城镇分布对新安江水系及千岛湖营养盐浓度的影响

赵星辰，许 海*，俞 洁，刘明亮，单 亮，程新良，朱广伟，李慧赟，

朱梦圆1，康丽娟1,5

1. 中国科学院南京地理与湖泊研究所，湖泊与环境国家重点实验室，太湖湖泊生态系统研究站，江苏 南京 210008

2. 浙江省生态环境监测中心，浙江 杭州 310012

3. 杭州市生态环境科学研究院，浙江 杭州 310005

4. 杭州市生态环境局淳安分局，浙江 杭州 311700

5. 中国科学院大学，北京 100049

近年来，气候变化及人类活动影响加剧带来的水质恶化已成为全球性环境问题[1-3]. 河流是连接陆域与水域的通道，在点源、面源污染物的输移和转化过程中发挥重要作用. 外源营养盐的输入是湖库氮磷负荷急剧增加并引起蓝藻水华暴发的主要因素之一[4]，我国53.8%的湖泊和水库已出现富营养化问题[5].1978-2012年，我国城镇人口比例从17.9%升至52.6%[6]，城镇化过程中人口集中，以森林湿地和农田转为不透水面为主要形式的土地利用变化，以及污染物的大量产生等直接或间接地改变了地表径流的水质水量及水文过程，进而打破了流域生态系统物质与能量平衡，对其结构和功能产生了深远的影响[7-9]. 农村地区河流氮磷污染的来源主要为生活污水、农药化肥和畜禽养殖等农业面源污染，城镇化进程中城市点源和面源污染物通过水体流失和暴雨径流进入河流，造成水中氮磷营养盐浓度增加[10-11]，威胁下游受纳水体水质. 对北沙河流域的研究[12]表明，城镇化的推进使得潜在非点源污染极高风险区的主要土地利用类型由旱地和园地逐渐演变为城镇用地、农村居民地和建设用地. 对三峡水库典型入库河流黑水滩河碳、氮、磷时空特征[13]调查得出，城镇化格局加剧了水体氮磷污染. 我国城市流域中有相当比例的地表水处于GB 3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅴ类和劣Ⅴ类水平，甚至存在黑臭水体[14].

新安江流域是华东地区重要的生态屏障，位于安徽省黄山市的新安江干流是千岛湖水库最主要的入库地表径流，水量约占千岛湖总入湖水量的51.4%.张倚铭等[15]估算表明，新安江来水入湖的总磷(TP)、总氮(TN)分别占千岛湖总负荷的34.3%和63.7%.近30年来，新安江流域处在快速城镇化进程中，建筑用地面积迅速增加[16]，人类活动强烈，影响上游河流水质，进而威胁千岛湖水生态安全. 千岛湖近年偶发局部蓝藻水华事件，总氮浓度升高、总磷浓度季节性波动超标等水环境及生态问题突出[17]. 但是目前针对新安江全流域尺度、长时间序列研究较少，城镇污染对河流水质的影响程度关注不多，土地利用结构与氮磷关系的研究不够.

该研究以新安江水系及千岛湖为研究对象，进行水质周年变化调查，分析水体氮磷浓度、流域污染形式的时空分布特征，识别氮磷营养盐输出的热点区域，进一步分析城镇分布对入库河流营养盐时空格局的影响，以期为流域水体质量安全保障提供科学依据.

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

研究区域选定在安徽省境内的新安江水系及淳安县境内的千岛湖(29°22′N～29°50′N、118°36′E～119°14′E). 新安江水系属典型山地河流，河流比降大、流速快，干流长度约359 km，流域总面积11 452.5 km2，多年平均径流量126.7×108m3，其中安徽省境内干流全长243.3 km，流域面积6 736.8 km2，年均入千岛湖水量115.2 ×108m3[18-19]. 新安江发源于休宁县六股尖山，南支率水、北支横江，两大支流于屯溪区汇合后，其干流经休宁县、歙县、深渡镇至省界街口入浙江省千岛湖. 截至2020年，流域人口约212.2万人.城镇沿河分布，城镇规模从上游到下游逐渐提高，集中在率水、横江支流下游、屯溪区及歙县县城. 流域处于亚热带季风气候区，多年平均气温17.3 ℃，年均降水量约1 733 mm，3-5月为春汛期，6-7月为主汛期，枯水期为10月至翌年2月.

1.2 样品采集与分析

1.2.1采样点布设

综合考虑流域城镇分布状况、土地利用类型和水文特征等因素，共设置38个采样点(见图1)：在安徽省新安江水系沿程布设采样点31个，位置分别为六股尖源头(1号采样点)、率水支流(2～5号采样点)、屯溪区(6～11号采样点)、歙县(12～21号采样点)、徽州区(22～25号采样点)、横江支流(26～29号采样点)、深渡镇(30～31号采样点)；在千岛湖库区布设7个采样点，分别位于4个国控监测断面(街口、小金山、三潭岛、大坝前)、2个省控断面(航头岛、茅头尖)及1个县控断面(威坪). 于2020年7月、8月、10月以及2021年1月、4月、7月下旬开展了6次调查，同步对上游流域及库区进行水样采集，并对水体相关理化参数进行测定.

图 1 新安江流域采样点及土地利用类型分布Fig.1 Location of sampling sites and land use map of the Xin'an River Basin

选用2020年GlobeLand30全球地表覆盖数据获取了流域内土地利用空间分布，影像分辨率为30 m，土地利用类型分为耕地、林地、草地、水体、湿地、建筑用地6类(见图1)，并统计上游流域采样点周边5 km缓冲区土地利用状况〔见图2(a)〕；人口数据的空间分布状况见图2(b)，数据来源于《黄山市第七次全国人口普查公报》及《淳安县2020年第七次全国人口普查主要数据公报》.

图 2 新安江流域采样点5 km缓冲区土地利用类型面积占比和人口密度分布Fig.2 The component ratio of land-use type for 5 km buffer area and population density in Xin'an River Basin

选择流域内气象站屯溪(气象站编号58531)，2020年6月-2021年7月的月累计降水量及月均气温数据，表征调查期间研究区域的降水量及温度情况(见图3)，数据来源于国家气象中心. 春季、夏季、秋季、冬季平均气温分别为18.1、27.3、18.3和7.9 ℃. 采样期间，2020年7月、2021年7月代表主汛期；2020年8月、10月及2021年1月代表枯水期；2021年4月代表春汛期，降雨量合计为2 190 mm，显著高于多年平均降雨量. 春季、夏季降雨量充沛，降雨量占全年降雨量的79.8%.

图 3 新安江流域监测期间降水量及平均气温Fig.3 Precipitation and average temperature in Xin'an River Basin during monitoring period

根据GB/T 28592-2012《降水量等级》进行划分，调查期间小雨雨量为340.4 mm，降雨次数为113；中雨雨量为470.4 mm，降雨次数为29；大雨雨量为609.6 mm，降雨次数为17；暴雨雨量为769.1 mm，降雨次数为9. 可以看出，调查期间暴雨雨量显著高于多年平均值. 从暴雨的季节性分配来看，夏季暴雨量占年总降雨量的88.1%，集中在6月和7月，春季暴雨发生在5月下旬，雨量占年总降雨量的11.9%.

1.2.2水样采集与测定

现场使用5 L有机玻璃采水器，采集水下0.5 m处水样. 水样采集后及时将定量体积的水样(100～1 000 mL不等，因水质情况而定)通过孔径0.45 μm的Whatman GF/F滤膜过滤，分装滤前样100 mL左右冷藏保存，用于测定TN、TP浓度. 分装滤后样100 mL左右冷藏保存，用于测定溶解性总氮(DTN)、溶解性总磷(DTP)、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、亚硝态氮(NO2--N)、正磷酸盐(PO43--P)浓度. TN、DTN、TP、DTP浓度采用碱性过硫酸钾消解、分光光度法测定，其中氮浓度的测定波长为210 nm，磷浓度的测定波长为700 nm，测定仪器为日本岛津UV-2600型分光光度计. NH4+-N、NO3--N、NO2--N、PO43--P浓度使用Skalar 连续流动分析仪(荷兰Skalar公司，SAN++型)测定.

1.3 数据处理

数据处理通过Excel和R 3.6.3软件完成；利用ArcGIS 10.2和Origin Pro 2021软件完成图形绘制；采用SPSS 25.0软件完成相关性及多元逐步回归分析，评估土地利用结构对水质指标的影响.

2 结果与讨论

2.1 新安江流域氮营养盐浓度的时空分布特征

上游新安江水系不同形态氮浓度季节性变化较明显(见图4)，TN月均浓度在1.01～1.96 mg/L范围内波动，TN浓度处于GB 3838-2002 Ⅳ～Ⅴ类水标准，最高值出现在2021年1月冬季枯水期〔(1.96±1.24)mg/L〕，2020年7月夏季主汛期次之〔(1.63±0.71)mg/L〕，2020年8月最低〔(1.01±0.52) mg/L〕. 水体中的氮形态主要以溶解态(DTN)为主，DTN/TN(浓度比,下同)的平均值为59.6%～88.0%. NO3--N和NH4+-N是DTN的主要组成部分，NO3--N在DTN中的平均占比在62%以上. DTN和NO3--N浓度的变化趋势与TN浓度的变化趋势一致，最高值和最低值分别出现在2021年1月及2020年8月，次高值出现在2020年7月，DTN、NO3--N月均浓度的范围分别为0.60～1.41、0.37～0.98 mg/L，NH4+-N月均浓度的范围为0.024～0.206 mg/L，最高值〔(0.028±0.027) mg/L〕出现在2021年1月.

图 4 新安江流域氮浓度的季节性变化特征Fig.4 Seasonal variation of nitrogen concentrations in Xin'an River Basin

千岛湖库区水体每月月均氮浓度均低于上游水体，TN月均浓度范围为0.90～1.11 mg/L，最高值出现在 汛 期〔2021年4月 春 汛 期 为(1.13±0.37) mg/L；2021年7月主汛期为(1.15±0.24) mg/L〕，冬季枯水期未见明显升高. 库区水体中氮形态也以溶解态(DTN)为主，DTN/TN为72.0%～85.6%. NO3--N占DTN的比例为66.1%～94.1%，说明NO3--N是新安江氮的主要存在形态. DTN浓度范围为0.67～0.92 mg/L，NO3--N浓 度 范 围为0.33～0.86 mg/L，NH4+-N浓 度 达 到GB 3838-2002 Ⅰ类水质标准.

选取了氮浓度出现峰值的主汛期(2020年7月)、冬季枯水期(2021年1月)、春汛期(2021年4月)和营养盐水平最低的8月分析TN及氮主要存在形态NO3--N浓度的空间分布特征(见图5、6)，由于水体NH4+-N浓度除1月外均能达到GB 3838-2002 Ⅱ类水质标准；颗粒态氮(PN)占TN的比例仅有14.4%～28.0%，故只分析了NH4+-N、PN浓度在2020年7月及2021年1月的空间分布情况(见图7).

六股尖源头与大坝前水质始终保持在GB 3838-2002 Ⅱ类水质标准内，从整体来看，上游干流沿线氮浓度随河流流向呈不断上升的趋势，自街口断面进入水库后，随水流方向逐渐降低. 局部区域内由于自然地理因素及人类活动影响的程度不同而呈现差异性.

上游新安江流域覆盖的行政区县包括黄山市休宁县、歙县、徽州区、屯溪区、黟县、祁门县和宣城市绩溪县的部分区域[19]. 从图5可以看出，率水、横江、练江三大支流中，率水支流TN浓度常年保持在GB 3838-2002 Ⅲ类水质标准内. 氮浓度高值集中在屯溪区和歙县城镇用地与河道沿岸耕地区域. 水体流经屯溪区后，TN浓度增幅范围为18.9%～219.4%(平均值为86.1%)，DTN、NO3--N和NH4+-N浓度平均增幅分别达93.7%、75.0%和164.4%，可见屯溪区的氮污染形态主要是溶解性氮，尤其是NH4+-N. 歙县内支流污染严重，常年处于GB 3838-2002劣Ⅴ类水质，个别采样点TN浓度最高值已达到5.70 mg/L，对歙县的各支流TN浓度进行比较，自西北徽州方向汇入的丰乐河、北部方向汇入的富资水、东北方向自绩溪县汇入的扬之水，呈现丰乐河(2.61 mg/L)＞富资水(1.97 mg/L)＞杨之水(1.74 mg/L)的特征. 干流水体受纳歙县三大支流来水后，TN浓度平均增幅为47.6%，DTN和PN浓度平均增幅分别达39.2%和91.6%，说明歙县各大支流带来的氮负荷主要由于PN的输入.NO3--N浓度空间分布特征与TN浓度整体相似，不同之处在于，对于休宁县的横江支流，汛期NO3--N浓度〔(1.10±0.03) mg/L〕高于冬季枯水期〔(0.56±0.24)mg/L〕. NH4+-N浓度冬季最高，高值主要集中在人口密度高的休宁县城海阳镇(0.233 mg/L)、屯溪区下游(0.462 mg/L)以及歙县丰乐河下游(1.306 mg/L)，说明城镇面源污染严重. 其他区域及月份NH4+-N浓度均达到GB 3838-2002 Ⅱ类水质标准.

2.2 新安江流域磷营养盐浓度的时空分布特征

图 5 新安江流域TN浓度的空间变化特征Fig.5 Spatial variation of TN concentrations in Xin'an River Basin

调查期间，新安江水系及千岛湖水体磷营养盐平均浓度随时间的变化趋势如图8所示. 新安江水系磷浓度呈季节性变化，TP浓度介于0.060～0.101 mg/L之间，全年水体TP浓度以GB 3838-2002 Ⅱ类和Ⅲ类水为主，部分采样点为V类，峰值出现在汛期〔(0.101±0.049) mg/L〕及冬季枯水期〔(0.067±0.068)mg/L〕，2020年10月秋季枯水期最低〔(0.041±0.028)mg/L〕. DTP月均浓度的范围为0.019～0.048 mg/L，PO43--P月均浓度的范围为0.007～0.028 mg/L. 颗粒态磷(PP)与TP浓度的空间分布规律基本一致，PP/TP(浓度比，下同)为37.4%～70.6%. 千岛湖库区磷浓度均低于上游水体，TP月均浓度的范围为0.015～0.037 mg/L，以GB 3838-2002 Ⅱ类和Ⅲ水为主，与库区内TN浓度变化情况一致，TP浓度峰值仅出现在汛期〔(0.039±0.012) mg/L〕，冬季枯水期未见显著升高.

选取了磷浓度水平最低的10月、出现峰值的冬季枯水期(2021年1月)、春汛期(2021年4月)、主汛期(2021年7月)，分析新安江流域水体中TP、PP浓度的空间分布特征(见图9、10).

如图9所示，TP浓度时空差异较大，源头水可达到GB 3838-2002 Ⅰ类水质标准，浓度高的歙县则只能达到Ⅴ类水质标准，屯溪区一般为Ⅳ类，严重时达到Ⅴ类. 库区威坪及小金山点位TP浓度在7月仅能达到Ⅲ类水标准. 结合氮浓度空间分布可以看出，上游安徽省黄山市入境来水(街口)至河湖水质混合区(小金山)，再到中心湖区(三潭岛)，最后到下游(大坝前)，受自然沉降和河湖净化等影响，水质呈现逐渐改善的梯度变化.

上游新安江水系TP浓度空间分布特征与TN浓度类似，也体现了显著的城镇面源污染特征，TP浓度高值集中在屯溪区和歙县. 水体流经屯溪区后，TP浓度增幅范围为34.8% ～ 231.8%(平均值为77.7%)，PP浓度平均增幅达102.6%. 歙县3条支流TP浓度呈现丰 乐河(0.149 mg/L)＞富 资 水(0.106 mg/L)＞杨 之 水(0.089 mg/L)的特征，干流水体受纳歙县三大支流来水后，TP、PP浓度平均增幅分别为70.3%和92.8%，说明屯溪区及歙县带来的磷负荷主要由于PP的输入. 汛期时三大支流特别是练江和横江下游磷污染严重，率水支流TP浓度也有显著升高，达到0.117 mg/L，增加程度远大于TN浓度. 枯水期上游新安江流域除歙县富资水支流为Ⅲ类水外，其余采样点水体TP浓度均能达到Ⅱ类水质标准，TP污染整体处于低水平，这也与该时段街口断面水体TP浓度保持较低水平(0.030 mg/L左右，达到河流Ⅱ类水质标准)的特征相一致.

2.3 氮磷营养盐浓度季节性变化的影响因素分析

新安江水体氮磷浓度的季节性变化与降雨量变化趋势基本一致，汛期氮、磷浓度分别是非汛期的1.6、2.4倍. 2020年7月发生了新安江建坝以来的最强降雨，暴雨径流的携砂能力强，雨水冲刷造成大规模土壤侵蚀[20]，将流域面源污染物迁移入河[21-22]，使得7月氮磷浓度均达到较高水平. 2020年7-8月，流域内累计降水量只有67.6 mm，水流平缓、温度适宜及营养盐充足等有利条件促使藻类和微生物生长繁殖[23]，吸收水中营养盐从而降低水体中溶解态氮磷浓度[24-25]. TN浓度于2021年1月达到全年最高水平〔(1.96±1.24) mg/L〕，浓度高值集中在屯溪区及歙县城镇用地，推测其原因：一方面，冬季处于休耕期，农业氮磷污染源少、城镇面源污染严重、街道生活区及商业区的生活废水导致流域中NH4+-N、NO3--N浓度升高；另一方面，冬季枯水期雨量较少、水体流量小、流速低、水温低、微生物代谢活动慢、水中脱氮能力弱、河流自净能力相应降低[26-27]、大部分氮滞留于水中等多重原因，共同导致了氮浓度的升高. 冬季TP浓度也有所升高，体现了其受城镇面源污染的影响，但并未达到全年最高，是由于磷污染一般在暴雨径流过程中发生，强降雨会加剧磷的流失[28-29]，TP浓度变化受降雨频率及降雨量影响较大[30-32]，而强降雨的稀释作用会影响TN浓度变化，使得TP浓度最高水平出现在主汛期，而TN最高水平出现在冬季枯水期，也凸显了强降雨事件造成的磷污染要高于氮，枯水期人类活动对于氮浓度的影响更大. 4月水体氮磷浓度高于全年平均水平但较1月有所下降，可能是在枯水期，播种油菜等冬季作物以及对茶叶的追肥等农业活动产生的滞留污染物在3月进入春汛期后，随坡面径流入河，导致氮磷浓度升高，但较大径流量及水流速度的稀释作用使得其低于1月水平[26].

图 7 新安江流域NH4+-N和PN浓度的空间变化特征Fig.7 Spatial variation of NH4+-N and PN concentrations in Xin'an River Basin

图 8 新安江流域磷浓度的季节性变化特征Fig.8 Seasonal variation of phosphorus concentrations in Xin'an River Basin

2.4 城镇分布对流域水体氮磷污染的影响

与大型城市相比，城镇的人类活动强度相对较弱，对生态系统的影响易被忽视[12]. 但随着我国城乡统筹区发展的推进，城镇污染影响逐渐突出，特别是山区河流在人为干扰下，有点面结合、城市及农村双重污染的特征，外源氮磷污染过量输入，一旦超过山区河流的自净能力，将威胁山区河流生态系统健康[33].

图 9 新安江流域TP浓度的空间变化特征Fig.9 Spatial variation of TP concentrations in Xin'an River Basin

新安江作为典型山地河流，上游流域内城镇连续分布，其水体氮磷营养盐空间格局受城镇分布的显著影响. 新安江流域土地利用类型包括耕地、林地、草地、水体和建筑用地5种(见图1)，其中耕地面积占比为19.4%，林地面积占比为70.8%，建筑用地面积占比虽只达到2.0%〔见图2(a)〕，但集中分布于上游河流两岸. 上游率水支流的1～5号采样点位于山区，地势陡峭，人口稀少，林地面积占比为70%～90%，河道曲折迂回，落差大，水浅且急促，自净能力强，到达屯溪区前水质仍会呈现优良的状态. 横江支流中、下游两岸地势开阔，耕地面积占比(36.6%～59.5%)和建筑用地面积占比(2.0%～32.4%)较率水支流明显增多，受农业面源及休宁县城海阳镇城镇污染影响，汛期横江支流NO3--N浓度明显提高，冬季枯水期生活源贡献显著.

氮磷浓度高值集中在屯溪区和歙县城镇用地与河道沿岸耕地区域. 屯溪区为黄山市中心城区，占地面积小，人口密度为全流域最高〔见图2(b)〕，城镇化程度严重，森林覆盖度低，相较于以农业面源污染为主、污染贡献仅在汛期显著加剧的横江支流，城镇居民生活及社会活动等造成的污染全年存在，且强度差异较小，汛期暴雨径流冲刷城镇不透水面，驱动大量面源污染物进入水体[7]，成为除农业面源污染外，另一大破坏水质的主要污染源. 水体流经屯溪区后，TN、TP浓度平均增幅分别为86.1%和77.7%，NH4+-N平均增幅达164.4%，可见屯溪区的城镇面源污染对水体中氮尤其是NH4+-N贡献较大.歙县耕地面积占比(32.3%～63.6%)较高，农业用地施肥量较大，导致径流中农业面源负荷强度高，且人口密度仅次于屯溪区，农村及城镇生活源污染显著. 另外，丰乐河、富资河、扬之河是练江上游重要支流，丰乐河中下游流域的徽州区污水处理厂附近污染物浓度全年偏高，TN、NH4+-N和TP浓度最高分别可达5.70、1.31和0.31 mg /L，直接影响下游练江水体水质. 干流水体受纳歙县三大支流来水后，TN、TP浓度平均增幅分别为47.6%、70.3%，PN、PP浓度平均增幅分别达91.6%、92.8%，说明歙县各大支流带来的营养盐负荷主要以颗粒态污染为主.

图 10 新安江流域PP浓度的空间变化特征Fig.10 Spatial variation of PP concentrations in Xin'an River Basin

Spearman相关分析结果(见表1)显示，与人类活动密切相关的耕地和建筑用地面积占比与氮磷营养盐浓度均呈显著正相关，这与2.1和2.2节分析得出的氮磷污染严重区域集中在屯溪区下游及歙县的城镇用地和河道沿岸耕地区域一致，农业活动强度大、人口集中、城镇化程度高，城镇面源污染加剧水质恶化. 耕地面积占比与PN浓度呈极显著相关(R=0.333，P＜0.01)，建筑用地面积占比与PN、PP浓度均呈显著相关(P＜0.05). 林地面积占比与氮磷营养盐浓度均呈负相关，说明林地是氮磷的汇.

采用多元线性回归进一步分析对各营养盐指标影响较大的土地利用类型，结果如表2所示. 由表2可见，除湿地外，其余土地利用类型的面积占比均对TN浓度起主导作用，对NO3--N浓度影响较大的是耕地面积占比，农业活动(包括农药化肥施用、降雨冲刷、地表径流等)加剧了NO3-淋溶进入水体. 而对NH4+-N浓度起主导作用的是建筑用地面积占比，反映城镇生活源的影响[33]. 对于磷，耕地和建筑用地是其主要的源，草地起到汇的作用，是由于污染物在径流过程中被草地截留吸收.

2.5 上游来水对千岛湖水质的影响

千岛湖是河流建坝形成的人工湖，沿河道至大坝出水口存在明显单向流，是水库不同于大多数湖泊的典型水文特征. 水库氮磷主要来自外源输入[9]. 比较流域上游来水和街口断面处营养盐浓度的平均值发现，除1月冬季枯水期二者差异显著(P＜0.05)外，其余月份均无显著差异，说明上游来水对库区水质起着决定性的作用. 冬季上游流域水体营养盐浓度虽达到全年较高水平，但水体流量小，污染负荷低，且深渡镇上游的妹滩电站起到了一定的拦截作用，对下游库区水质影响不大. 春季、夏季大量营养盐通过降雨径流进入库区，适宜的温度光照等条件会促进浮游植物的生长，近5年千岛湖西北湖区(安徽省来水方向)局部水域夏季不同程度发生蓝藻水华，并逐步向千岛湖中心库区推移. 浮游植物藻类的大量增殖不仅受到营养盐浓度增加的影响，也会稳固和加强营养盐浓度峰值[34]，故汛期上游来水对于库区水质影响更大.

表 1 人口密度和土地利用类型面积占比与水质指标的Spearman相关分析结果Table 1 Results of spearman correlation analysis among population density, land-use type ratio and water quality index

表 2 土地利用类型面积占比与水质指标的多元线性回归分析结果Table 2 Results of multiple regression analysis for land-use type ratio and water quality index

新安江上游属山地河流，流速快，外源污染物输入后滞留时间短，不利于原位的自净消耗. 屯溪区氮磷污染虽然对下游水质整体影响程度有限，但对局部区域水环境影响显著，应作为敏感区域加以治理. 歙县多条污染严重的支流汇流后，形成的练江距离街口断面较近，污染物传输的水文距离短，缓冲空间小，降解速率低，对新安江干流入库水体氮磷负荷贡献显著，是影响街口氮磷浓度的重要环境敏感区域，应作为重点区域优先开展治理.

为减少上游新安江流域向千岛湖的营养盐输入量，进而优化千岛湖水质，针对上游流域氮磷污染防治的相关建议包括：应重点开展屯溪区和歙县城镇面源污染及城郊农业面源污染防治工作，提高城镇生活污水和畜禽养殖粪便收集率，提升脱氮除磷能力；降低氮磷肥施用量、提高化肥利用率，还可通过在耕地周边设立生态沟渠等面源拦截工程，降低春季汛期施肥造成的氮磷负荷压力；在妹滩电站至街口断面间，建设生态拦截工程以削减负荷贡献强度，减少上游流域污染直接入库.

3 结论

a) 新安江水系TN、TP月均浓度范围分别为1.01～1.96、0.060～0.101 mg/L，TN浓度表现为冬季枯水期〔(1.96±1.24) mg/L〕＞主汛期〔(1.63±0.71) mg/L〕＞春汛期〔(1.42±0.49) mg/L〕，TP浓度表现为主汛期〔(0.101±0.049) mg/L〕＞冬季枯水期〔(0.067±0.068) mg/L〕＞春汛期〔(0.06±0.033) mg/L〕，汛期氮、磷浓度分别是非汛期的1.6、2.4倍，降雨径流加剧磷迁移入河，枯水期城镇污染对水体氮浓度的影响更大.

b) 空间上，城镇污染加剧水体氮磷污染. 人口集中、城镇化程度高的屯溪区、歙县县城等城镇用地及河道沿岸耕地区域是氮磷污染的热点区域，水体流经屯溪区后，TN、TP、NH4+-N浓度平均增幅分别为86.1%、77.7%和164.4%，干流水体受纳歙县三大支流来水后，TN、TP浓度平均增幅分别为47.6%、70.3%.

c) Spearman相关性分析及多元线性回归表明，5 km缓冲区内耕地面积占比和建筑用地面积占比与氮磷浓度均呈显著相关，除湿地外，其余土地利用类型面积占比均对TN起主导作用，建筑用地面积占比影响NH4+-N浓度(R=0.323，P＜0.001)，耕地面积占比对NO3--N浓度影响较大(R=0.265，P＜0.05)，二者均是磷的主要污染源，进一步说明城镇用地面积占比影响水体氮磷浓度.

d) 比较新安江与其入千岛湖街口断面的营养盐浓度发现，除水量最小的冬季枯水期外，二者均无显著性差异，说明上游来水对库区水质起决定性作用，应采取上游流域管控，妹滩电站至街口断面过渡段应拦截削减，减少上游新安江向千岛湖的营养盐输入量，优化千岛湖水质.