贵州省都柳江流域内锑矿资源丰富，长期的矿产资源开发导致矿区周边水体、土壤等环境生态系统遭受污染，对矿区周边居民生产生活及健康造成危害。选择受锑矿采冶活动影响较为严重的都柳江流域冷水沟水库为研究对象，在水库库区分别采集冷水沟水库的分层水体、悬浮颗粒物及沉积物柱芯样品。结合野外地质调查，运用PHREEQC地球化学模拟软件及BCR（European Community Bureau of Reference）形态提取法分别对分层水体中重金属的形态分布及沉积物柱芯中重金属赋存形态特征进行分析，探究分层水体、孔隙水以及沉积物柱芯中典型重金属的空间分布规律及迁移转化，并在此基础上探讨水库的生态环境效应，结果表明：（1）水体pH值整体呈现弱碱性，随深度变化水体T、pH、DO、Eh逐渐降低且明显分层，氧化还原条件的变化导致垂直方向上水体Sb、As形态分布发生转变。水体中各重金属元素垂直分布具有明显差异，悬浮颗粒物吸附影响下，Sb元素浓度逐渐降低，水库沉积物内源释放影响使得底部水体As、Fe、Mn元素浓度较高。
　　（2）孔隙水与沉积物中重金属含量均值均表现为Fe＞Mn＞Sb＞As，Sb、As在孔隙水及沉积物中的扩散及释放机理受不同氧化还原特性影响具有显著差异，沉积深度越深沉积物Sb含量越高，Fe、Mn氧化物还原溶解导致表层沉积物中As的释放。沉积物中的Sb、As主要赋存形态均为残渣态，水平方向F2态含量逐渐增加，释放风险较大。孔隙水中Sb的来源与沉积物中弱酸提取态、可还原态及可氧化态的Sb密切相关，而As受控于可还原态As溶解释放。
　　（3）水库水体中Sb的污染贡献度高于As；沉积物Sb的潜在生态危害高于As，不同采样点间污染程度差异不明显。