摘要
流域尺度重金属输移与转化模拟是污染溯源、环境风险评估和流域管理决策的重要工具。现有的水文和水质模型为重金属输移模拟提供了必要的过程式基础，包括径流产出、土壤侵蚀、泥沙输移和河道演算。然而，在地球化学反应耦合、金属形态表征、极端事件响应以及多种不确定性源分离方面仍存在局限。基于Web of Science核心合集的文献记录，本研究整合了基于PRISMA的筛选程序、CiteSpace文献计量分析、代表性水文和水质模型的比较评估，以及AHP—MCDA半定量评估方法，系统综述了流域尺度重金属输移与转化的建模框架。进一步以SWAT模型及其扩展模块SWAT-HM作为代表性案例，分析了水文过程、泥沙过程与重金属输移和转化之间的耦合机制。结果表明，SWAT模型在水文过程表征、泥沙/侵蚀过程表征和重金属耦合基础方面具有相对较高的综合适用性，适用于中大型流域的长期污染负荷评估。然而，对于城市暴雨径流、高频水质响应、地表水—地下水交换以及详细的反应性输运过程，仍需要其他模型或耦合建模框架。SWAT-HM模型将溶解态、颗粒态和沉积物结合态重金属输移与径流、侵蚀和泥沙输移过程联系起来，但其在复杂形态转化、As和Cr等氧化还原敏感元素的价态变化以及胶体促输移方面的表征仍然简化。未来研究应转向协调机制、数据与不确定性的综合建模系统，特别应着力于多尺度动态耦合、元素特异性参数系统、动态pH—Eh模块以及标准化不确定性分解工作流等方面的突破，从而提高模型的可解释性、预测可靠性和管理相关性。
