南水北调东线工程输水调蓄湖泊的水环境污染治理对调水水质目标的实现是极其重要的，而南四湖是南水北调东线工程的重要输水信道和调蓄湖泊，所以对南四湖流域水环境质量的调查和评价就显得尤为重要。山东省在2000年推行“治、用、保”并举的小流域综合治污策略，使得南四湖的水质得到了显著改善。南四湖底泥中污染物质的空间分布分析，将有助于进一步诊断南四湖水环境问题。本文通过2006年11月、2007年4月、2010年11月和2011年5月共4次对南四湖水质与底质的监测数据，采用数理统计和综合比较的方法对南四湖底泥中有机质、氮磷及重金属的空间分布特征及南四湖底泥中氮磷含量与其上覆湖水中氮磷浓度之间的相关性进行分析研究；并采用地质累积指数法和潜在生态风险指数法分别对南四湖底泥中重金属污染程度进行了评价。通过分析研究，得到以下结论：（1）4次监测中，南四湖湖区底泥中有机质、TN和TP平均含量分别为4.12%、0.27%和0.088%，南四湖底泥有机质、TN和TP含量总体仍处于较高水平。与2006年-2007年枯水期相比，2010-2011年枯水期湖区底泥有机质和TN含量有所下降，TP含量升高。（2）在4次监测中南四湖湖区表层底泥有机质、总氮和总磷空间分布呈现北高南低的分布特征，这与水质的空间分布特征相一致，其中总磷分布均一化现象明显。（3）南四湖上覆湖水中氮磷浓度与其对应表层底泥氮磷含量变化趋势基本一致，都是由北向南逐渐下降。但上覆湖水的氮磷浓度与对应表层底泥氮磷含量的相关性没有明显相关性，说明南四湖水体污染仍以外源为主，表层底泥对上覆湖水水质的影响不是很大。（4）南四湖入湖河口中，老运河因济宁污水处理厂升级改造使得河口表层底泥中有机质、TN和TP远高于其他河口。南四湖入湖河流河口底泥有机质、TN和TP含量比湖区底泥有机质、TN和TP含量低，这说明南四湖湖区底泥对有机质、TN和TP的富集作用显著。（5）4次监测南四湖底泥受Pb、As、Cd、Hg污染明显；而湖区内尚未受到Cr、Cu明显的污染。总体以Hg的富集系数最高、污染最为严重，其次是As、Cd、Pb。（6）采用地质积累指数Igeo法和潜在生态风险指数RI法对南四湖底泥中重金属进行污染等级评价，结果表明南四湖各个湖区的底泥均存在不同程度的Pb、As、Cd和Hg元素的污染。Igeo、Eri和RI的结果趋于一致。上述划分的6个湖区受重金属污染最严重的是微山湖岛南，其次是微山湖岛北、南阳湖、独山湖、昭阳湖。（7）由6类重金属元素之间的相互关系对比可知，Cr、Cu之间具有较高的相关系数，二者具有同源性，以自然沉积为主，受人为干扰小。Pb、As、Cd、Hg与Cr、Cu之间的相关系数小，并且它们的富集现象显著，四类元素的污染来源主要是人为污染。南四湖底泥污染物质空间分布特征分析以及对重金属污染等级的评价，为南四湖流域水环境问题和南水北调东线工程的实施提供了重要科学依据，具有重大意义。