黄河是中华民族的母亲河,河南段从中游的三门峡到下游的濮阳为止,全长711公里,该区段有两条支流汇入,分别是伊洛河和沁河。其中沁河发源于山西省平遥县黑城村,在河南省武陟县由支流蟒河汇入其中。黄河河南段是全流域中人口分布最密集、经济活动最频繁的区段,黄河上三分之二的引黄灌溉工程分布于此区段,因此黄河河南段的水环境和质量对区域生态环境和人类健康起到重要作用。重金属具有污染源广泛、毒性高和难降解等特性,由重金属引起的水环境污染问题一直备受关注。河南省孟州市历史上以皮革加工工业为优势产业,皮革加工过程中产生的高浓度的重金属废水排入蟒河,那么长期的重金属废水排放是否对黄河支流甚至干流微生态系统造成严重影响并不清楚。本研究以黄河河南段和支流蟒河的水体和浅层沉积物为研究对象,对其理化性质、重金属含量、微生物（微藻）群落及其固碳功能进行了深入研究,获得如下结果:（1）黄河河南段水体和浅层沉积物的理化指标测定:黄河河南段主要污染指标为总氮和化学需氧量,最高点位污染程度达到V类水质标准;支流蟒河的主要污染指标为总氮、化学需氧量、总磷,其污染程度均高于黄河。沉积物结果与其保持一致。（2）黄河河南段水体和浅层沉积物的重金属污染等级评价:黄河水体中,除了Mn在桃花峪（WQHY）为潜在污染,其余重金属均为安全;蟒河水体中,Cd、Ni和As为潜在污染,Cr为潜在污染和重度污染。总体来看,黄河水质为安全,蟒河水质为重度污染。浅层沉积物的重金属污染程度,黄河中,Mn和Cr不构成污染,Cd的最高点位污染程度达到中度至强污染;蟒河中,As和Mn为无污染,Cd和Cr的污染最为严重,其中Cr最高等级达到强污染至极强污染,并沿河流走向呈梯度递减,总体来看,黄河为中等污染,蟒河为强污染。支流蟒河重金属污染对黄河河南段主干道有轻微影响。（3）黄河河南段水体和浅层沉积物的微藻群落组成:黄河数量偏少,隐藻类、蓝菌属、聚球藻属的相对丰度较高;蟒河中随Cr污染梯度的增加,隐藻类、蓝菌属、聚球藻属的含量大幅度下降,球领藻属、金藻属、羽纹硅藻属、异极藻属、蓝藻细菌、集胞藻属、微囊藻属出现。黄河和蟒河的微藻群落都受到TN和Cr的影响较大,且蟒河的群落相对于黄河体系来说更加稳定。结果表明重金属污染明显改变水体和表层沉积物中微藻群落的组成和丰度。（4）黄河河南段水体和浅层沉积物中微藻固碳作用的研究:黄河和蟒河固碳基因的拷贝数无明显差异,但黄河的初级生产力高于蟒河,沿蟒河河道,随着Cr梯度的增加,初级生产力下降。说明以Cr为梯度的重金属复合污染对微藻的固碳能力产生抑制作用。综上所述,黄河河南段和支流蟒河均具有不同程度的污染,但支流蟒河的污染程度高于黄河,并对黄河河南段主干道产生了轻微的影响。固碳微藻群落和固碳功能受到重金属复合污染中重金属污染种类和浓度的影响,并呈现一定的阈值效应。