多环芳烃（Polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs）是由两个或多个苯环以线性、簇状或角状排列键合的碳氢化合物，在环境中广泛存在，由于其半挥发性、远距离迁移性、高毒性的特性，能够对生态系统造成严重威胁。长江是中国第一大河流，干流分布着众多化工厂，PAHs污染风险较高，水生生物容易受到PAHs毒害。认识长江干流水体PAHs时空分布特征、来源、环境行为及生态风险，是防治PAHs污染的必要前提，能够为科学保护长江生态系统提供重要支撑。本文系统研究了长江干流水体溶解态、颗粒态和沉积物中PAHs时空分布特征，分析了PAHs在水体三相中的组分特征，探讨了PAHs含量分布的影响因素、相态间PAHs的环境行为，并利用正定矩阵因子分解法（PMF）定量分析多介质PAHs的来源，最后结合定量结构模型、种间相关性模型和物种敏感分布曲线评估PAHs生态环境风险。主要研究结果如下：

（1）长江水体样品溶解态PAHs（DPAHs）春季浓度范围为11.70~250.42 ng/L、秋季浓度范围为11.23~48.36ng/L，长江水体样品PPAHs春季浓度范围为1.78~192.98 ng/L、秋季浓度范围为5.54~67.67ng/L，长江沉积物样品SPAHs春季浓度范围为21.76~1673.09 ng/g、秋季浓度范围为49.16~1015.00 ng/g。Phe、Flua、Pyr均是三种介质的主要组成部分，低环的PAHs主要存在于溶解相中，而高环的PAHs主要存在于颗粒相和沉积物中。
（2）在季节变化上，长江中下游干流不同介质的PAHs浓度均有显著的季节性差异。秋季DPAHs显著高于春季，春季PPAHs、SPAHs浓度显著高于秋季。在空间变化上，三峡库区3种介质的PAHs浓度较高，DPAHs空间分布可能主要受来源影响，PPAHs空间分布可能主要受来源及吸附解吸作用的影响，SPAHs的空间分布除了受粒径和TOC的影响，还受水质的影响。
（3）TOC和粒度显著影响了长江干流SPAHs的分布。PAHs在水体颗粒相-溶解相、沉积物-溶解相分配时，春季比秋季更容易分配在颗粒物和沉积物中。逸散性方法评估表明单体迁移存在季节差异。春季时Acey单体分配处于平衡状态，Phe单体倾向于从水体向沉积物扩散，而Ace、Flu、Ant、Flua、Pyr单体倾向于从水体向沉积物扩散。秋季时，下游Acey、Ace、Ant单体在沉积物-溶解相分配时整体处于平衡状态，中下游其余单体倾向于从水体向沉积物扩散。并且，春季、秋季中游水体向沉积物中扩散的趋势强于下游。相似性结果表明，颗粒物与沉积物的PAHs来源更为相似、两个介质间PAHs的交换更为强烈。
（4）PMF源解析模型表明DPAHs来源有生物质燃烧、石油源、煤炭燃烧，贡献率占比分别为65.5%、18.2%、16.3%。PPAHs、SPAHs来源均以煤炭、生物质燃烧及交通源的混合源为主，贡献率占比分别为48.6%、48.7%，PPAHs的炼焦源来源、石油来源贡献率占比分别为35.7%、23.3%，SPAHs的炼焦源来源、石油来源贡献率占比分别为33.0%、23.3%。
（5）长江干流水体和沉积物中PAHs生态风险存在差异，长江流域水体PAHs单体处于低等~中等风险水平，混合生态风险处于中等~高等水平，整体处于中风险水平，春季生态风险高于秋季。而沉积物中PAHs单体和混合风险均处于低风险水平。