依托丰富的海洋资源和航运条件,胶州湾地区自古就是我国的沿海重镇,经济发展繁荣,陆源输入、海上排污、不合理的水产开发等也带来了环境的污染。目前,该海域生态环境破坏的主要类型包括:海岸侵蚀、局部海域“荒漠化”、水体富营养化及有机物污染等。海洋沉积物作为海洋生态环境的组成部分之一,其中的重金属元素由于具有扩散性、难降解性、毒性和随食物链富集性等特性,它们的污染问题引起人们的广泛关注。本文以胶州湾沉积物(44个表层样和4个柱状样)为主要的研究对象,通过对表层样和柱状样沉积物粒度的测定,分析其粒度组成、沉积物类型分布和沉积环境;对柱状样沉积物中Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Hg和As等七种重金属含量进行测定,探讨了不同区域沉积物中重金属含量的分布特征和不同深度沉积物中重金属含量的变化规律,利用“地质累积指数法”和“潜在生态风险指数法”对沉积物的环境质量进行重金属污染评价和风险评估。对胶州湾沉积物粒度分布和重金属污染的研究,有助于全面了解该海域沉积物重金属污染状况、空间分布特征和人类活动对沉积环境的影响,并且对该地区的环境保护和合理开发有重要意义,可以为胶州湾及其它海湾的环境规划和持续发展提供一定的数据基础和依据。得到的主要结论如下:1、胶州湾不同区域表层沉积物的平均粒径差异较大(1.15~7.10Φ),平均值为5.68Φ;粒度组分以粉砂为主(58.59%),砂、黏土的平均含量达到23.59%和17.27%。西北部海域的沉积物以黏土质粉砂、粉砂为主;中部海域的沉积物以砂质粉砂为主;东北部海域的沉积物以粉砂为主,在垂直方向波动剧烈,受人为影响明显。2、从胶州湾西北部到湾口方向,表层沉积物呈粗-细-粗带状分布,粗颗粒集中在大沽河口和湾口两个区域;分选性相对较好的沉积物主要集中在海湾顶部及西南海域,而分选性较差的广泛分布于湾口及东部海域;多数站位沉积物粒度分布频率曲线属于中等分布类型,呈负偏态的沉积物集中在大沽河口三角洲外沿海域。3、根据胶州湾沉积物组分及粒度参数分布,结合周边河流以及海底地貌,可以将其划分为4个不同的沉积环境区域:海湾顶部及东部近岸浅水区域(I);大沽河-洋河水下三角洲区域(II);西南部及中部深水区域(III);沧口砂脊周边到湾口的狭长区域(IV)。4、胶州湾不同区域的沉积物中主要重金属的平均含量顺序为:东部区域>海湾顶部区域>中部区域;以Cu元素为例,在东部区域沉积物中达到55.85 mg/kg,在海湾顶部区域沉积物中为42.29 mg/kg,在中部区域沉积物中仅仅为17.18 mg/kg。沉积物中重金属含量的垂向变化表明,东部区域的重金属含量较高且受污染历史较长,其它区域的重金属含量有向表层增大的趋势;各重金属含量的最大值大多出现在地表以下20~30 cm处,而在表层沉积物中相对较低且变化幅度大。5、根据沉积物中重金属的地质累积指数得出,胶州湾沉积物整体受重金属污染较轻,沉积环境较好;海湾北部区域沉积物中存在轻度的Cu和Hg污染,而东部区域沉积物受污染相对较重,在一定深度的部分沉积物中Cu和Hg达到中度污染。根据沉积物中重金属的潜在生态危害指数得出,胶州湾沉积物中的重金属存在一定的潜在生态危害,其中Hg和Cd元素的潜在生态危害相对较高,Hg存在中度或较高的潜在生态危害,Cd存在中度或低的潜在生态危害,其他重金属表现为低的潜在生态危害。