河流是表生环境物质搬运的主要途径。其所搬运的物质组分与流经区域的地质环境、岩石组分、地球化学背景密切相关。河流沉积物不仅反映了当前沉积环境的特点,而且保存了河流环境演化的历史记录。在百年时间尺度内,矿业活动的阶段性发展是河流沉积物环境质量的重要影响因素之一。不同的矿山开发阶段对河流沉积物的环境影响不同,将河流沉积剖面中元素变化特点结合矿业活动历史,可以反演水系沉积物环境质量的演化历程,为追溯不同年代沉积物质的来源,探讨研究区域的沉积环境质量演化过程提供科学依据。川西安宁河流域是四川第二大粮仓,也是矿业活动集中分布区,其阶段性发展特点突出。已有研究表明,安宁河流域内矿山的开发对流域生态环境产生了很大的影响,不仅改变了河流沉积物的化学组成特征,而且已经对周边农田土壤产生了明显的影响。流域内矿山开采带来的环境污染与生态文明的建设已成为一个不容忽视的矛盾。论文依托“四川省安宁河流域湖泊与矿山环境生态地球化学调查”项目,系统采集了安宁河表层及剖面沉积物,运用元素地球化学方法和同位素地球化学方法,将现代河流沉积定年与沉积剖面元素地球化学特征相结合,探讨了河流沉积物的环境质量演化。研究结果显示:安宁河水系沉积物中,Mo、Pb、As、Cd、F、Mn、U、Ca元素明显富集。沉积剖面中,元素在不同层位的空间分布受地质背景和人类活动的明显影响。牦牛坪稀土矿的开采导致安宁河从牦牛坪至泸沽乡河段沉积物中Pb、F、Mo、Tl、U、Th、K的升高;泸沽铁矿的开采导致安宁河泸沽镇到黄联关镇河段沉积物中As、Cd、Cu、Pb、Zn、Mn、Se、Fe、Ca、Mg、P;太和、白马钒钛磁铁矿的开采分别导致安宁河太和镇到黄联关镇段、丙谷乡到得石镇段沉积物中Ti、Fe、Cu、Ni、Cr、Co、Se、P、Ca、Mg的升高。西昌与德昌城市生产生活排放导致的Cd和Hg污染延伸至乐跃镇。沉积物中,Cd元素的酸提取态所占比例平均约20%,对环境的危害较高。Cd、Pb的可迁移态(酸提取态和可还原态)所占比例较高,具有较强的生物活性和毒性;其次是Cu和Zn;而Ni和Cr基本以残留态存在,不具备生物活性和毒性。河漫滩是半封闭系统,采用210Pb计年法时,需要考虑222Rn的射气系数来对过剩210Pb的计算进行修正。137Cs、210Pb与沉积剖面中地球化学元素阶段性变相结合是验证测年结果的有效方法。安宁河沉积速率受到人类活动及自然因素的共同影响,上游的平均沉积速率(0.54cm/y)大于下游(0.41cm/y),20世纪60年代以后,人类活动导致安宁河进入了快速沉积时期。矿山的开发与扩大开采为安宁河的沉积提供了更多的重金属物源,对矿山环境的整顿治理取得了明显的效果,沉积物中某些重金属含量大幅降低。受到地质背景和人类活动的影响,安宁河沉积物中重金属的潜在生态危害处于轻微到强的程度,呈现波动性变化,上游污染较下游更严重。