通过对渤海湾西岸BXZK11孔沉积物黏土矿物、地球化学元素组分、粒度分析以及AMS¹⁴C年代测定并与研究区周边6个具有较好年龄控制的钻孔剖面对比，结合黏土矿物蒙脱石/（伊利石+绿泥石）比值以及元素Al/Si和Al/Na比值对气候变化的响应，探讨了渤海湾西岸地区全新世以来沉积环境以及气候变化过程。结果表明，末次盛冰期到8830 cal. aBP，海平面快速上升，海水临近研究区，沉积物以黄河古河道沉积为主，气候温凉略湿；8830～6255 cal. aBP，海侵范围达到最大，研究区主要为潮坪-浅海环境，气候温暖湿润；6255～3650 cal. aBP，海平面逐渐降低，沉积环境为前三角洲沉积，沉积物为黄河三角洲的一期超级叶瓣，气候转为温凉稍湿；3650～2780 cal. aBP，海平面趋于稳定，三角洲不断进积，为三角洲前缘环境，气候向凉干方向变化；2780 cal. aBP至今，古黄河三角洲不断进积，该区变成三角洲平原环境，气候凉干与现今相似。

基于2016年莱州湾32个站位表层沉积样的测试和分析并结合以往调研资料，探讨了Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、As和Hg等7种重金属元素的含量、空间分布特征和相关性，并采用潜在生态风险法、地累积指数法和沉积物质量基准法对该区重金属污染状况进行了系统评价。结果表明，表层沉积物中重金属主要在黄河口以北、西南部小清河口及其东北部富集；Cr、Cd、Hg等与细颗粒沉积物相关，揭示重金属含量受沉积物粒度影响；而沉积物类型分布特征与莱州湾平均环流基本吻合，并与周围河口水动力和潮流显著相关。重金属污染评价结果表明：全部站位的重金属含量均低于PEL（可能效应水平），综合潜在生态风险为低风险；地累积指数评价结果表明：研究区约60%区域受到了Hg的污染，较多比例站位Cd（37.5%）和As（12.5%）显示为轻度污染。统计分析发现，Cu、Pb、Zn、Cd、As和Hg之间存在较为显著的正相关关系，其中Cu、Pb和Zn主要受地壳自然风化过程控制，而Cu和Zn还受有机碳含量的影响；Cd和As推测与人类活动相关；Cr的含量主要来源于地壳自然风化过程，人类活动影响次之。研究结果表明黄河和小清河很有可能是莱州湾西部和西南部表层沉积物的主要来源，该结果与以往研究结果基本一致。