煤矸石是煤矿开采及洗选过程产生的固体废物，长期堆积可对周围生态环境产生不良影响。本文以山东省新汶矿区的煤矸石为研究对象，将不同风化程度煤矸石按照红矸、红灰矸、灰矸、浅黑矸、深黑矸等不同层次进行采样研究。采用微波消解法对煤矸石进行消解，测定Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni、Hg、As八种重金属元素；采用 Tessier连续提取法提取并分析了不同风化程度煤矸石中重金属元素的化学有效态，讨论了生物有效态重金属在环境中的迁移转化特征；开展了模拟动态淋溶实验研究，探究了煤矸石中重金属元素的释放规律及不同酸度淋溶液对释放规律的影响；采用潜在生态风险指数法对煤矸石的环境风险进行了评价。主要结果如下：　　（1）由于不同风化程度煤矸石经历的反应过程存在差别，不同风化程度种类的煤矸石中各重金属元素的含量存在明显的差异性，煤矸石中Ni的含量相较于其他重金属元素比较突出，Cu、Pb、Hg含量均超过山东省土壤背景值，Hg含量超过土壤二级质量标准。　　（2）红矸、红灰矸、灰矸、浅黑矸、深黑矸中Cd、Hg的有效态均未检出，主要以残渣态形式存在，迁移性、生物利用率较低；五种不同风化程度煤矸石中Pb、Cr的有效态含量均较高，易在环境中释放并迁移；Ni、Cu、Zn、As的有效态分布在五种煤矸石中呈现不同的比例，总体含量不是很高，但仍可能通过迁移在一定程度上危及周围环境。　　（3）红矸、红灰矸、灰矸、浅黑矸、深黑矸五种不同风化程度的煤矸石中除 Cd、Hg未检出外，Ni、Cr、As、Fe四种重金属元素的释放规律基本一致都是以前期的快速释放和慢速释放为主，淋滤后期主要呈现稳定释放；除红灰矸中 Cu、Zn未检出外，红矸、灰矸、浅黑矸和深黑矸中 Cu、Zn、Pb则主要在淋滤初期基本释放。重金属元素的初期释放浓度均较高，并且呈现波动性，但随着淋溶次数增加，波动性越来越小，重金属的释放浓度趋于稳定。　　（4）淋溶液酸度对煤矸石中重金属元素的释放规律产生影响，不同风化程度的煤矸石在不同酸度淋溶液作用下，Cu、Cd、Hg均未超过《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类水质指标标准值；红矸、红灰矸、灰矸、浅黑矸和深黑矸在不同 pH淋溶液淋滤作用下Ni、Cr、As、Fe的最大释放浓度均超过标准值；淋溶液pH为4和6时红矸中Zn、淋溶液pH为5和7时时灰矸中Zn也高于标准值；除淋溶液pH为7时灰矸和深黑矸中的Pb未超标，其余Pb的最大释放浓度均高于标准值。煤矸石中重金属元素通过自然淋溶作用可对周边环境产生危害。　　（5）红矸、灰矸、浅黑矸和深黑矸可产生轻度生态危害，红灰矸可产生中度生态危害。新汶矿区孙村煤矿堆存区的综合潜在风险指数RI=105.19<150，说明该矿区为轻度生态危害，其中八种重金属中贡献率为Cd>Ni>Hg＞Cu＞Pb＞Cr＞As＞Zn。