近年来,浑太河流域由于城市化、工业化、矿山开采及农田灌溉等诸多人为因素干扰,导致河流水化学特征发生巨大变化,水体盐分含量升高,河流次生盐化严重。次生盐化的形成及其对水生态系统的影响机制逐渐成为全球的研究热点问题。本文基于浑太河流域近四十年(1971-2010)的水化学数据和野外实地样品,利用多变量排序分析法研究了水体主要离子的时空分布规律,以及水化学特征变化状况和次生盐化特征。同时,分析导致浑太河水体次生盐化的驱动因子,并利用多元统计分析及PMF (positive matrix factorization)模型定量解析各污染源的贡献率。此外,通过研究流域上游地区溪流次生盐化对大型底栖动物群落结构及生理健康的影响,初步分析了次生盐化造成河流生态系统健康退化的因素。主要研究结果如下：(1)近四十年来,浑太河流域水体除HC03-和碱度无明显变化外,离子浓度增加到2.17(K+)～9.57(Cl-)倍,硬度增加到2.64倍,C1-和S042-相比其他离子增速较高(0.017mmol/(L·y)和0.016mmol/(L·y))。水体优势阴离子已由HC03-转变为S04二,优势阳离子为Ca2+,水化学类型已从以前的碳酸盐钙型水转变为目前的硫酸盐钙型水。浑太河流域中下游区域水化学指标的浓度明显高于上游及源头区域,其中Na+与Cl-增长幅度最大,下游Na+和Cl-比重明显升高。目前浑太河水体硬度(92.68mg/L)远高于全球河流(47.10mg/L),表明大量的外源输入和高强度的人为干扰活动已使浑太河水体偏离自然状态。(2) Gibbs模型结果和(Ca2++Mg2+)/(K++Na+)较高的均值结果(2.8～5.4)表明,影响浑太河流域主要离子组成的自然因素是碳酸盐岩风化。Cl-/Na+比值逐年上升且Na+、Cl-与农田及建筑用地均呈显著正相关,说明水体Na+、Cl-含量受农业活动和城镇化建设影响较大。流域矿山开采主要导致水体电导率(Electrial Conductivity, EC)、Ca2+、SO42-和HC03-浓度的升高。浑太河流域酸污染加剧,导致硬度-碱度远在1：1线上侧,Ca2+、Mg2+浓度显著升高,HC03-浓度有所下降。主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)及PMF分析得出人为干扰对河水盐化的贡献率分别为65.10%和64.82%,说明浑太河流域水化学类型已由原始的岩石风化主导转变为目前的人为干扰主导,河流次生盐化状况严重。(3)上游溪流因受采矿和农业活动干扰而导致次生盐化现象严重,电导率及主要离子浓度明显升高。大型底栖动物群落受电导率影响显著,总个体数随着电导率的升高呈倒“U”型变化。矿山型次生盐化导致EPT (Ephemeroptera, Plecoptera和Trichoptera,蜉蝣目,横翅目和毛翅目)及肺螺亚纲等敏感物种减少,个体数也随之降低,寡毛类水丝蚓、摇蚊幼虫等其他耐盐物种种类增多。软体动物椭圆萝卜螺的生理指标研究结果显示,Na+K+-ATPase酶活力随电导率升高呈现先升后降的趋势,高渗透环境对Na+K+-ATPase酶有一定的抑制作用；环境盐度较低时,超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase, SOD)和过氧化氢酶(Catalase, CAT)活力受到诱导以适应环境胁迫,但高浓度的电导率会抑制抗氧化酶活力,导致SOD和CAT酶活力水平较低。