寒旱区湖泊是自然界水循环的重要一环和不可或缺的组成部分,独特的冰封期和干旱气候条件使其在我国湖泊中独树一帜。覆冰条件使水环境发生剧变,为湖泊富营养化问题提出了挑战。湖泊富营养化的速度大幅加快,接受了过量的有机污染是其原因之一,有机质在矿化分解过程中大量耗氧并释放出C、N等营养盐,因此对富营养化有促进作用,有机污染已成为水环境中不容忽视的问题。其中颗粒有机质的研究对湖泊污染来源示踪、生物地球化学过程以及食物网结构有重要意义,可以为湖泊富营养化的控制和管理提供科学的理论依据。但目前为止,我国学者的研究主要集中在南方地区,对寒旱区湖泊鲜有报道。南海湖位于内蒙古包头市,是内蒙古高原寒旱区的典型城市湖泊。本文以南海湖为研究区域,于2019年1月对水体理化指标以及悬浮物、柱状沉积物的δ¹³C、δ¹⁵N、TOC和TN等指标进行了检测,分析了颗粒有机碳氮同位素的分布特征。确定端元物质同位素特征值范围,运用IsoSource模型示踪颗粒有机质来源并计算贡献率。总结水环境变化规律,对湖泊进行了污染评价并通过环境相关性分析探究了寒旱区湖泊水环境变化对同位素产生的影响和联系,为今后寒旱区湖泊水环境变化和富营养化污染防控研究提供数据参考。主要结论如下:（1）冰封期悬浮有机质δ¹³C的变化范围为-31.94‰^-27.87‰,δ¹⁵N变化范围为15.16‰¹8.66‰。进水口区悬浮有机δ¹³C、δ¹⁵N、TOC含量与其他三个区域具有显著性差异（P<0.05）,表明该区域的悬浮有机质来源组成与其他三个区域不同。水质保护区浮游植物丰度最高,悬浮有机质主要由浮游植物主导,浮游植物对碳源的吸收利用导致该区域δ¹³C值偏负。表层沉积物δ¹³C值变化范围为-24.60‰^-18.27‰,δ¹⁵N值变化范围为10.63‰¹3.66‰。湖心岛区表层沉积物δ¹³C、δ¹⁵N、TOC和TN均为各区域中最高值,样品颜色深黑伴有强烈刺激性气味。这是由于有机质过多,导致降解不彻底的现象。芦苇区沉积物粒径较大比表面积较小,TOC和TN含量比其他区域低。垂直方向上,δ¹⁵N至呈随深度增加而减小的趋势,δ¹³C在大多数样品中比较稳定在一定范围内波动。TOC和TN含量总体呈现表层高底层低的趋势。沉积物δ¹³C与TOC、C/N相关性没有显著相关性,成岩作用并没有对沉积物产生重要影响。（2）选取水生藻类、SOM-C3、SOM-C4、水生植物和C3植物5个潜在来源作为端元物质。利用IsoSource模型计算各污染源贡献比例,内源自生藻类是冰封期悬浮有机质主要来源,其次是陆源土壤有机质（SOM-C3与SOM-C4）。土壤有机质（SOM-C3与SOM-C4）和水生植物是沉积物最主要的贡献来源。（3）污染评价表明,冰封期内水体全部处于重富营养状态,而夏季除湖心岛区处于重富营养状态外,其他三个区域均处于富营养状态。湖心岛区表层沉积物已处于有机污染状态。湖心岛区、进水口区和水质保护区都处于有机氮污染状态,其中湖心岛区污染程度最高。在低温情况下悬浮物δ¹⁵N与温度、硝态氮呈显著负相关,与亚硝态氮呈显著正相关。另外,悬浮物δ¹³C与盐度呈显著正相关。分析还发现叶绿素与悬浮物C/N值呈极显著负相关,这与冰封期浮游植物群落结构有关。有机评价指数和沉积物δ¹³C显著正相关,有机碳决定了沉积物的有机污染程度。