在水口山地区进行的前期遥感解译工作显示,水口山矿区存在多个典型矿区目标,其排放的矿山酸性废水影响着周边矿区流域的水、土壤以及农作物。为评估矿区目标对研究区造成的生态风险以及监测矿区流域重金属水土迁移过程,本文根据矿区目标所采集的水和水系沉积物样品数据,建立的流域重金属通量模型和水稻籽实吸收模型,以及设置在矿区流域上下游的监测采样点数据,结果表明研究区流域重金属净通量较高,农用地和农作物污染严重。通过研究矿山酸性废水及其水系沉积物地球化学特征得知,选矿工艺对尾矿渗水的酸碱度和重金属形态分配有重要影响:湿法尾矿库渗水pH较干法尾矿库渗水明显升高,且前者水系沉积物中Cd倾向于以残渣态形式存在,而后者水系沉积物中Cd则绝大部分以水溶态和离子交换态存在。重金属固液相分配系数分析也表明大多重金属的分配系数与pH呈显著正相关关系。由流域重金属通量模型估算得知,研究区流域重金属,尤其是Cd和Cu净通量较高,存在较高生态风险;而水稻籽实和根系土评价结果显示,研究区农用地和农作物均受到严重的重金属污染。结合水稻籽实吸收模型和估算所得的流域重金属通量,预测若不采取严格管控措施,研究区将爆发大面积粮食安全问题。通过在矿区流域上下游设置的监测采样点数据可知,在经过矿区流域后水样中悬浮物浓度总体会升高,且降雨活动会使下游悬浮物浓度显著升高从而打破水体中的溶解态-悬浮态平衡,进一步影响重金属固液相分配。