西南喀斯特典型农业流域水质污染特征和源解析

2026-10-22 20:56:50

来源：《农业环境科学学报》2026年1期

作者：范珍^1,2^,³，遆超普¹^,3，严星¹^,³，韩豪杰¹^,²^,³，邱捷¹^,2^,³，王瑞刚⁴，刘岩⁵，徐如林⁶，戚彩琼⁶，何张猛⁶，颜晓元¹^,3^,⁷，夏永秋¹^,³^,7*

单位：1.中国科学院南京土壤研究所；2.中国科学院大学；3.中国科学院常熟农业生态实验站；4.广东省科学院生态环境与土壤研究所；5.普标检测科技（天津）有限公司；6.丘北县农业农村环境及能源技术服务中心；7.中国科学院大学南京学院

为揭示流域水质的时空分布特征及其污染来源，本研究以我国西南典型喀斯特农业流域——普者黑流域为对象，基于2022—2023年采集的448个地表水样本，结合多元统计分析与正定矩阵因子分解（PMF）模型进行研究。结果表明：流域水体污染以氮、磷和有机污染物为主，各水质指标随时间和空间变化呈现出不同的分布特征。总氮（TN）和NO₃^--N浓度在雨季较高，主要受降雨径流的影响；总磷（TP）和NH₄⁺-N浓度在旱季偏高，与畜禽养殖和生活污水排放相关；化学需氧量（COD）和粪大肠菌群（FC）浓度在旅游旺季升高，表明旅游活动是影响水质的主要因素。PMF模型结果表明，流域内主要污染源可以分为4类，其贡献依次为生活源（35.3%）、肥料源（28.6%）、养殖源（19.1%）和旅游活动源（17.0%），上述4类污染源在空间上表现出明显的分布差异。研究表明，加强农田肥料流失管控、养殖废水管理以及旅游季节生活污水处理，是喀斯特农业流域水质长效保护的关键。

结论

（1）研究区各水质指标随时间和空间变化呈现出不同的分布特征。TN和NO₃^--N浓度在雨季升高，主要受降雨径流影响；TP和NH₄⁺-N浓度在旱季偏高，与畜禽养殖和生活污水排放相关；COD和FC浓度在旅游旺季较高，表明旅游活动影响湖泊水质。

（2）Pearson相关性分析和PCA 结果表明，TN与NO₃^--N呈显著正相关，表明NO₃^--N是流域氮污染的主要形式；NH₄⁺-N、Cl⁻、FC 3个指标的同源性表明生活污水和养殖废水是其主要来源。PCA提取的3个主成分累计解释方差为81.05%，进一步明确了农业活动、生活污水及有机物输入是影响水质的主要驱动因素。

（3）PMF模型解析结果显示，研究区主要污染来源可以归纳为4个因子：畜禽养殖（19.1%）、农业施肥（28.6%）、生活污水（35.3%）和旅游活动（17.0%），且各污染因子具有空间异质性。

引用本文：

范珍，遆超普，严星，等. 西南喀斯特典型农业流域水质污染特征和源解析[J]. 农业环境科学学报, 2026, 45(1)：156-167.

FAN Z, TI C P, YAN X, et al. Water quality pollution characteristics and source apportionment in a typical karst agricultural watershed of southwest China[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2026, 45(1)：156-167.