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本文选取20142016年的艾比湖流域的地表水水质数据,首先利用统计学方法对流域水质污染情况进行全局评价,包括利用层次聚类法、判别分析法和因子分析法分析艾比湖流域地表水水质污染的整体情况,并在时间和空间上有机结合识别水质污染指标和污染区域。基于时空因子联合分析进行水质时空分异特征研究,同时利用主成分回归分析法对艾比湖流域水质主要污染因子进行污染源解析,然后利用SPARROW模型对流域各河段的重点污染指标(COD和TN)进行水质评价,并与多元统计方法的结果进行对比。基于SPARROW模型对艾比湖流域地表水水质进行污染负荷模拟,得到不同污染源在各河段和子流域中的污染负荷分布情况,定性和定量的分析各类污染源对水质的影响及水质污染源的解析。综合两种方法对艾比湖流域地表水水污染整体情况进行评估,从时间、空间、子流域和河段等方面进行水质的污染源解析,对流域地表水污染管控提供技术支持。多元统计分析结果表明:(1)艾比湖流域5月的地表水水质污染情况比10月较严重,而艾比湖、博尔塔拉河、精河在靠近艾比湖湖区的河道污染程度均要比其他河道严重。(2)由聚类分析和判别分析得出艾比湖流域丰水期和枯水期的水质采样点在空间上均被分成A、B两组,A组包括艾比湖湖区东部、古尔图河、河奎屯河和四棵树河,B组包括艾比湖湖区西部、博尔塔拉河、精河。(3)艾比湖流域丰水期和枯水期的水体主要受到COD、DO、NH3+-N和SS等指标的影响,B组水质污染指标的值相比于A组的值偏高,B组区域内存在高污染企业,艾比湖流域水环境治理工作需主要集中在B组所包括的艾比湖湖区、博尔塔拉河和精河。(4)2015年和2016年的COD和TN在5个断面上的污染程度整体较为严重。精河断面2016年的COD远远高出Ⅴ类水质标准,属于劣Ⅴ类水,污染较为严重;而博乐、温泉、将军庙和吉勒德断面的2016年的COD均低于2015年的值。2016年的TN值在精河、博乐、温泉和将军庙断面的值均高于2015年,而吉勒德断面的TN值2015年高于2016年。(5)艾比湖湖区、精河和博尔塔拉河地表水体的污染主要来自于有机物污染和营养物质污染,其次为工矿业污染;而奎屯河、古尔图河、四棵树河地表水体的污染物主要受有机污染物的影响,较多的来源于有机物污染,然后受到的营养物质污染源较多的影响,而影响较为微弱的则是生物污染源的的影响。SPARROW模拟结果表明:(1)SPARROW模型的模拟精度R2为0.637,RMSE为0.369,艾比湖流域COD传输过程的环境因子为河网密度、坡度、降雨和土壤渗透率,环境过程为一级河流衰减。(2)艾比湖流域COD水质评价结果,2015年的COD浓度比2014年有所增加,2014年和2015年的各河段COD污染总负荷分布情况基本一致,负荷量较大的区域在精河支流、博河支流和奎屯河支流,2015年与2014年的负荷量相比偏大,负荷增加量主要分布在博河大部分支流和四棵树河的小部分支流,COD污染负荷量较大的区域在精河支流、博河支流和奎屯河支流,负荷量较低的区域分布在温泉县的博河上游。(3)2014年各类污染源的负荷占COD负荷的百分比分别为:工业污染源27.9%,农业污染源54.0%,生活污染源17.5%。2015年各类污染源的负荷占COD负荷的百分比分别为:工业污染源27.8%,农业污染源52.3%,生活污染源19.6%。2015年各类污染源的负荷占TN负荷的百分比分别为:工业污染源23.9%,生活污染源48.9%,农业污染源26.5%。艾比湖流域主要受农业污染源的影响,博河支流、精河支流、奎屯河支流和甘家湖梭梭林保护区的农业源污染负荷较高,而工业源和生活源污染负荷较高的区域主要在城镇及其周边地区,各子流域的污染源结构和污染负荷具有不同的空间分布特征。本文利用SPARROW模型建立河流上下游传输关系,划分子流域,对各子流域的污染物进行负荷分析,明确治理重点,旨在为干旱半干旱地区的艾比湖流域水质监测和保护提供一定的理论参考和技术支持。