在我国污染构成由点源污染为主转变为非点源污染为主的新形势下,流域氮磷等非点源营养盐流失造成的水体富营养化问题是很多地区面临的主要水环境问题。本研究围绕硝态氮污染定量源解析及其不确定性分析和扣除基流对河流氮污染贡献之后的地表直接径流非点源氮污染物入河量分类核定这两个非点源污染研究中的关键问题,以我国东南沿海地区的长乐江流域为研究区域,应用蒙特卡罗水质评价模型、稳定同位素分析、数字滤波算法、河流一维水质方程-输出系数耦合模型和综合水环境基尼系数最小化模型等方法开展流域尺度非点源污染的定量溯源和控制研究。主要的研究结果如下:长乐江水系水体质量总体良好,南山水库坝下(S1),北江(S2),剡源江(S3),石璜江(S4),富润江(S5),甘霖(S6),崇仁江(S7),雅致桥(S8)监测断面综合污染指数的平均值分别为0.48,0.42,0.64,0.57,0.72,0.56,0.68,0.57。S1～S8处于或优于轻度污染的概率分别为87.53%,90.38%,69.89%,76.44%,58.80%,78.21%,64.55%,78.03%。总氮的Sperman等级相关系数最大,表明总氮是对综合污染指数影响最大的输入变量,故而控制长乐江流域内的氮污染是进一步提升该流域水环境质量的关键。硝态氮是非点源氮污染的主要形态。长乐江流域地表水体硝态氮的最大污染源是粪肥和生活污水(雨季贡献率为38.2%,旱季贡献率为45.4%),其次为土壤氮(雨季贡献率为32.7%,旱季贡献率为35.3%),化肥氮(雨季贡献率为26.0%,旱季贡献率为17.7%),雨水的氮污染贡献较少(雨季贡献率为3.1%,旱季贡献率为1.6%)。针对不同条件下各类潜在污染源的强烈变化,提出了用不确定指数(Uncertainty Index,UI90)来定量描述水体硝态氮污染定量源解析结果的不确定性强度的方法。长乐江2003～2012年均总氮负荷为1990.72±838.02t·yr-1,基流对河流总氮负荷的年平均贡献率为65.40%。长乐江流域基流总氮负荷在99%的置信区间内表现出极显著的上升趋势。由此可见,基流非点源氮污染将会是该流域今后非点源污染控制的关键问题。长乐江流域水田、旱地、人居地和林地直接径流的总氮输出系数多年平均值分别为 6.89 kg.ha-1yr-1、28.79 kg.ha-1·yr-1 19.85 kg·ha-1yr-1和3.78kg·ha-1·yr-1年平均自净率为21.35±5.04%。长乐江流域(扣除南山水库子流域)2003～2012年均非点源氮入河量为2250.82 t·yr-1其中基流入河量为1526.01 t·yr-1,直接径流入河量为724.81 t·yr-1水田、旱地、人居地和林地对直接径流总氮入河量的贡献率分别为13.47%,57.15%,13.78%,15.60%。该流域各行政单元崇仁镇、甘霖镇、长乐镇、鹿山街道、石璜镇、通源乡、雅璜乡和王院乡年均直接径流总氮入河量分别为197.52 t、99.81 t、202.70 t、39.01 t、58.17 t、45.01t、24.93 t 和 15.61 t。河流自净能力情景模拟结果表明,如能通过一系列措施(过程拦截和末端治理)使长乐江河道对非点源氮入河量的自净能力提高到50%时,存在344.58t可分配水环境容量。通过综合水环境基尼系数最小化模型得出,在目前的情形下,该流域各行政单元崇仁镇、甘霖镇、长乐镇、鹿山街道、石璜镇、通源乡、雅璜乡和王院乡需要减排氮的投排放量分别为112.62 t、36.14t、99.22t、21.53 t、27.36 t、24.31 t、11.23 t、5.78 t,减排率分别为 57.02%、36.20%、48.95%、55.20%、47.03%、54.00%、45.04%、37.06%。最后,给出了长乐江流域非点源污染的控制建议。