，而 As 和 Sb 除个别样点外，生物可利用态和潜在生物可利用态 均较低。

      （2）上覆水溶解氧增加会引起沉积物中有效态硫减少，沉积物中 Fe(Ⅱ)减少， 上覆水和浅层沉积物中有效态 Mn 减少，且铁和锰的变化在氧气减少后能恢复至 先前水平；上覆水溶解氧上升引起上覆水 Sb 和有效态 Co 含量改变，而其他元 素的总量、形态和生物有效态无明显变化，说明沉积物氧化还原体系能维持水 沉积物体系的相对稳定。

      （3）化学耗氧和铁锰耗氧会通过铁、锰及硫体系对 As 等重金属的形态和生 物有效性产生影响。厌氧培养过程中，化学耗氧和铁锰耗氧会使有效态 S，沉积 物中的 Fe(Ⅱ)以及上覆水和浅层沉积物中的有效态 Mn 积累增加。铁锰耗氧组的 As，Co 和 Ni 元素向生物可利用态 F1 态的转化使得上覆水中的 As，Co 和 Ni 释 放增加，生物有效态 Co 和 Ni 增加，且与 Mn 的变化趋势高度一致。