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。　　本研究主要内容包括：⑴TE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。⑵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。⑶TE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。⑷TE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。