贵州万山区,曾作为世界大型汞矿山之一和国内规模最大的汞矿生产基地,从秦朝开始该地区汞矿开采冶炼已长达600多年,历史悠久,大规模的开采遗留下了很多历史问题。整个矿区冶炼汞炉矿渣和废石堆积如山,且点多面广,汞矿中的矿渣、含汞废气及废水基本全部直接排放于自然环境中,严重威胁生态环境和人体健康。本文依托中国环保部环保公益性行业科研专项项目“西南矿区地下水重金属污染源识别与污染风险评估”对贵州万山典型汞矿区水文地质环境进行调查研究,利用环境地球化学的方法查明矿区土壤、水体、大气降尘及主要农作物中重金属含量与特征,及模拟雨水对矿渣的淋滤实验,得出矿渣淋出液的重金属含量特征,根据人类及周围环境所受重金属污染危险程度,对万山矿区闭坑后环境综合治理情况进行评价。通过研究取得如下结果:1、研究区内岩溶不发育,以浅表裂隙为主,不存在区域性的岩溶管道、暗河等。含水层富水性较弱,地下水水量较小,地下水不丰富。地下水具有径流途径短、就近排泄的特点。以流域分水岭、地表河流作为水文地质单元边界,地下水从分水岭或较高的部位向低洼（沟谷）部位汇流,最终汇入几条河流。水文物探发现研究区六处基岩中深部位置有低阻异常区,推测为溶蚀破碎带所致。2、研究区土壤整体pH呈弱碱性,土壤中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg元素的平均含量分别为73.08、50.01、40.88、200.57、45.53、1.50、53.44、35.10mg/kg,根据《土壤环境质量标准》二级标准进行评价,结果显示Ni、As、Cd、Hg元素平均含量均超过二级标准,其中Hg元素超标最严重,平均含量超标70倍,六个区域中冶炼厂Hg元素含量最大值为81.46 mg/kg,超过二级标准163倍,为整个研究区最高。其次,Cd元素平均含量超标5倍,其中冲脚尾矿库区域Cd元素,最大值为5.25 mg/kg,超标17.5倍。3、冶炼厂区域垂向剖面土壤pH呈弱碱性,各重金属元素的变化均随着深度增加而减小,在最顶层出现明显的富集现象;冲脚尾矿库剖面pH值受到山上矿渣堆的影响,该剖面pH值整体呈弱酸性,重金属含量以60cm为界,在0⁶0cm深度范围,重金属含量逐渐增加,到60cm处达到最大值,之后60¹00cm之间,重金属含量随深度加深,元素含量降到最低值,该剖面具有中层富集性。4、研究区植物样品中,两件辣椒样品中Hg、Cd元素超标严重,均超过农产品安全性评价标准,主要受该区域土壤中Hg、Cd含量影响;研究区中玉米、辣椒、四季豆样品中Pb元素含量全部超标,对应根系土壤Pb元素含量均未超过土壤质量环境二级标准,可以推断这三种植物样品对Pb元素有较强的吸收能力。5、冲脚尾矿库区域大气降尘样品超标最严重,Zn、Cd、Hg元素均超标,其次为十八坑尾矿库区域样品As、Hg元素超标,冶炼厂区域样品中Hg、Zn元素超标,相比而言万山镇区域大气降尘相对污染较轻。整体来说,研究区大气降尘中的Hg元素均超标严重,需加强对该研究区灰尘、降尘的控制和治理,保护人体的健康安全。6、万山汞矿区各河段水体在水岩反应及炉渣淋滤作用下,pH值介于7.98⁸.71之间,呈弱碱性。阳离子以Ca²⁺为主,其次为Mg²⁺,符合碳酸盐岩地区水体成分的主要特征。阴离子以SO42-、HCO3-为主,SO42-浓度在大水溪尾矿库流域内最高,推测SO42-主要来源于尾矿的淋滤。金属元素除Hg之外Cu、Pb、Zn、Mn、Fe、Cd、As均未超出地表水环境质量标准V类标准。大水溪流域Hg元素超标,可能来源于上游尾矿的尾渣淋出。各离子F-、SO₄^2-、Cl^-、NO₃、K⁺、Na+、Ca²⁺与重金属元素Hg、Mn、Cd之间的相关性较好。7、研究区五个样品重金属元素淋出率均为Cr元素最高,当pH=7时,各重金属元素的淋出率最大。通过淋滤趋势图分析得到As、Pb元素在酸性环境下更易于淋出,而Cr元素在中性条件下更容易迁移淋出。此外,淋出液中Cr的淋出量随时间的推移反而增加,这是不同于其他元素的趋势。8、结合单因子指数法和潜在生态危害指数法对研究区中的地表水、大气尘、植物样品进行环境评价,通过潜在危害系数分析,得到大水溪上游水体Hg元素为很强污染。植物样品中玉米单个重金属元素潜在危害系数属于轻微污染、四季豆属于强污染,而辣椒为极强污染。大气降尘所有样品Hg元素潜在危害系数均超过320,属于极强污染。通过污染负荷指数法对研究区表层土壤进行环境评价,整体而言,该研究区表层土壤污染状况为强污染,从区域上看,万山镇区域土壤的污染负荷指数属于极强污染,其余五个区域土壤污染负荷指数为强污染。