随着我国经济的快速发展,水污染问题逐渐成为主要的环境问题之一,红层地区在我国分布较广,而红层地区的水污染、水资源问题亦较为严重。长期以来,红层地区地表水和地下水的水污染治理及水资源开发利用等方面相互独立,在圈层相互作用及界面过程得到日益关注的背景下,地表水与地下水的相互联系的研究也亟需加强。河水-地下水交互带为河水和地下水提供了水位、温度和化学元素成分变化的缓冲带,许多污染物质在其中得到净化。而侧向交互带较垂向交互带具有更加复杂的交互流运动和地球化学过程,对河水、地下水水质保护具有重要作用,故研究侧向交互带中交互流运动机制和地球化学特征有着重要的意义。本研究以红层丘陵区的河水-地下水侧向交互带为研究对象,设立交互流观测井,采集交互带沉积物样品,于2015年12月至2016年11月对交互流、河水及地下水的水温、水位、p H值、电导率、溶解氧等指标进行监测,并采集水样,通过对样品的阳离子、阴离子、氢氧稳定同位素、有机碳浓度等进行分析,以获取交互流的运动机制以及交互带的地球化学特征,进而对红层丘陵区河水-地下水侧向交互带的净化水质作用进行分析。研究结果表明:马鞍溪侧向交互带近岸区域的表层沉积物较松散,有利于降水入渗及交互流的蒸散发,交互带内粘粒较多,大量离子被吸附的同时,使交互流运动缓慢。沉积物元素含量的变动指示河水-地下水可能长期于距河岸30cm附近交互。温度、水位、氢氧稳定同位素、Cl-等的变动对交互流的运动具有一定的指示作用:旱季至雨季初期,以地下水补给河水为主,地下水在距河岸30cm以内与河水、降水混合,雨季初期地下水补给进一步加强;随后在降水量大幅增加和上游水库多次放水以致河漫滩被淹没的影响下,河水大量入渗交互带,距岸10cm附近入渗量较大,进而补给地下水;退水后水分于交互带富集并补给河水;进入伏旱期,交互流对地下水的补给增加;雨季后期,交互流受降水、坡面渗流及河漫滩积水的影响增大。因河水入渗期和伏旱期短暂,研究期间以地下水补给河水为主。水动力条件、温度、有机碳浓度等因素相互影响,共同作用,影响交互带内微生物的活性,使研究期间交互带主要处于还原环境,还原作用在雨季得到了进一步加强;自旱季至雨季,交互带内各监测点逐渐向偏酸环境转变,p H值最低点也逐步向河岸方向移动。交互流运动特征与交互带环境变化共同作用,对马鞍溪侧向交互带地球化学特征的形成造成影响,使河水与交互带水化学类型在旱雨季均有较大差异。Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-为交互流中主要离子,影响各监测点电导率（EC）的变化。河水淹没,大薸、凤眼莲堆积,植被破坏等河岸带状况的变化对侧向交互带Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-等的浓度变动有重要影响,掩盖了酸碱环境变动的影响,也体现出交互带离子变动极易响应于人类活动,可见保护河岸带的重要意义。K⁺、Na⁺、NH₄⁺-N、NO₃^-、P、SO₄^2-等营养物质在河水中的浓度较高,旱季交互带内NO₃^-浓度较高,对河水NO₃^-浓度变化存在一定影响,进入雨季后影响减弱。交互带内SO₄^2-在有机硫的矿化作用下较地下水有较大升高,在旱季对河水SO₄^2-变动存在一定影响,进入雨季影响减弱。侧向交互带可能为河水NO₃^-、SO₄^2-的污染源。除营养污染物外,在地下水补给河水的过程中,交互带内Zn、Cd等重金属变动与河水的相关性随距离减少逐渐增高,使交互带可能成为河水Zn、Cd等重金属的污染源,对河水水质形成潜在影响。马鞍溪侧向交互带在地下水补给河水为主的条件下,对地下水水质净化不明显,反而使部分指标出现恶化的状况,对河水水质造成一定的或潜在的影响。