潘家口-大黑汀水库是“京津冀”区域的重要饮用水水源地，近年来，两库水质急剧恶化，富营养化状况明显，两库藻类优势种已经从硅藻转化为硅藻和蓝藻，水质污染事件频发。研究其水环境状况对改善两库水质，保障受水区的供水安全具有重要意义。本文基于2006~2014年以及2015年4~9月份潘大水库水环境因子的调查，分析了潘家口-大黑汀水库水环境现状及时空变化。采用综合水质标识指数等对潘大水库的水质进行评价，阐明了主要污染物及污染物时空分布特征。通过营养状态指数法对评价了潘家口-大黑汀水库的富养化现状，初步探讨了潘家口-大黑汀水库的富营化驱动因素。根据Fick扩散定律计算氮磷在沉积物-水界面的扩散通量，分析了潘家口-大黑汀水库的底泥污染释放问题。结果表明，总氮、总磷一直以来都是潘大水库的主要污染物。空间上，洒河桥及以下区域总氮沿程下降，而其它水环境因子沿程上升。时间上，各样点除氨氮外的水环境因子呈现逐年上升的趋势。两库一直处在富营养状态，当两库磷浓度超过0.1 mg/L时，磷不在是水库富营养化的限制因子，温跃层的存在，为蓝藻生长提供了条件。两库沉积物中无论总氮、总磷还是有机质含量，均处较高水平，且部分样点已呈现出营养盐自沉积物向水体释放的状态。根据以上分析及结论得出切断磷的来源以及环保疏浚技术较适合潘家口-大黑汀水库的污染治理与防治，可作为两库水质保护的参考依据。