氮,是以各种形态普遍存在于自然环境系统中的生命必需元素,但过量的氮素会对水环境产生危害,因此本文分析了在农田、牲畜、人类系统中氮素的梯级流动规律与特征,使用时间序列法预测未来长江流域活性氮梯级流动水环境负荷,提出减少各系统对水环境负荷的应对之策。本论文运用物质流分析法,使用活性氮流动模型,全方位的剖析了2008-2016年长江流域农业、牲畜、人类系统氮素流动规律和水环境负荷变化。获得如下研究结果:（1）2008-2016年间,长江流域农田、牲畜以及人类系统活性氮的输入总量在不断增长,而农田系统、牲畜系统、人类系统活性氮的输出量比输入量少,因此氮进入环境进行了累积。（2）2008-2016年间,长江流域农田系统的氮素利用率为31%-35%,牲畜系统氮素利用率为16.95%-18%,人类系统的氮素利用率为24.5%-22.5%,三系统氮素循环利用率分别为21%、32%、60%。人类系统氮素利用率指标评价值最高,农田和牲畜系统带来的水环境损失率在逐年减少。活性氮梯级流动的驱动因子为生产力因子。对模型系数进行蒙特卡洛模拟抽样后,模拟结果与实际计算值没有较大出入。模型中敏感性等级为极敏感的参数为大豆产量、农作物播种面积和玉米产量;敏感性等级为敏感的参数为作物含氮量和牲畜尿粪便含氮量;敏感性等级为一般敏感的参数为复合肥使用量。（3）从2008年到2016年,通过农田系统径流进入水环境的氮,增长了9.7%,通过淋溶进入水环境的氮,增长了11.3%。牲畜系统2016年通过粪便挥发进入水环境、粪便径流进入水环境、粪便淋溶进入水环境氮负荷与2008年相比,分别增加了12.44%、12.7%和12.7%。人类系统中已处理废水排放量和人类粪便氮进入水环境后的变化趋势大体一致,总体都是减少趋势。分别由2008年的11.66万t和113.39万t,减少至2016年的10.75万t和71.98万t。计算其各个系统进入水环境的氮负荷所占比例后可知,牲畜养殖系统是其最重要来源。预测2026年,进入水环境的氮素将达到2269.4万t N。长江流域活性氮管理策略为合理饮食结构;加强废弃物的利用方式,提高废弃物的循环利用率和梯级利用率;优化氮肥使用,降低氮肥损失。论文的研究结果为长江流域的水环境氮负荷的管理提供了理论依据。