本文以太子河沉积物为研究对象，沿太子河共布设34个采样断面，通过采用火焰原子吸收分光光度法和石墨炉无火焰法对沉积物样品中重金属含量的分析测定，得到太子河沉积物中重金属铜、镉、铅和锌的含量水平及分布特征，并运用地积累指数法，内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法对其污染状况进行了评价。通过室内试验模拟汤河水库沉积物与库水的界面反应，探讨了水库沉积物中的重金属污染物--铜、镉、铅和锌，以及特殊物质--Mn2+和S2-在水库水及水库沉积物之间是如何迁移转化及达到平衡的；分析了五种外界因素：浓度、温度、pH值、扰动、溶解氧含量对汤河水库沉积物吸附与解吸重金属铜、镉、铅和锌的影响。本研究取得的主要成果如下。　　太子河沉积物重金属元素的平均含量的排列顺序为锌>铅>铜>镉；太子河上游断面(本溪市区段和莅窝水库部分断面)重金属污染物含量较高，汤河水库沉积物重金属含量相对较低。　　地积累指数法评价结果表明，太子河本溪市区段和莅窝水库段综合污染较为严重，且为两种或以上的重金属的复合污染。内梅罗综合污染指数评价结果表明，所有断面污染等级均在Ⅲ级和Ⅳ级，平均PIN值为11.17，污染等级综合评价为Ⅳ级，属重度污染；潜在生态危害指数评价结果表明，太子河沉积物铜、镉、铅和锌的潜在生态危害属于低危害水平。　　汤河水库沉积物对铜、镉、铅和锌的吸附量随上覆水中污染物初始浓度的增加而增大；沉积物对重金属铜、镉、铅和锌的吸附量随温度升高略有增大；本实验中，pH值对沉积物吸附重金属的影响并未表现出很强的规律性；汤河水库沉积物对铜、锌和镉的吸附量在扰动条件下比在正常条件下的吸附量偏低，对铅的吸附量在扰动条件下比在正常条件下的吸附量偏高。　　在锰、硫及含盐量的释放试验中，沉积物中盐分以及作为盐分之一的Mn2+、S2-表现出释放趋势；水相盐分、Mn2+的浓度随水深深度的变化而变化，沉积物表面附近的水相中盐分、Mn2+的浓度比较高，而水相硫离子的浓度不随水深深度的变化而变化，水相中不同位置的S2-浓度相差不大。