泛第三极地区涵盖青藏高原及周边中亚、南亚等区域，是全球气候变化响应最敏感的地区之一 。气候变化和不断加剧的人类活动深刻影响了该区域的湖泊环境。然而，由于缺乏长期的历史观测记录，对该区域历史时期有机污染物的输入动态、来源及其对气候和人类活动的响应机制依然缺乏系统认知。

    围绕这一科学问题，中国科学院南京地理与湖泊研究所吴敬禄研究员团队在《Journal of Environmental Management》《Environmental Research》《Journal of Paleolimnology》等国际权威地学与环境科学期刊发表系列研究成果。研究团队选取青藏高原东南缘的巴松措、中亚天山区的伊塞克湖和中亚干旱区的巴尔喀什湖作为代表研究区，基于200年至2000年不同时间尺度的沉积岩芯多环芳烃（PAHs）记录，综合多手段开展来源解析，系统重建了典型湖泊流域的有机污染历史，为理解泛第三极地区“人类-环境”相互作用的演变过程提供了多时间尺度的科学证据。

    一、突破单一指标局限：引入正构烷烃指标解析混合源

    在对伊塞克湖（350年记录）的研究中，传统诊断比值难以区分早期天然基岩侵蚀和近期现代人类活动产生的石油源。团队创新性地引入正构烷烃天然烷烃比（NAR）和未分辨复杂混合物（UCM）进行联合判识，成功证实了早期（1670~1800 CE）未热解石油源主要来自天然古老烃源岩在湿润气候下的物理侵蚀；而近代（2000~2010 CE）未热解石油源输入则主要源于现代旅游交通发展带来的精炼油泄漏。该方案为区分沉积物中的复杂燃烧源与石油源提供了新途径。

图1. 伊塞克湖YSK岩芯PAHs诊断比值与NAR联合判识图

    二、中亚大湖区：百年沉积记录印证地缘冲突与工业化进程

    中亚干旱区的巴尔喀什湖（~200年）与伊塞克湖（~350年）沉积记录，忠实保存了区域社会历史进程的印记。

图2. 巴尔喀什湖BLK（左）与伊塞克湖YSK（右）岩芯PAHs及相关指标比较

    在巴尔喀什湖，ΣPAHs浓度为18.6～292.6 ng/g dw，来源由早期以生物质燃烧为主，逐步转向煤炭与石油燃烧，最终以交通排放和石油泄漏为主导；结合PAHs代用指标与Cu等重金属记录，可将流域人类活动划分为低强度农业、区域冲突、工业与农业快速扩张、现代工业与石油开采四个时期。尤为重要的是，四次显著的PAHs峰值与史料记载高度吻合，分别对应1810年浩罕汗国军事扩张、19世纪中叶沙俄殖民扩张及清俄边境冲突、1910年前后工业化加速和1965年苏联大规模灌溉工程。

    与巴尔喀什湖相比，同属中亚大湖区的伊塞克湖（~350年记录）呈现出相似的阶段划分特征。其ΣPAHs浓度为60.67～326.38 ng/g dw，来源随时间由低温的木材、家用煤燃烧逐步转向高温的煤炭与石油燃烧。基于毒性当量（TEQBaP）、BaA、BghiP及低分子量/高分子量（L/H）比值等指标，可将约350年的人类活动同样划分为四个阶段：早期（1670~1800 CE）以农业为主、人类影响微弱；1800~1970 CE污染逐步加剧、受俄国工业革命与二战驱动；1970~2000 CE升至峰值，为污染最强时期，受采矿与重工业扩张影响；2000 CE以来转以交通与旅游排放为主，人类影响持续强劲。其中，BaA与BghiP的峰值清晰记录了约1860年俄国工业革命、约1940年苏联“五年计划”与二战，以及1970~1990年采矿与重工业扩张等强烈人类干扰事件。毒性评价显示，TEQBaP（0.51～26.81 ng/g）整体低于33 ng/g的风险阈值，湖泊生态风险总体较低。

    三、藏东南巴松措：千年沉积记录揭示气候与人类活动主导因子的转换

    在时间跨度最长的巴松措（近2000年）记录中，团队结合诊断比值与正矩阵因子分解（PMF）模型，定量解析出PAHs来源的清晰转换：从早期（Zone Ⅰ）石油源、生物质与高温燃烧的相对均衡贡献，到中期(Zone Ⅱ和Ⅲ)出现煤炭燃烧、高温燃烧占比持续上升，再到近现代（Zone Ⅳ）以交通与旅游相关的高温燃烧为主导，表明现代人类活动的影响已超过过去2000年任何历史时期。结合气候与人类活动代用指标进一步表明，PAHs的主控因子由早期的气候（干旱触发自然野火）逐步转向人类活动（冶炼、宗教活动、交通运输业与旅游业）。研究识别出的三个PAHs高值段，与吐蕃分裂时期、元明中央集权时期、以及西藏和平解放后的近现代发展等区域关键历史时期高度吻合，证实了湖泊沉积物PAHs可作为示踪高海拔地区千年尺度人类活动的可靠代用指标。

图3. 藏东南巴松措BS岩芯PAHs及气候与人类活动指标比较

    该系列研究不仅重建了泛第三极典型湖泊200至2000年的PAHs沉积历史，为理解区域“人类-环境”相互作用提供了多时间尺度的连续档案；同时系统验证了湖泊沉积PAHs这一指标在示踪大空间尺度下历史扰动事件（从古代冶炼、宗教活动到现代地缘冲突与工业化）中的敏感性和可靠性。吴敬禄研究员为论文通讯作者，郭茹博士为论文第一作者。

    文章信息：    Guo, R., Wu, J.*, Zhou, J., Jin, M. (2026). A 2000-year record of polycyclic aromatic hydrocarbon deposition in Lake Basongcuo, southeast Tibet: Source apportionment and implications for human impacts. Journal of Environmental Management, 406, 129861.

    Guo, R., Wu, J.*, Zhang, H., Li, Q. (2024). History of organic pollution in montane lake Issyk-Kul, Kyrgyzstan, Central Asia, inferred from a sediment core. Environmental Research, 250, 118505.

    Guo, R., Wu, J.*, Jin, M., Zhang, H., Ma, L. (2025). A 200-year record of polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) deposition in Lake Balkhash, arid Central Asia: PAH sources and inferred human history. Journal of Paleolimnology, 73, 165–177.