本发明属于磷酸盐溯源技术领域，具体涉及一种基于磷酸盐氧同位素与水化学特征的水中磷酸盐溯源方法。该方法包括以下步骤：1)确定磷酸盐来源的三个端元；2)获取各端元水体中的磷酸盐中的稳定氧同位素δ¹⁸O_p的含量，以及各端元水体中的水化学特征物质含量；3)测量被溯源水体中的溯源数据；4)基于Bayesian算法与质量守恒的端元混合模型识别并计算出被溯源水体中稳定氧同位素δ¹⁸O_p和各水化学特征物质含量的来源，以及各来源的贡献比例。本发明基于水中磷酸盐氧同位素(δ¹⁸O_P)、水中化学特征物质含量作为指标，可通过Bayesian判别法以及端元混合模型进行磷酸盐的溯源。