水体离子组成是由其所经地区岩石岩性、气候、生态环境等共同决定,被广泛用于识别控制该水体化学组成的基本过程。石羊河流域是亚洲干旱区以山区大气降水和高山冰雪融水为主要补给来源流域的典型代表。近年来由于特殊的自然地理条件和不合理的人类活动,石羊河流域生态环境出现了严重的生态危机,成为我国干旱区内陆河流域生态退化的典型和社会各界广泛关注的焦点。就石羊河流域地球化学研究的重要性和意义而言,其是河西地区开发较早,水资源利用程度最高的三大内陆河流域之一。区内水体离子不同程度的受到气候、冰雪融水和人类活动等环境因子的影响,且受生态约束而表征出一系列独特的特征,该地区的水体离子组成及其控制机制对于人们理解西北干旱区流域的地质状况、岩石和土壤的自然化学风化特征、区域环境演化趋势以及人类对水质影响程度等方面具有极其重要的意义。本文根据2015年6月-2016年5月采集的降水、地表水和地下水数据,使用离子色谱法检测了水体样品中主要阳离子(Ca²⁺,Mg²⁺,Na⁺,K⁺和NH₄⁺)和阴离子(HCO₃^-,Cl^-,NO₃^-,NO₂^-,F^-和SO₄^2-),本研究拟在对石羊河流域不同季节降水、地表水和地下水主要离子测试的基础上,探讨石羊河流域水化学特征及离子来源的主要影响因素,以期为西北干旱区水体地球化学的研究积累数据和资料。通过研究得到如下主要结论:（1）石羊河流域降水、地表水和地下水均呈弱碱性。从上游到下游地表水和地下水中固体总溶解固体（TDS）变异大,存在明显的区域分带性,总体上呈递增趋势。地下水样品离子浓度普遍高于地表水离子浓度,阴离子浓度顺序为:SO₄^2->HCO₃^->Cl^->NO₃^->NO₂^->F^-;阳离子离子顺序为:Ca²⁺>Na⁺>Mg²⁺>K⁺>NH₄⁺,地表水的离子组成与地下水特征相一致,降水则略有不同。（2）流域水体离子含量季节变异大,春季离子浓度高,夏季离子浓度低,地表水样品离子季节变化率普遍高于地下水离子季节变化率。（3）Gibbs图分析表明控制石羊河流域水体离子变的主要控制因素为岩石及土壤风化作用（水-岩交换过程）,部分样点受蒸发作用影响,降水影响较小。Piper图分析发现,石羊河流域大多数水体是硫酸盐型水,没有氯化物类型的水体。主成分分析结果表明离子来源可以分为三类,以硅酸盐溶解为主,其他岩石影响较小,人类胁迫已显著影响区内河流水体离子。（4）用钠离子摩尔浓度归一化的NO₃^-、SO₄^2-呈现出正相关关系,两种离子的共源性,且NO₃^<sub>、SO₄^2-超出附近区域正常水平,人为活动对石羊河流域水体造成一定程度的污染。