مطالعه حاضر به‎منظور ارزیابی آلودگی منابع آب و خاک به فلزات سنگین و عناصر بالقوه سمی در اثرکانه‎زایی و معدن متروکه سرب- روی آی‎قلعه‎سی صورت پذیرفته است. کانه‎زایی سرب- روی آی‎قلعه‎سی در 30 کیلومتری جنوب شرق تکاب و در شمال غربی زون آتشفشانی ارومیه- دختر واقع شده است. جهت نیل به اهداف تحقیق تعداد 23 نمونه خاک برجا از مناطق مختلف محدوده مورد مطالعه، 4 نمونه خاک باطله، 2 نمونه سنگ باطله، 14 نمونه آب، شامل آب آبراهه (آبراهه زهاب معدنی و آبراهه پشت دره) و چشمه‎های موجود در منطقه و 18 نمونه رسوب در مسیر آبراهه اصلی در منطقه، از بالا‎دست تا پایین‎دست (خروجی حوضه) مورد مطالعه برداشت گردید. در نمونه‎های برداشت شده پارامترهای فیزیکوشیمیایی مختلف و غلظت عناصر (با استفاده از دستگاه icp-oes) اندازه‎گیری گردید. در تحقیق حاضر با توجه به عوامل مختلف از جمله غلظت عناصر، نوع کانه‎زایی و اولویت‎های زیست محیطی، عناصر pb، zn، as، cd، ni، hg، sb و cu برای مطالعه و بررسی انتخاب گردیدند. از نرم افزارهای. arc gis 9.3، spss 17 ،2.15 phreeqc، aq.qa، جهت جمع بندی ، ترسیم و تجزیه و تحلیل نتایج بدست آمده استفاده گردید. مطالعات زمین‎شناسی انجام شده در منطقه نشان می‎دهد که واحدهای مارنی، مارن ماسه‎ای و آهکی در منطقه بیشترین گسترش را دارند و کانه زایی در واحد مارن ماسه ای الیگومیوسن و در امتداد گسل اصلی منطقه (شمال شرق- جنوب غرب) و در شمال غربی روستای آی‎قلعه‎سی رخ داده است. نتایج مطالعات ژئوشیمیایی بر روی خاک نشان می‎دهد که غلظت عناصر pb، zn، as و cu در خاک حاصل از باطله‎ها بالا بوده و این نمونه‎ها درجه آلودگی اصلاح شده بی‎نهایت دارند. غلظت cd در خاک حاصل از باطله‎ها و خاک برجای منطقه مقادیر کم و یکنواختی را نشان می‎دهد که بیان کننده عدم تاثیر کانه‎زایی بر غلظت آن در منطقه می‎باشد. توزیع غلظت ni و hg در خاک منطقه نیز وابسته به کانه‎زایی نمی‏باشد و sb در تمام نمونه‎های خاک منطقه، غلظت بالا داشته و با کانه‎زایی غلظت آن در نمونه‎های اطراف معدن افزایش یافته است. در خاک برجای منطقه غلظت pb، zn، as، ni و sb در بیشتر نمونه‎ها نسبت به میانگین غلظت خاک جهانی و غلظت زمینه بالا و غلظت عناصر pb، zn و as در نمونه‎های خاک برجای نزدیک به محدوده معدنی افزایش نشان داده است. نتایج آزمایشات انجام شده بر روی زهاب‎ها (amd) , منابع آب سطحی و آب آشامیدنی در منطقه مورد مطالعه، بیان کننده غلظت بالای عناصر zn و cd در زهاب‎های معدنی نسبت به استاندارد خروجی فاضلاب می‎باشد و در منابع آب سطحی با دور شدن از منطقه معدنی متروکه غلظت آن کاهش می‎یابد. منابع آب شرب منطقه (چشمه‎ها) بهsb آلوده می‎باشند. تیپ آب‎های منطقه در مناطق نزدیک به کانه‎زایی و روستاهای آی‎قلعه‎سی و خان‎کندی سولفاته کلسیک بوده که تأثیر کانه‎زایی و فعالیت‎های انسانی را روشن می‎سازد. براساس نمودار شولر منابع آب منطقه با توجه به مقادیر آنیون‎ها و کاتیون‎ها در محدوده خوب و قابل قبول قرار دارند. محاسبه شاخص اشباع شدگی نشان داد که تمام نمونه‎های آب منطقه نسبت به انیدریت، هالیت و ژیپس زیر اشباع و بیشتر نمونه‏ها نسبت به کلسیت، دولومیت و آراگونیت فوق اشباع می‎باشند. محاسبه بار فلزی نمونه‎های آب منطقه نشان می‎دهد که نمونه‎های زهاب معدنی در محدوده اسیدی با بار فلزی بالا و نمونه‎های آب سطحی نزدیک به محل کانسار در محدوده خنثی با بار بالای فلزی و دیگر نمونه‎ها در محدوده نزدیک به خنثی با بار پایین فلزی قرار گرفته‎اند. بالاترین میزان غلظت عناصرpb ، zn، cu و as در رسوبات زیر زهاب معدنی و در پایین‎دست باطله‎های نزدیک تونل اصلی اندازه‎گیری گردید. محاسبه میانگین ضریب غنی‎شدگی نشان می‎دهد که رسوبات منطقه نسبت به سرب و روی غنی‎شدگی بالا و نسبت به آرسنیک غنی‏شدگی بی‎نهایت دارند. همچنین محاسبه میانگین ضریب آلودگی نشان دهنده آلودگی بسیار بالای رسوبات منطقه به سرب، روی و آرسنیک می‏باشد.