元素能在地球表层大气、水、土壤等各种环境介质中进行迁移转化，最终汇集于湖泊中，经过长年累月的沉积作用而形成湖泊沉积物。湖泊沉积物作为湖泊-流域物质的“汇”，作为一种良好信息载体，被广泛应用于重建气候以及湖泊环境特征等研究。湖泊沉积物中各元素来自于湖泊流域内岩石和土壤风化物、人类活动排放物以及大气沉降物等，其地球化学特征能反应不同时期流域环境演化（气候、水文）的特征和人类活动的强度，是研究人类活动和气候变化对区域环境变化的贡献的重要手段。　　本文选取干旱区博斯腾湖为对象，利用数理统计方法、经典地统计学方法、半方差函数模型、标准化方法等建立了博斯腾湖流域的重金属元素地球化学基线值;通过有序聚类分析、地球化学校正、Nemerow综合污染指数法分析了沉积物元素地球化学特征，揭示了近百年来博斯腾湖流域元素地球化学的演变历史，反映气候变化和人类活动的影响，丰富天山湖泊生态环境数据库，为湖泊生态环境保护提供科学参考。本文已经取得的研究结果如下:　　(1)将测定博斯腾湖流域表土元素的含量与新疆土壤背景值相比，结果表明重金属元素Cr、Cd、Hg平均含量略高于背景值，其余的平均含量均低于背景值。除了Al为弱变异外，其他13种元素均为中等变异程度。大多数重金属元素集中分布在农田、交通干线、城镇附近以及河流沿岸等地方。　　(2)本文结合统计学方法和地统计学方法对表土元素空间分布的影响因素进行分析，Fe、Mn、V、Cr、Co、Zn、As受结构性因素控制，并且其空间自相关性良好。Cu、Cd、Pb变程较小，仅在小范围内存在空间相关性，说明整体结构还在，受区域随机因素（农业灌溉、交通、工业生产）影响较大。　　(3)地球化学基线作为区分自然环境和人为活动的重要参照，本文选取标准化方法并以Fe为标准元素，建立Mn、V、Zn、Cr等11种重金属元素地球化学基线值，除了Cd、Hg之外，其余均小于新疆土壤背景值。建立的11种重金属元素的地球化学基线值作为该流域的背景值，以反映该区域的元素地球化学特征及重金属污染情况。　　(4)采用地球化学校正、有序聚类分析方法，结合粒度、有机碳等指标分析，博斯腾湖近150年来的环境演变过程以1950年为界限划分为两个主要阶段。Ⅰ阶段:对应岩芯32～41cm段，时间为1868年～1950年。该阶段反映在经济发展比较落后的时期，人为来源的流域重金属汇入量少，气候变化（气温、降水）是影响流域环境演化的主导因素。Ⅱ阶段:对应岩芯1～37cm段，时间为1950～2014年，随着焉耆盆地的大开发的进行，流域内工农业快速发展，导致P、Pb、Cd、As等元素明显富集，表明受人类活动影响为主。　　(5)采用Nemerow综合污染指数法和Hankson潜在生态风险评价法对重金属进行风险评价。Nemerow法的结果显示，湖泊岩芯沉积物仅Cd元素的Pi值高达2.67，综合P值为1.99，存在轻微污染，其余元素在警戒线内。Hankson法结果显示Cd的Eri值高达81.0，存在轻微风险;综合RI值高达107.08，存在轻微风险。总体来看，博斯腾湖的重金属污染程度较低，归因于该流域工农业生产等人类活动的影响程度小，经济欠发达。