本文以长江荆江段两个牛轭湖—中洲子和天鹅洲为研究对象。通过沉积物磁学粒度参数分析、地球化学指标分析,对比流域内土地利用变化、水土流失、工农业污染等人类活动,获取人类活动事件在牛轭湖沉积中的记录。结论如下:1、TE及ZZ-2钻孔沉积物粒度组分都以细粉砂和粘土为主。其他组分含量较少。磁性矿物主要赋存在中粉砂(16~32μm)中,磁化率值与平均粒径呈现较好的正相关性。各段粒度和磁化率对应较好:当沉积物粒径较粗时,粘土含量低、中粉砂含量高,磁化率值较高;当沉积物粒径较细时,粘土含量相对较高、中粉砂含量较少,磁化率值较低。2、中洲子牛轭湖沉积物中的磁学粒度指标对人类活动(毁林开荒)造成的水土流失事件具有较好的响应。建国以后至20世纪70年代末期,大搞围湖造田,毁林开荒,致使土壤侵蚀强度较大,水土流失严重,更多的粗颗粒被带入湖泊,ZZ-2孔沉积物粒径较粗,粘土组分含量低、粉砂含量较高,磁化率值也较高。20世纪80年代之后,虽然土地利用强度较大,但封山育林、退耕还林等林业保护政策的实施有效治理了水土流失问题,相较于前一时期,入湖颗粒较细,ZZ-2孔沉积物粒径较细,粘土组分含量高、粉砂含量少,磁化率值也较低。天鹅洲因钻孔采样点在较高弯曲度的牛轭湖湾顶处,TE孔沉积物的粒度磁学参数对流域母质的风化程度有较好的响应,对人类活动造成的土地利用强度加大、水土流失等事件的响应则较弱。当沉积物Na/K比值较高时,指示流域地表风化程度较小,入湖的未完全风化的粗颗粒较多,TE孔沉积物粒径较粗,粘土组分少、粉砂含量增加,磁化率值亦较高;反之,当沉积物Na/K比值较低时,指示流域地表风化程度较高,入湖的细颗粒增多,TE孔沉积物粒径较细,粘土组分多、粉砂含量减少,磁化率值亦降低。3、TE及ZZ-2钻孔沉积物中Pb、Zn、Mn元素污染历史与流域内工业发展历程一致。通过Al元素校正之后获得Pb、Zn、Mn元素与Al元素的比值曲线,转折点在20世纪70年代中期。20世纪70年代中期之前,流域内以小作坊和个体手工业为主,工业发展缓慢,元素以自然来源为主。70年代中期之后,石首市工业迅速发展,工业废水及汽车尾气排放量在80年代至90年代末期都达到峰值,Pb、Zn、Mn与Al元素比值较下部明显升高。21世纪初,随着节能减排、建立污水处理站、取缔污染严重的企业和监测车辆尾气排放量等措施的实施,石首市工业整体在环境治理中稳步发展,湖泊沉积物中Pb、Zn、Mn含量才有所降低。TE及ZZ-2钻孔沉积物中Pb元素主要来自于汽车、航船等含铅尾气的排放和工业污水。电镀、有色金属冶炼工业排放的污水是湖泊中Zn、Mn的主要污染源,除此之外,燃煤量的增加也会加重湖泊中的Mn污染。4、TE及ZZ-2钻孔沉积物中营养元素(TN、TP、TOC)对流域内的工农业污染有较好的响应。1980年以前,TP与TOC、TN无相关性或相关性较弱,说明TN、TP以自然来源为主,且两个湖泊都属于中营养-轻度富营养型湖泊。1980年之后,TP与TOC、TN显著正相关,具有一致的变化趋势,说明在此之后湖泊受到了人为污染的影响,且湖泊营养程度升高,成为中度富营养-重度富营养型湖泊。20世纪80年代以来,石首市工业发展迅速,工农业废水排放量较大且污水处理能力落后,因耕地大量减少,人们不得不通过增加农业投入来保证粮食的高产量(化肥、农药和除草剂等的使用),氮肥磷肥施用量超过化肥总量的50%,肥料流失成为湖泊农业面源污染的主要方式。90年代开始,石首市开始限制工业废水的排放,但因为浅水湖泊造成的内源污染,牛轭湖上部营养盐含量依然较高。因此,中洲子及天鹅洲牛轭湖的营养化问题依旧存在,需进行湖泊内源营养盐的控制和治理。