在全球可持續(xù)發(fā)展目標不斷推進的背景下，社會經(jīng)濟發(fā)展與大氣污染之間的耦合關系始終是環(huán)境科學與社會科學關注的核心議題。既有研究多依賴環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)和排放清單等來分析污染與經(jīng)濟發(fā)展的關系，但受限于監(jiān)測起點較晚、數(shù)據(jù)版本頻繁修訂等問題，難以覆蓋完整的工業(yè)化進程，也難以識別長期尺度上的非線性轉折、耦合－脫鉤過程及其閾值特征。尤其是經(jīng)濟快速增長背景下大氣污染變化的百年尺度演變規(guī)律仍缺乏直接、連續(xù)的環(huán)境證據(jù)，這在一定程度上制約了對可持續(xù)轉型路徑的科學評估。

針對上述問題，中國科學院地球環(huán)境研究所韓永明研究員課題組以我國東北地區(qū)四海龍灣瑪珥湖為研究對象，利用其沉積物連續(xù)、封閉且主要記錄大氣沉降信號的優(yōu)勢，測定了多種燃燒源大氣污染物指標，并據(jù)此重建了區(qū)域大氣污染的長期變化歷史。在此基礎上，研究構建了綜合空氣污染指數(shù)和社會經(jīng)濟指數(shù)，引入變化率耦合分析方法與LMDI分解模型，定量揭示了百年尺度上社會經(jīng)濟發(fā)展與大氣污染之間的動態(tài)耦合關系以及驅動因素。研究發(fā)現(xiàn)，東北地區(qū)在20世紀中葉以后進入社會經(jīng)濟發(fā)展與大氣污染的強耦合階段，而在2000年左右由強耦合轉向弱脫鉤狀態(tài)。同時識別出明確的環(huán)境庫茲涅茨曲線倒U型關系，其轉折點對應的實際人均GDP約為1.15－1.33萬元（以2015年不變價計），顯著低于許多中高收入國家的轉折水平，表明區(qū)域可能在經(jīng)濟基礎尚不充分的階段面臨潛在的環(huán)境反彈風險。驅動因子分解進一步表明，在1900~2021年間，經(jīng)濟產(chǎn)出增長和人口擴張分別使大氣污染水平增加約245倍和30倍，而能源強度下降和排放強度改善則分別抵消了約131倍和117倍的污染增長，成為推動污染下降的關鍵因素。

該研究表明，當前東北地區(qū)污染水平的下降主要依賴技術進步與末端治理措施，而非經(jīng)濟結構或能源體系的根本性轉型，使社會經(jīng)濟發(fā)展與大氣污染呈現(xiàn)出脆弱的弱脫鉤特征。在經(jīng)濟增長減弱的背景下，治理模式面臨一定不確定性。該研究為揭示人類活動與環(huán)境變化的長期協(xié)同演化提供了關鍵證據(jù)，并為評估環(huán)境治理政策效果和制定面向未來的區(qū)域綠色發(fā)展策略提供了科學依據(jù)。

該研究近日發(fā)表于國際學術期刊Global and Planetary Change，博士研究生湯亞蘭為一作者，韓永明研究員為通訊作者。研究得到了國家自然科學基金項目（42221003；41991250）的資助。

Tang, Y., Han, Y., Wang, Y., Yan, D., Sun, S., Wang, Q., Lei, D., Peng, H., Yao, P., Liu, Z., Dusek, U., 2026. Century-long socioeconomic-air pollution transitions revealed by lake sediments in Northeast China. Global and Planetary Change 258, 105323.

https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2026.105323

圖1 基于四海龍灣瑪珥湖沉積記錄重建的區(qū)域大氣污染演變歷史、綜合大氣污染指數(shù)及社會經(jīng)濟指數(shù)

圖2 大氣污染與社會經(jīng)濟發(fā)展變化率的動態(tài)耦合特征

圖3 經(jīng)濟產(chǎn)出、人口規(guī)模、能源強度和排放強度對區(qū)域大氣污染變化的貢獻