煤矿区内浅表层水体除河流及浅层地下水外,还有因采煤而形成的塌陷塘,这些水体均为矿区工农业生产、渔业养殖及附近居民生活的重要水源,其水质状况备受关注。从水文动态看,塌陷塘水相对静止,河流及浅层地下水均处于流动状态（但前者流速较快,后者流速十分缓慢）。由于它们均发育于同一地区的浅表层,相互之间会存在不同程度的水文地球化学联系,因而研究同一地区不同动态的浅表层水体水文地球化学区别与联系具有重要的理论和实际意义。本文以芦岭矿区三种不同动态的浅表层水体（塌陷塘、浅层地下水及沱河）为研究对象,通过采样、测试和结果分析,弄清三种水体的常规水化学含量特征,利用piper三线图、Gibbs图等分析研究水体的水文地球化学作用及其影响因素,并针对水中氟含量较高的现状进行了氟形成作用与机制探讨;在对三种水体重金属含量及污染特征研究的基础上开展了健康风险评价;最后利用模糊物元模型对三种水体进行了水环境质量评价,得出的主要成果如下:（1）浅层地下水和塌陷塘水主要为Na-HCO3型,沱河为Na-SO4-Cl型。从Gibbs图看,岩石风化对三种水体水化学特征影响都占有主导作用。离子组合比例图反映硅酸岩的风化与溶解都会对三种水体的水化学特征产生影响。相关性分析结果证明浅层地下水和塌陷塘可能存在离子交换作用,且塌陷塘与浅层地下水可能存在相同的来源。（2）浅层地下水的高氟区域主要集中在研究区东北侧和G1点。沿上游至下游沱河氟含量先降低后增加再降低（与塌陷塘变化特征表现一致）。氟的Gibbs图反映三种水体氟的形成均受含氟矿物[荧石（CaF2）、磷灰石(Ca5（PO4）3F等]的溶解作用所控制。通过离子交换作用分析,发现浅层地下水离子交换强度最大,是形成高氟水的重要水文地球化学作用。竞争吸附作用以及人为因素对三种水体氟超标的影响较小。（3）浅层地下水Cr空间分布表现为:高值区域呈块状分布,存在点源污染,其中以G2点和G8点为中心的区域含量较高;Mn在研究区东南区域、西南区域、东北区域含量较高,其他区域含量较低;Fe的空间分布较为均匀,以G33点和G2点为中心的中部区域浓度较高,周围区域较低;As的空间分布特点为西南侧浓度较低,西北侧较高,沱河北部区域As浓度高于南部区域;Cd与Pb在西侧区域浓度较高,中部区域较低。沱河Fe含量沿流向先降低后增高（与塌陷塘表现基本一致）,As含量沿流向先增加后降低（与塌陷塘大体一致）,其余重金属分布变化不大。（4）重金属元素健康风险评价结果显示,三种水体中沱河非致癌风险最大,浅层地下水非致癌风险最小。Cr元素对成人和儿童存在一定的致癌风险,且儿童风险高于成人。沱河和塌陷塘As元素可造成儿童致癌风险。浅层地下水总致癌健康风险小于沱河和塌陷塘。（5）利用模糊物元模型对研究区浅层地下水、沱河以及塌陷塘进行水质评价,结果显示:浅层地下水二类水以及三类水分别占2.78%、77.78%,19.4%的水样为四类水;沱河三类水占70%,四类水占30%;4#塌陷塘的水质最好,2#塌陷塘的水质最差。三种不同动态水体水质优劣排序为:浅层地下水>河流水>塌陷塘水。图[35]表[22]参[89]