受气候变化的影响，干旱的频发、广发对水环境造成了严重影响，引发了水资源短缺、水质恶化、水生生物多样性降低等一系列的资源、环境、生态效应。当前国内外对干旱对水量的影响已经进行了大量的研究，对水质影响的相关研究却较少。从环境影响的角度看，干旱事件由于其持续时间长，空间影响范围大，被认为对水环境的危害性更大。一方面，干旱通过改变地表水体的物理、化学与生物过程来影响地表水体的水质，另一方面，干旱通过影响面源污染物的入河，尤其是在当前旱涝交替的气候背景下，面源污染物的大量累积与入河可能会加剧干旱对水环境的影响。随着对干旱对水环境影响研究的不断深入，国内外研究学者在认识到干旱期及干旱区的水环境问题后，开始从机理、驱动因素等方面来研究干旱对水环境的影响。因此，进一步明晰干旱对水环境影响机理，结合当前干湿交替的气候背景，明确在干旱影响下水环境中污染物累积、迁移转化及入河的演变，以及在不同干湿交替情境下面源污染物的浸出率、产污率是水污染防治、水资源保护、生态环境保护及适应气候变化都亟须解决的核心问题。本文在“自然-社会”二元水循环的理论指导下，以气象学、水文学、生态学、环境学及其交叉学科为研究背景，明晰了干旱与水环境的相互作用机制，并且以野外原型观测、室内实验模拟、恩恩统计分析与地理信息系统为关键技术支撑，分析不同干湿交替情景下面源污染物的损失量及浸出率的演变机制，从而估算单场次降水后农业面源污染物的负荷量，并提出综合应对策略。主要得到以下结论：（1）人类活动的影响是造成当前水环境恶化的主要原因，但是干旱、洪涝等极端水文事件的频繁发生则会加剧水环境污染及恶化，面源污染物的产生及负荷的变化是干旱影响水环境的主要原因，干旱期由于地表径流的缺失，面源污染物大量累积于地表，使得极端降水将会把累积于地表的污染物大量冲刷到水体中，增加了水体中面源污染物的负荷，造成流域水环境的急剧恶化，因此干湿交替的情景对水环境的影响更为显著。（2）土壤含水量相同时，降雨历时及降雨强度都会加剧农田土壤中氨氮与硝态氮的损失；在相同的降雨历时与降雨强度下，随着土壤水分含量的降低，农田土壤中氨氮与硝态氮的损失量增加；土壤水分含量越低，即土壤干旱程度越高，受降雨历时与降雨强度的影响越为显著。（3）土壤含水量相同时，随着降雨强度的增加，农田土壤中氨氮与硝态氮的损失量呈增加趋势；在相同降雨强度下，土壤水分含量越低，氮素损失量越大。硝态氮与氨氮相比，受干旱及降水的影响更为显著。（4）硝态氮与铵态氮的浸出率及产污率与土壤含水量成负相关关系，与降雨强度成正相关关系；土壤含水量越低，降雨强度越强，其组合情境下氨氮与硝态氮的浸出率与产污率越高；硝态氮的浸出率与产污率皆比氨氮高，降雨强度某种程度上会影响氮素淋失的途径，如当土壤相对湿度小于30%时，降雨强度为3.5mm/min时，硝态氮主要以地表径流的形式淋失，产污率达到76.40%。（5）徒骇马颊河流域干旱呈多发、频发、连发的态势，近50年来，无连续有效降雨日增加，雨日减少，小雨日减少趋势最为显著，暴雨日变化不显著；旱涝交替发生成为徒骇马颊河流域降水格局的发展趋势；2012年6月马颊河流域经历长达60天的无有效降水日，水体有机污染严重，所有站位COD含量均超标严重；个别站位TN、TN含量在V类地表水环境质量标准范围内，大多数站位含量超标；而氨氮与硝态氮只有个别站位超标，水质基本上都在III类标准范围内。在6月29日单场次强度降水后，马颊河流域氨氮与硝态氮含量浸出量估算值，其负荷量分别为18.17吨、795.10吨。最后，本文从水资源与水环境综合调控的角度出发，以“防治结合、以防为主、生态优先”为核心指导思想，从水资源管理、加强面源污染防治、实行面向水功能的水利工程群联合调度和完善水环境应对干旱的政策法规体系等方面，提出综合应对干旱期的水污染防治措施。