广东大宝山矿是一座大型多金属矿山,位于粤北山区。自上世纪80年代起,大宝山地区非法民采活动日益严重。民采洗矿过程产生的含有镉、锰、铅等多种重金属严重超标的酸性矿山污水未经处理就直接排放到横石水河,对该流域的水质及生态环境造成严重破坏。近年来,大宝山矿业有限公司在横石水河上游修建了污水处理厂并对河道进行了环境治理,横石水河的水质有所改善。本研究的主要内容包括:（1）横石水河水体及沉积物重金属分布特征及其潜在生态风险评价;（2）横石水河大型底栖动物群落结构及水质生物学评价;（3）基于凋落物分解速率评价横石水河生态系统功能完整性。研究目的是通过对比前期研究结果,了解横石水河经环境治理后,河水及沉积物重金属含量及沉积物重金属赋存形态、底栖动物群落结构及凋落物的分解速率的变化,为将来进一步深入研究横石水河生态系统的恢复情况及其健康状况评价提供科学依据。主要研究成果如下:1.横石水河重金属分布特征及潜在生态风险评价在大宝山拦泥坝至北江入河口的遥步桥（全长约100千米）共设置了11个采样点,测定了各样点水体和沉积物中Cu、Zn、Mn、Pb和Cd的含量,通过BCR连续提取法分析沉积物重金属的赋存形态,并利用Hakanson潜在生态风险指数法评估横石水河流域沉积物重金属的潜在生态风险。结果表明,经环境治理后,横石水河水体重金属离子浓度比过去明显下降,除Mn在个别样点超标外,Cu、Zn、Pb和Cd几种重金属含量均符合地表水Ⅲ类水标准。但是,从沉积物重金属赋存形态的分布特征趋势来看,横石水河流域除了2个对照样点及北江入河口遥步桥样点残渣态（生物不可利用态）比例较高外,其余污染样点的重金属生物可利用态（可交换态、铁锰氧化态和有机结合态）比例均较高,说明经过环境治理后,这些污染样点的沉积物中仍存在较高的重金属污染风险。由于横石水河流域本身的重金属背景值较高,本研究采用Hakanson潜在生态风险指数法,分别用重金属总量和可交换态含量的测算方法评价了横石水河流域沉积物重金属的潜在生态风险。结果表明,5种重金属元素的危害程度由高到低依次为Cd>Cu>Pb>Zn>Mn,其中Cd的生态风险远高于其他四种重金属。按重金属总量测算的方法,横石水河流域除最下游的遥步桥样点为中等风险外,其它样点的沉积物重金属均存在强—极强级的潜在生态风险。而按可交换态含量的测算方法,横石水河流域的2个对照点、凉桥及遥步桥样点的沉积物重金属潜在生态风险处于轻微级别,其它样点的沉积物则仍处于强—极强级的潜在生态风险状态。由于可交换态含量的测算方法剔除了生物不可利用的残渣态含量,因此其评价结果比通用的重金属总量测算方法更符合实际情况。2.基于凋落物分解速率评估横石水河健康状况在大宝山拦泥坝和横石水河流域的设置7个样点（5个干扰点,2个参照点）,放置了人面子、木荷及藜蒴三种树叶凋落物。利用凋落物分解速率模型评价了横石水河生态功能完整性。根据我们前期研究（2007年）的结果,横石水河7个样点中,除了参照点环境得分为2（表明生态功能未受影响）外,其余各样点得分均为0（表明生态功能受到严重影响）。本研究结果显示,除了参照点环境得分为2外,拦泥坝、凉桥和塘心三个河段的环境得分仍为0,但下游2个样点,上坝和横石水桥的环境得分为1（表明生态功能受到一定程度的影响）。结果表明,经环境治理后,横石水河下游样点的生态功能有所恢复,其水质及生态系统的健康状况得到了一定程度的改善。3.横石水河大型底栖动物群落结构及水质生物学评价于2018年9月、10月和11月分别在横石水河流域上述6个样点（因拦泥坝无任何生物存在,未包括该样点）对大型底栖动物群落进行了调查,共采获大型底栖动物74种,隶属5纲33科,其中水生昆虫67种,约占底栖动物种类的90%。与我们前期（2010年）研究结果对比,横石水河经环境治理后,底栖动物群落的组成和种类发生了变化,塘心和上坝由之前的6种和19种增加到目前的13种和35种。塘心样点开始出现毛翅目昆虫,而纹石蛾、四节蜉等敏感类群成为下游上坝和横石水桥样点的主要优势种。凉桥和上坝样点的底栖动物平均密度也由之前的18ind/m2和30 ind/m2分别增加至74 ind/m2和349 ind/m2。结果表明目前横石水河底栖动物群落结构有一定程度恢复,优势种类中敏感类群的种类和密度都有所增加。采用多样性指数和生物指数综合评价了横石水河流域的水质状况。生物学水质评价结果表明,横石水河环境治理后,上游凉桥及塘心样点的水质仍处于污染状态,但参照点及下游的上坝和横石水桥样点的水质良好,这与利用凋落物分解速率评价的结果一致。