农业非点源污染主要由施入农业用地的肥料、农药与其它有机或无机营养物质的流失所造成的。有机质从农业用地的流失是目前存在于农业与环境的问题之一。有机质的流失造成土壤碳库的损失,引起周边水体的高量有机碳污染,威胁饮用水水源安全,若与饮用水处理中的消毒剂发生反应将生成致癌的消毒副产物,直接威胁人体健康。因此,研究有机质的“源”(农业非点源)与有机质的“汇”(地表水体)具有显著的环境意义。由于农业非点源污染的复杂性、间歇性、分散性,对有机质从“源”至“汇”的迁移过程进行研究非常困难且实用性不显著。因此,本研究着重于有机质的“源”——对有机质的流失进行源头控制；有机质的“汇”——对已受到有机质非点源污染的地表水体水质进行评估。本文对有机质的一类“源”,即肥料施用下的稻田为对象进行了研究,以期为对有机质的流失进行源头控制提供科学依据。稻田土壤与某些肥料(如有机肥)含有高量的有机质,可能流失至周边水体造成有机质污染。首先,本文以稻田土壤中的有机质为研究对象,于2012年至2014年在嘉兴种植区开展田间小区试验,研究了不同肥料种类与不同肥料施用量下土壤有机碳(Soil organic carbon, SOC)含量(g kg-1)与存贮量(Mg ha-1),以期了解土壤有机质的特性以及施肥对土壤有机质的影响。其次,本文以稻田田面水中的有机质为研究对象,于2013年在嘉兴同一水稻种植区开展田间小区试验,研究了稻田田面水中溶解性有机碳(Dissolved organic carbon, DOC)的含量、有机质作为消毒副产物(Disinfection byproducts, DBPs)前体物的反应性及其动态变化特征,以期为农业非点源有机质的减排提供科学依据。研究表明,施用有机肥(猪粪)显著影响土壤有机碳含量与存贮量,0-20cm土层的SOC含量与存贮量随有机肥施用量的增加而增加,但在施肥量高达一定程度时,SOC含量与存贮量不再增长,说明可能已经达到饱和。施肥不影响20cm以下的土壤有机碳含量与存贮量。回归分析0～5cm,5～20cm与0-100cm土层或土壤剖面的SOC贮存量与有机肥的碳输入,分别得到10.5%、29.4%与36.4%的土壤碳固定率。有机肥施入量越高,稻田田面水中溶解性有机质的含量越高,通过排水或径流导致的溶解性有机质的输出风险也越大。使有机肥的施入与预报的降雨或灌溉之间的时间间隔相隔1周以上,将是非常好的水肥管理模式,使之既满足作物营养需求又降低溶解性有机质的输出风险。按照这种改良的灌溉排水模式,稻田土壤成为DOC的碳汇而非DOC输出至周边水体的源。本文亦对有机质的一类“汇”,即流域水体为对象进行了研究,以期为对已受到有机质非点源污染的地表水体水质进行评估提供科学依据。本研究于2014年于杭州余杭区鸬鸟镇的流域开展试验,选取未受到污染的上游源头以及仅受到稻田面源污染的水体作为水样采集点,研究了三维荧光光谱结合荧光区域积分方法在指示有机质污染中的应用,以期为评估水体水质安全、预警水体污染事件提供科学依据。研究表明,水质常规指标DOC浓度与254nm下特定紫外吸光度(Specific UVA254, SUVA254)不适合作为有机质污染指标并用于评估饮用水水源地流域水质或预警水源污染事故。春、夏、秋三季的荧光区域积分指标的3次系统聚类分析结果表明,三维荧光光谱的荧光区域积分指标适合作为有机质污染指标并用于评估饮用水水源地流域水质或预警水源污染事故。