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非点源污染是影响受纳水体质量的主要污染来源。因非点源污染产生过程的复杂性,对非点源污染的研究一直是社会各界关注的重点,这不仅影响生态环境的建设,也关系到农业可持续发展的进程。阿什河流域是我国北方寒冷地区的典型小流域,农业与矿产资源丰富,因此农业生产与采矿业均较为发达。多年高强度的农业生产方式导致了化学用品使用量的逐年增加,并且矿产开采过程中污染物质会随着径流的迁移对周围生态环境造成危害。因此,各类污染物质在多种过程的作用下最终造成对环境的破坏,如何促进阿什河流域经济与环境发展的协调统一仍是关注的重点。本文系统性地从阿什河流域非点源污染的时空分布特征及来源解析、阿什河流域非点源污染驱动因子识别及量化分析以及阿什河流域非点源污染生态风险防控措施与管理策略三个方面逐层开展定性与定量解析,这为其他相似小流域的非点源污染研究提供了科学参考依据,同时也为非点源污染系统性研究提供了框架体系。本文利用数据驱动模型和野外定点采样等方法对阿什河流域的不同类型非点源污染物的时空分布特征进行了解析并对其来源开展了定量与定性分析。利用生态系统服务和权衡的综合评估模型(InVEST)对阿什河流域1995年、2005年、2015年和2020年的常规污染物TN和TP的总输出量进行了定量计算,在时间尺度上输出结果分别在3919.32-4047.40t和283.57-289.22t之间变化,空间分布特征为TN和TP输出量高的区域集中在流域西北部,主要是下游耕地区,东南部的输出量偏低,主要是上游林地区域。特征污染物(As,Cd,Cr,Cu,Pb和Zn)平均浓度分别是黑龙江省土壤背景值的2.35,16.16,1.00,0.90,0.41,1.72倍,表明As、Cd和Zn在时间尺度上具有显著的积累特征。空间分布特征为与矿源开采地的距离越近,土壤特征污染物的浓度就越高。根据输出系数模型(Export Coefficient Model,ECM)计算结果表明,常规污染物的主要来源为土地利用方式、畜禽养殖量和农村人口,其中土地利用方式分别占总负荷的57.19%和63.81%,是最主要的来源。利用主成分分析(PCA)和聚类分析(CA)将特征污染物分为3类(Pb、Cu、Zn、Cd;As;Cr),定性分析得出这3类特征污染物的最主要来源分别是工业源、农业活动源、自然源。为了深入解析影响阿什河流域非点源污染产生的因素,本文采用了多种数理统计方法量化了非点源污染与各种类型因素之间的关系。结果表明,利用地理探测器识别出导致非点源污染负荷空间异质性的关键驱动因子,即土地利用方式和降水因子。对关键驱动因子的时空分布特征的研究发现,1995-2020年,耕地和林地面积分别减少了38.29km~2和21.07km~2,建设用地增加了22.31km~2。水库和城镇化建设是影响土地利用方式变化的主导因素。阿什河流域具有明显的冰封期与非冰封期二相季节。通径分析结果表明气温、气压、蒸发是典型水文年影响径流的主要因子,湿度、日照时长、降水是丰水年非冰封期影响径流的主要因子。不同类型因素对非点源污染影响的量化分析显示,基于冗余分析(RDA)单因子中对常规污染物影响程度最大的因子是化肥,其贡献率在65.10-76.00%之间变化,回归分析显示人为因素对常规污染物的影响程度显著高于自然因素;RDA表明对特征污染物影响程度较大的因子是全钾和碳氮比,整体环境因子对特征污染物的解释率达80%以上,相关性分析结果表明,特征污染物之间存在显著正相关(P<0.05),相关系数在0.455-0.958之间变化,土壤容重与特征污染物之间呈负相关。基于对阿什河流域非点源污染时空特征分布及驱动因子、主要因子的解析,本文提出了非点源污染的防控措施与分区分级环境管理策略。结果表明,植被缓冲带是防控非点源污染的有效措施之一,利用Meta分析筛选出20篇文献共184条(TN)和126条(TP)试验数,随机效应模型结果表明,与裸地相比,植被缓冲带对常规污染物的拦截效率是显著的(TN,ln R++=0.60;TP,ln R++=0.55),且坡度、缓冲带宽度、植被类型和进水浓度是影响综合效应值的主要因素。带宽对植被缓冲带拦截效率的影响程度更强,二者之间的关系为对数函数。在进行植被缓冲带配置时,建议坡度最好在5°以下,带宽至少为10m,但20m对污染物的拦截效果更佳,在植被的选择中应以草本植物为主。在生态功能分区基础上,以主导功能为导向,逐级递进开展分区管理。利用最小累积阻力模型(Minimum Cumulative Resistance,MCR)划分了阿什河流域非点源污染的生态风险区,分别是高风险区、中风险区和低风险区,对常规污染物以耕地为“源景观”时,下游地区风险程度大,对特征污染物以矿源为“源景观”时,中上游地区风险程度大。以非点源污染物的阻力值和经济因子为主导因子,行政单元为聚类单元划分了9个精细化单元,在此基础上按照行政单元的常规污染物和特征污染物的特征识别优先控制区和一般控制区,最终将27个行政单元依据叠加分区结果划分为4个等级,叠加效应最强烈的行政单元需要加强天然林的保护,加大森林覆盖率,减少水土流失,加强矿山企业的生态环境治理,减少对周围土壤环境的破坏,发展绿色矿山,做好耕地保护等措施。