我国稀土资源储量丰富，在世界范围内位居前列。四川省冕宁县境内蕴含丰富的轻稀土资源，其中的牦牛坪矿段是冕宁稀土矿中较大的矿段。稀土资源的开采利用给当地带来巨大经济效益的同时，由于连续多年的小规模、粗放型的无序开采，也引发了一系列亟待解决的环境问题。论文依托四川省地勘基金“四川省安宁河流域湖泊及矿山生态地球化学环境调查”项目，通过现场测量的能谱数据以及实验室分析测试样品的结果，对研究区的中放射性核素含量水平和辐射特征值进行分析。并对研究区的放射性环境和地表水水质进行评价，提出针对性的防治措施。通过研究，取得以下认识：研究区土壤中放射性核素钍、铀含量的平均值分别为19.43g/g，9.87g/g，高于世界土壤平均水平和地壳丰度，Th/U的平均值为2.9，低于世界土壤平均水平和地壳丰度；水体中放射性核素钍含量的平均值为0.010g/L；放射性核素铀含量的平均值为0.37g/g，低于全国河水平均水平（1.660g/L），略高于世界河水平均水平（0.309g/L）；Th/U的平均值为0.043；水系沉积物中放射性核素钍、铀含量的平均值为22.04g/g、9.33g/g，高于国内其他地区水系沉积物中钍、铀的含量，也高于我国推荐的背景值，研究区水系沉积物中Th/U的平均值为3.81。放射性核素238U、232Th比活度值自矿区至影响区均呈减小趋势；放射性核素40K比活度值自矿区至影响区呈增大趋势，这是因为影响区分布大量农田，由于各种生物地球化学作用，使得腐殖质黏土中钾元素富集。研究区土壤中放射性核素对环境的内照射指数平均值为0.43，外照射指数平均值为1.31；研究区放射性核素射线的空气吸收剂量率均值为186.54nGy/h，高于全国和世界的平均值；年有效剂量率平均值为0.28mSv，低于全国评价水平限制0.595mSv和世界评价水平限制0.46mSv。借助综合水质标识指数的方法对研究区地表水进行评价后得出：牦牛河水质指数为3.410。综合评价牦牛河水质为Ⅲ类水，水质较好。研究区内年有效剂量率低于我国推荐背景值以及世界推荐背景值，故研究区的放射性环境整体上处于安全范围内，但是研究区内射线空气吸收剂量率较高以及个别点位放射性核素238U、232Th和40K的比活度值偏高，说明研究区的放射性环境存在一定程度上的安全隐患。因此，在矿区周围一定范围内，掌握工作场所实时辐射水平，以便提供有效的防护措施是非常有必要的。