密云水库是北京市唯一的地表饮用水水源地，水环境质量直接关系着北京市民饮用水安全.为了解密云水库重金属污染状况，对密云水库22个表层沉积物重金属Cr、Cu、Zn、Cd、Pb、Ni、Mn、Ⅴ、Ti等9种元素的含量和空间分布特征进行研究.研究结果表明，重金属的平均含量分别为77.86、38.02、106.81、0.20、29.29、38.78、920.17、108.53、3952.37mg·kg-1；与页岩平均值的对比，表明重金属Zn、Pb和Mn在密云水库表层沉积物中有明显的富集；在潮河、白河大坝处以及牤牛河入库口偏白河方向，大多数重金属元素的含量高于其它区域，大坝处主要是重金属元素在水动力作用下沉积造成的，而牤牛河入库处则是来源于由其上游堆放的金矿尾砂.相关性分析结果显示重金属元素Zn、Cu、Ni和Ⅴ两两之间呈显著的正相关相关(r＞0.8； p＜0.01)，表明四种重金属元素有相同的人为污染来源；Ti与其他重金属元素呈负相关关系，表明Ti元素与其他重金属元素的来源不同.6种重金属元素的地累积指数法和潜在生态风险指数法的评价结果表明，重金属元素污染程度由强到弱顺序依次为：Cr(轻度污染)＞Cu(轻度污染)＞Zn(轻度污染)＞Cd(轻度污染)＞Ni(清洁)＞Pb(清洁).密云水库表层沉积物重金属元素的生态危害较轻，单个元素Cd具有中等潜在生态风险.密云水库表层沉积物重金属污染研究为北京市水源地保护和管理提供了科学依据.