本次研究从沉积学,元素地球化学角度,在高分辨率定年的基础上,着重探讨了南四湖近四十年来底泥污染变化特征及环境地球演化过程;并根据南四湖主要入湖河道水量与水质多年观测资料,探讨了河水、湖泊水体以及底泥三种介质中污染物之间的关系.1、采用网格布点法,在上级湖布设20个左右采样点进行表层底泥样品采样,对样品进行重金属元素、营养元素(C、N、P)的分析.利用主成分分析等数理统计的方法对分析结果进行了研究,揭示出南四湖不同湖区重金属和营养元素空间分布的特征;识别湖区受重金属和营养物质污染的重点区域,分析可能的污染来源.结果表明,整个南四湖的上级湖已经受到金属和营养元素的污染.其中南阳湖的汞和营养元素污染严重,铅、砷等次之;独山湖的营养元素污染最重;昭阳湖污染较轻.2、在独山湖选择5个点,利用重力采样器无扰动采集20cm左右柱状沉积物,选择DS-3柱状沉积物进行<137>Cs沉积速率测定,确定了南四湖近40年沉积年代标尺;并对所取的5个柱状沉积物的元素地球化学记录及粒度进行了分析,结合气候记录资料,采用沉积学研究与环境地球化学研究手段相结合的方法,通过湖泊底泥中重金属元素、营养盐成分的高分辨率分析,恢复南四湖近40年以来环境变化历史;探讨人类活动方式和强度变化在湖泊沉积记录中的表现形式,剖析湖泊环境变化的自然和人文因素.岩芯DS-3的研究结果显示,铜、钒、钾、镍、铍、铬、钛、钡、镁、铝、铁、锌、钠,钴、钙和锶等元素的含量变化主要受流域侵蚀物质的变化控制;汞、铅、砷和锰则主要来源于人为污染.受流域侵蚀物质来源控制的元素含量变化可以分为2个阶段:(1) 1957~1962年为上升阶段;(2)1962~2000年为下降阶段,这与区域气候向干旱化方向渐变和历史记载资料相一致.人为污染来源的元素如汞、铅和锰在1982年后表现为明显上升趋势,这与该地区以燃煤为主的能源结构且华东地区最重要的煤田能源基地、城市扩展及区域经济发展有密切关系;而砷含量在1974~1982年间增加明显,这与该流域内当时农业上大量使用含砷农药,残留物随农业退水进入湖泊水体有关;尔后含砷农药使用量减少,沉积物中的砷含量明显下降.其它四个岩芯的元素变化趋势基本与DS-3中的元素变化趋势一致.3、根据南四湖长年水质监测资料,结合本次工作的测试结果,探讨了入湖河水、湖泊水体以及底泥三种介质中污染物之间的关系.揭示并建立底泥中营养物质积聚与富营养化和水质恶化之间的关系.本研究针对污染物在湖泊沉积底泥中的记录特征,通过对湖泊沉积物中各类环境指标和各项污染指标的高分辨率分析,恢复湖泊现代环境变化的历史,探讨湖泊水环境污染在自然变化和人为活动影响下的变化过程与机理,揭示入湖河水、湖泊水体以及底泥三种介质中污染物之间的关系.具有一定的理论价值.