李亞嬌，張子航，李家科，郝改瑞

(1.西安科技大學 建筑與土木工程學院，陜西 西安 710054；2.西安理工大學省部共建西北旱區(qū)生態(tài)水利國家重點實驗室，陜西 西安 710048)

1 研究背景

20世紀80年代以來，由于中國城市化進程的加快和工業(yè)的發(fā)展，水資源日益匱乏,水環(huán)境污染已不容忽視。在流域水管理領(lǐng)域，非點源污染被認為是同時影響流域水環(huán)境與水生態(tài)安全的重要因素。非點源污染是指累積在地表的污染物經(jīng)由降雨所產(chǎn)生的地表徑流或地下徑流進入水體造成的污染[1-2]。非點源污染的產(chǎn)生由自然過程引發(fā)，污染物來源廣泛模糊，成分復雜且類型多樣，研究與控制難度大。目前,隨著點源污染控制技術(shù)的不斷發(fā)展，關(guān)于非點源污染對流域水環(huán)境影響的研究已然占主導地位。

丹漢江流域是我國南水北調(diào)中線工程的主要水源區(qū)，位于31°42′～34°11′N，106°47′～111°18′E。其中漢江地處南北過渡、東西交替的秦巴山區(qū)，是長江的一級支流，流域面積62 293 km2。丹江流域面積為7.551×103km2，在丹江口水庫與漢江匯合，是陜西省引漢濟渭的引水水源地[3]，丹漢江流域如圖1所示。

丹漢江流域水質(zhì)的優(yōu)劣，直接關(guān)系到國家南水北調(diào)中線工程的成敗。同時，保障丹漢江流域水質(zhì)安全更是關(guān)中地區(qū)用水安全與經(jīng)濟發(fā)展的前提，做好污染控制與水質(zhì)保障將有力支撐關(guān)中地區(qū)的率先發(fā)展和關(guān)中平原城市群的建設(shè)。然而流域內(nèi)山高坡陡，土壤瘠薄，農(nóng)村區(qū)域面積占比較大，耕作粗放，易發(fā)生水土流失，造成流域生態(tài)環(huán)境的不斷退化，水生態(tài)承載力處于弱可承載狀態(tài)[4]。并且當?shù)鼐用癍h(huán)保意識較差，農(nóng)村生活污水、生活垃圾等沒有經(jīng)過妥善處理隨意排放進入河流，形成惡性循環(huán)。為此，本文對該流域非點源污染的遷移轉(zhuǎn)化、負荷估算以及控制等方面的研究進行了系統(tǒng)的歸納總結(jié)，以期為水源區(qū)水質(zhì)保護和“一江清水進京”的戰(zhàn)略目標提供科學支撐。

圖1 丹漢江流域圖

2 非點源污染負荷定量化研究進展

2.1 非點源污染輸移特征

丹漢江流域主要位于漢中、安康、商洛和十堰4個市，多年平均降水量為904.7 mm，夏季占全年降水量的近一半[5-6]。此地區(qū)石厚土薄、耕墾過度、壤中流發(fā)育活躍及降雨較為集中，導致水土流失突發(fā)性很強，降雨徑流過程改變較大，影響?zhàn)B分輸出特征。因此通過對丹漢江流域的非點源污染輸移特征研究，有助于改善水源區(qū)的水質(zhì)，進一步提出相應的治理對策。

污染物隨徑流、泥沙遷移過程是一個復雜的物理、化學及生物過程，目前對于不同降雨條件下土壤淋溶作用造成的養(yǎng)分流失差異機理尚不清晰，并且對坡面磷素的流失特征也研究不足，尤其是關(guān)于坡面徑流中主要的磷素流失形態(tài)以及泥沙攜帶對磷素流失的影響研究。今后應對不同雨強、不同坡度以及不同土地利用方式下的養(yǎng)分輸移機理進行深入研究，增加更多情景下的農(nóng)作物套種研究，明確不同土地利用下壤中流對地表徑流的影響，優(yōu)化土地利用與覆蓋方式。

氮素流失量=-0.985+2.871×流域徑流量

(1)

磷素流失量=0.093+0.016×流域徑流量

(2)

目前研究者對水土-養(yǎng)分流失關(guān)系的分析大多僅從徑流及泥沙的攜帶作用方面出發(fā)，忽視了壤中流及泥沙的影響。

為深入了解養(yǎng)分分布及組成特征，明晰土壤養(yǎng)分的分布特征和空間變異規(guī)律，成玉婷等[17]與張軍[18]分析了丹江的徑流污染物特征，發(fā)現(xiàn)植被覆蓋度越高，養(yǎng)分流失量越小。丹江上游流域和下游流域植被覆蓋較好，故流域養(yǎng)分主要在中游流域富集，并且發(fā)現(xiàn)植被覆蓋與養(yǎng)分流失量可以很好地使用指數(shù)函數(shù)來反映，表達式為y=ae-bx(a、b>0)。張澤宇等[19]對林地、農(nóng)地、草地3種不同土地利用下全氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮的空間分布特征等進行研究，認為草地對全氮與硝態(tài)氮儲量的貢獻最大，而農(nóng)地對銨態(tài)氮儲量的貢獻最大。張鐵鋼等[20]、賀敬瀅等[21]與王添等[22]，研究發(fā)現(xiàn)不同土地利用方式對土壤全磷、全氮和有效鋅的空間異質(zhì)性有較大影響，并且農(nóng)耕地是氮和磷質(zhì)量分數(shù)最大、有效鋅變異系數(shù)最小的土地利用類型，在小流域農(nóng)耕地土壤氮磷收支平衡中，土壤表觀氮磷輸入的主要來源是化肥[23]。因此農(nóng)耕地的空間變異可能由隨機性因素(施肥、作物管理水平等)和結(jié)構(gòu)性因素(氣候、地形等)共同引起。

綜上所述，丹漢江流域非點源污染輸移特征的研究，仍集中在典型小流域上，對于整個流域尺度的研究不多。尤其是關(guān)于丹漢江流域不同水平年以及洪水期與非洪水期N、P等典型污染物的流量特征和污染物特征尚不明晰，加上丹漢江流域存在嚴重水土流失，壤中流活躍，土壤中碎石含量較多，仍缺乏對于碎石含量以及壤中流對流域水土流失及養(yǎng)分流失的影響研究，并且除了研究不同區(qū)域養(yǎng)分含量分布特征之外，還應進一步對地表、地下徑流進行分割，分析小流域降雨徑流氮磷流失特征，明晰徑流量、泥沙量與氮磷流失量的關(guān)系，建立適合當?shù)厍治g環(huán)境條件的氮、磷隨地表徑流和泥沙遷移模型。不斷加強對丹漢江干流的水質(zhì)特征監(jiān)測和分析，將徑流小區(qū)以及坡面尺度下獲得的關(guān)于徑流、土壤侵蝕和污染物遷移的研究成果向大流域尺度推廣，明晰非點源污染源頭及其輸移機制，并與沿程小流域聯(lián)系起來，科學、合理地布設(shè)水土保持工程和生態(tài)修復等措施。

2.2 非點源污染負荷估算

有效的非點源污染控制技術(shù)依賴科學的定量化計算，非點源污染負荷估算不僅可以預報流域污染負荷量及其對水體的影響，還為流域規(guī)劃和管理提供決策支持。辛小康等[24-25]采用數(shù)字濾波法對丹江口水庫入庫河流進行基流分割，并利用通量法計算非點源污染負荷，結(jié)果表明漢江是入庫污染負荷的最大來源，CODMn、TP和TN占比分別達到了79.3%、83.2%和65.31%。郗林[26]與徐國策等[27]在丹江和漢江流域中應用平均濃度法，得知非點源污染主要來源是坡耕地養(yǎng)分流失和農(nóng)村生產(chǎn)生活污染物排放，非點源負荷量與降雨徑流量有直接影響，平水年時，SS、COD和TP分別占總負荷的93%、41%和 44%，枯水年和豐水年會出現(xiàn)相應的降低和增加，但是非點源污染負荷占總負荷中的比重始終在70%以上，總氮質(zhì)量濃度明顯超標。

由于非點源污染只有在降雨過程中形成徑流才有可能發(fā)生，張春玲[28]采用水質(zhì)-水量相關(guān)法、水質(zhì)-沙量相關(guān)法和平均濃度法預測丹漢江流域不同水平年的非點源污染年負荷量，3種方法的預測結(jié)果基本接近，平水年非點源污染負荷量占比達到80%以上，豐水年此比例更高。洪小康等[29]在漢江武侯鎮(zhèn)將水質(zhì)水量相關(guān)法與平均濃度法的預測結(jié)果做近似對比，發(fā)現(xiàn)水質(zhì)水量法預測結(jié)果偏小，這可能是由于流域數(shù)據(jù)資料欠缺，另外在監(jiān)測期的典型流域次洪水量級偏小,不能完全說明非點源污染的實際情況，但考慮到降雨徑流污染的復雜性，這種誤差是在可以接受的范圍之內(nèi)。丹漢江流域水文站大多擁有較長序列的河流懸移質(zhì)泥沙觀測資料，李懷恩等[30]提出的非點源營養(yǎng)負荷-泥沙關(guān)系法，通過流域輸沙量預測非點源污染負荷量，在該流域具有非常重要的現(xiàn)實意義，該方法預測了白河斷面不同水平年的非點源TN負荷量，并與水質(zhì)水量相關(guān)法進行對照，二者計算結(jié)果非常接近。

輸出系數(shù)模型所需參數(shù)少、操作便捷，簡化了復雜的非點源污染形成過程，在中國得到廣泛應用。輸出系數(shù)模型的關(guān)鍵是確定合理的輸出系數(shù)，確定方法有3種：實地監(jiān)測、文獻調(diào)研和數(shù)學統(tǒng)計分析。由于通過查閱文獻獲取的輸出系數(shù)多為前人在特定條件下得出的結(jié)果，具有明顯的區(qū)域特征和不確定性，孟令廣等[31]通過長期監(jiān)測確定輸出系數(shù)，利用輸出系數(shù)法計算出2014年南水北調(diào)水源區(qū)的總氮、總磷年輸出量分別為13.53×104和0.63×104t，其中畜禽養(yǎng)殖業(yè)對總氮年輸出量的貢獻率最高，農(nóng)村生活對總磷年輸出量的貢獻率最高。李中原等[32]分別采用輸出系數(shù)法和分形理論對丹江口水庫水源區(qū)2013年總氮(TN)、總磷(TP)的流失量進行估算，結(jié)果表明研究區(qū)污染物的流失以氮為主，兩種方法計算結(jié)果無論是TN還是TP，相差不大。但是分形法以水系分維數(shù)來表征下墊面因素的影響，能更好地反映實際情況。

輸出系數(shù)法是通過對土地利用組成與水質(zhì)之間的關(guān)系進行分析，而偏最小二乘回歸模型集多元線性回歸分析、典型相關(guān)分析和主成分分析的基本功能于一體，能夠在自變量存在嚴重相關(guān)性的條件下進行回歸建模，不僅僅局限于對土地利用組成進行多角度劃分。夏玲玉[33]借助偏最小二乘回歸模型定量分析匯水區(qū)景觀背景特征變量對丹江口水庫庫灣水體氮磷濃度的影響，認為特征變量流域面積-高程積分和農(nóng)業(yè)用地面積比在雨季時對庫灣水體總氮、總磷濃度貢獻最大，旱季時農(nóng)業(yè)用地面積比貢獻最大。艾蕾[34]在堵河上游流域利用偏最小二乘回歸方法建立流域景觀格局與侵蝕產(chǎn)沙的定量耦合關(guān)系模型，認為土壤侵蝕、產(chǎn)沙和泥沙輸移比與流域土地景觀格局關(guān)系密切，土地景觀格局分散性較強且斑塊數(shù)目較多時，將加劇土壤侵蝕和泥沙輸出。偏最小二乘回歸模型有效克服了變量相關(guān)和共線性問題，但是非點源污染機理復雜,來源模糊,其遷移轉(zhuǎn)化過程涉及到化學、地理、水利等多個領(lǐng)域,偏最小二乘回歸模型不能詳細描述污染物來源、輸移過程，以及景觀格局特征和水文過程關(guān)系。非點源污染負荷研究的主要結(jié)論見表1。未來研究有必要進一步加入氣象、土壤、地形等數(shù)據(jù)，加強對水文控制過程的認識。

2.3 非點源污染模型和模擬

非點源污染負荷定量化研究是流域污染研究的基礎(chǔ)工作，而負荷量難以通過調(diào)查統(tǒng)計手段獲得,國內(nèi)外研究者大多利用非點源污染負荷模型進行時空模擬,如：土壤侵蝕模型、水質(zhì)模型、水文模型和有關(guān)污染模型來估算和模擬污染負荷[35]。目前利用土壤侵蝕模型針對丹漢江流域的有關(guān)研究還相對較少，尤其是關(guān)于土壤養(yǎng)分損失量的研究[36]。張鐵鋼[14]利用RUSLE模型對鸚鵡溝流域的土壤侵蝕量進行計算，結(jié)果表明流域土壤侵蝕以微度侵蝕為主，年土壤侵蝕量為2.25×106kg。劉泉等[37]利用陜南后溝小流域坡耕地2011-2012兩年的降雨徑流資料，評價了SCS-CN模型對該流域的適用性，并對徑流曲線數(shù)和初損系數(shù)進行修正，建議Ia取值區(qū)間為0.1～0.4S，CN為58，徑流量模擬值變化趨勢與實測值基本一致，二者的相關(guān)分析均達到極顯著相關(guān)(P<0.01)。

隨著對成因分析和污染物質(zhì)遷移機理的深入研究，大量學者在南水北調(diào)中線水源區(qū)研究中開始引用國外模型并加以修正，但是丹漢江流域此方面研究鮮見報導。佟文會[38]利用AnnAGNPS模型分析了黑廟溝流域非點源污染時空分布特征，劃分出了關(guān)鍵源區(qū)。結(jié)果表明泥沙主要集中在7-9月，總氮和總磷主要集中在4-10月份。8月份泥沙、總氮和總磷以及降雨量都達到峰值。泥沙、總氮、總磷負荷關(guān)鍵源區(qū)分別占流域面積的19%、2l%和4.5%，占其總負荷的52.8%、54.7%、15.6%。喬衛(wèi)芳[39]通過SWAT模型模擬，發(fā)現(xiàn)丹江口水庫流域非點源污染負荷時空差異明顯，污染負荷與降雨量具有較強的相關(guān)性，多雨期的氮磷流失占全年一半以上?？臻g上污染負荷與土地利用方式關(guān)系密切。黃旭東[40]利用SWAT模型探討了堵河上游流域產(chǎn)流產(chǎn)沙對土地利用變化的響應并定量分析其耦合關(guān)系。結(jié)果表明流域土地利用組成和格局對特定的土壤侵蝕量的影響最大，解釋了65.2%的特定產(chǎn)沙量的變化。子流域尺度下影響特定產(chǎn)沙的第1順序因子為：耕地和林地面積比、斑塊密度、香農(nóng)多樣性指數(shù)、土壤可蝕性等。

目前，涉及丹漢江流域非點源污染物遷移轉(zhuǎn)化研究的模型較少，且自主建立模型鮮見。大部分非點源污染模型都是在國外的環(huán)境中建立起來的,復雜的非點源污染模型需要龐大的數(shù)據(jù)支持，而丹漢江流域非點源污染研究時間短，缺乏系統(tǒng)監(jiān)測，數(shù)據(jù)嚴重短缺，影響模型參數(shù)的率定，導致模型精確度難以保證。

今后要不斷加強基礎(chǔ)數(shù)據(jù)監(jiān)測，成立非點源污染基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫，建立具有非點源污染估算方法體系的污染物遷移轉(zhuǎn)化模型，明確流域非點源污染的主要原因，研究徑流過程中地表產(chǎn)流/產(chǎn)污、暴雨強度與徑流污染強度之間的相關(guān)性，劃分流域非點源污染關(guān)鍵源區(qū)。

表1 非點源污染負荷估算研究結(jié)論

3 非點源污染控制研究進展

流域非點源污染控制與管理是一個系統(tǒng)工程。對于非點源污染控制可分為3個部分，即源頭治理、過程控制和末端轉(zhuǎn)化。當?shù)卣约叭罕姷膮⑴c對非點源污染控制手段也起著至關(guān)重要的作用，但是資金不足導致的經(jīng)濟劣勢，己經(jīng)造成當?shù)卣腿罕妳⑴c生態(tài)保護積極性的減弱,而建立生態(tài)補償制度有助于化解區(qū)域相關(guān)者利益沖突，保障水源區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

3.1 源頭治理

3.2 最佳管理措施

最佳管理措施(best management practices,BMPs)通過控制農(nóng)業(yè)活動中污染負荷的產(chǎn)生和運移，防止污染物進入水體，是防治和減少非點源污染最有效的措施。佟文會[38]設(shè)計了5種管理措施方案，結(jié)果顯示退耕還林在削減徑流量、泥沙、總氮和總磷負荷上效果最好。少耕對于泥沙的削減作用最明顯，削減率達到75.45%。喬衛(wèi)芳[39]設(shè)計了數(shù)種減少化肥施用量和退耕還林的情景，結(jié)果同樣表明退耕還林、還草措施對泥沙和非點源污染負荷有明顯的控制作用，但是其對BMPs措施的效果評價及優(yōu)選缺乏對成本效益的分析。王曉等[46]進一步分析了投入成本及對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，并提出了不同坡度下的控制措施建議。大于5°的區(qū)域優(yōu)先采用低成本措施，如：殘茬覆蓋、等高耕作、免耕等。5°～15°的區(qū)域以梯田措施為主進行治理，15°～25°的區(qū)域采用以植物籬措施為主，大于25°區(qū)域以退耕還林措施為主。

BMPs分為工程措施和非工程措施兩大類型，未來對關(guān)鍵源區(qū)的污染控制規(guī)劃應從非工程性和工程性措施兩方面進行,對單一控制措施和多種組合控制措施效果進行定量模擬，調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，推行合理的輪作制度，采取田間輪作套種以增加地表覆蓋，推廣少耕或免耕法，鼓勵土地流轉(zhuǎn)，并減少暴雨前施肥、翻耕等農(nóng)業(yè)活動,從而控制肥料及養(yǎng)分流失。

3.3 過程控制

丹漢江流域內(nèi)多為經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)單一，水土保持治理投資資金不足。為防止水土流失和生態(tài)功能退化,應以小流域為單元,在流域內(nèi)優(yōu)化坡改梯工程、退耕還林、還草等生態(tài)修復措施,建立健全整個流域的水土保持體系。此外土地利用對非點源污染的影響不僅僅體現(xiàn)在不同土地利用類型上,不同的土地利用結(jié)構(gòu)對非點源污染也有不同的影響。但是，目前對于丹漢江流域土地利用空間結(jié)構(gòu)、耕作措施以及土地利用方式下非點源污染負荷定量研究較少。今后建議要進一步深入研究景觀格局與水質(zhì)之間的定量關(guān)系，利用景觀格局指數(shù)來量化土地利用格局對土壤及養(yǎng)分流失的影響，綜合考慮土地利用組成比例、貢獻權(quán)重、空間配置變化和景觀斑塊的空間分布和分配對于水文循環(huán)和非點源污染的影響，通過坡面尺度的植被類型、格局和流域尺度土地利用調(diào)整相結(jié)合可以有效控制流域的氮、磷流失。

3.4 末端轉(zhuǎn)化

由于丹漢江流域農(nóng)村地域廣闊，不能集中建設(shè)污水處理廠，因此投資小、操作簡單的人工濕地是最佳控制措施。陳淑芬[58]為削減坡耕地氮磷的排放，提出了多級渠塘-濕地組合生態(tài)處理系統(tǒng)，在對次降雨量157 mm的坡地徑流處理中，氮磷等各指標出水均能滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》中的Ⅲ類水質(zhì)標準，具有良好的社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益。并且流域內(nèi)人們?yōu)楸阌诟?，開墾了許多田間細溝，形成的溝渠網(wǎng)絡能夠分解坡面匯流，起到蓄水和保土的作用，這些生態(tài)溝對徑流泥沙和土壤全磷的攔截作用也相當明顯[36]。然而，目前丹漢江流域?qū)τ谵r(nóng)業(yè)非點源污染末端治理的重視程度不夠，對溝渠系統(tǒng)中農(nóng)田養(yǎng)分流失的機理和調(diào)控規(guī)律研究不足。并且控制措施零散單一，尚未對單一控制措施和多種組合控制措施效果進行定量研究，不能因地制宜形成全面的末端轉(zhuǎn)化體系。

3.5 非點源污染控制的生態(tài)補償

為保證南水北調(diào)中線工程的實施,丹漢江流域需要加大生態(tài)建設(shè)和水環(huán)境保護的投資,解決生態(tài)環(huán)境保護與追求經(jīng)濟發(fā)展的矛盾，基于此必須采取適當?shù)拇胧Φh江流域進行合理的補償?，F(xiàn)行的生態(tài)補償以政府為主導，但是各行政區(qū)間的協(xié)調(diào)和統(tǒng)籌是丹漢江流域生態(tài)補償?shù)碾y點。為引入市場化補償機制，朱九龍[59-60]、周晨等[61]分別通過生態(tài)系統(tǒng)服務價值法與區(qū)域生態(tài)保護總成本法對丹漢江流域生態(tài)補償標準進行了測算，李國平等[62]更是構(gòu)建了一個將機會成本法與水資源價值法相結(jié)合的流域生態(tài)補償標準計量模型，對市場化生態(tài)補償實踐提供了支持，但是仍缺乏對于丹漢江流域市場化生態(tài)補償機制的多角度研究。李雪松等[63]提出了水權(quán)交易、水源地發(fā)展權(quán)流轉(zhuǎn)、生態(tài)經(jīng)濟、公共物品市場購買4種模式，進一步為相關(guān)實踐提供有益參考。

丹漢江流域內(nèi)迫切需要生態(tài)補償來緩解經(jīng)濟發(fā)展的壓力，然而所需要的橫向管理機制尚不健全,并且缺乏明確的水權(quán)界定方案以及完善的交易機制。今后應加強市場化的輔助措施，明晰產(chǎn)權(quán)，構(gòu)建水權(quán)交易市場，確定市場化生態(tài)補償基礎(chǔ)，并完善跨流域調(diào)水法律建設(shè)，因地制宜發(fā)展多種融資模式，研究分階段、分區(qū)域、有步驟的控制和治理對策，提出切實可行的方案和路線圖,為政府決策提供依據(jù)。

4 結(jié)論與展望

經(jīng)過對丹漢江流域幾十年的研究,初期的定性化研究已轉(zhuǎn)向定量化研究，徑流小區(qū)監(jiān)測已轉(zhuǎn)向典型小流域非點源污染時空特征研究。但是該流域非點源污染污染來源廣泛，污染過程和污染特征十分復雜，目前的研究尚存在一些不足，有待進一步完善。

(1)在現(xiàn)有的研究成果下,還需研究吸附結(jié)合在泥沙顆粒表面以無機態(tài)和有機質(zhì)形式流失的養(yǎng)分和農(nóng)作物吸收利用以及氣體揮發(fā)等方面對地表徑流及泥沙養(yǎng)分流失的影響。進一步研究不同土地利用與植被覆蓋條件下典型小流域養(yǎng)分的輸出特征和規(guī)律，考慮空間異質(zhì)性對非點源污染特征的影響，結(jié)合徑流小區(qū)、典型小流域的研究，將其推廣到整個流域尺度。探明丹漢江流域非點源污染種類、污染物來源及污染負荷，將典型流域污染物輸移的過程和機理聯(lián)系起來，建立典型流域地表產(chǎn)流/產(chǎn)污與徑流污染強度相關(guān)性模型，構(gòu)建徑流過程中典型污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學模型，揭示丹漢江流域非點源污染遷移機理。

(2)丹漢江流域非點源污染已應用的模型中以統(tǒng)計模型、經(jīng)驗模型為主，遷移轉(zhuǎn)化模型較少，且自主建立模型鮮見，研究成果零散，大多研究忽略了地形特征、土壤特征及氣象條件等空間復雜性,使得一些在小尺度內(nèi)獲得的關(guān)于徑流、土壤侵蝕和污染物遷移的研究成果難以向大流域尺度推廣，并且模型模擬主要針對農(nóng)業(yè)非點源污染物遷移轉(zhuǎn)化的影響因素方面，多是通過對降雨、土壤、土地利用、管理措施等單項因素進行研究來評估模型的不確定性，缺少復合條件下各因素的綜合作用研究，尚未開展不同尺度措施的組合效果評估及優(yōu)化配置模擬，應不斷強化農(nóng)業(yè)非點源污染不確定性模型的研究，建立具有非點源污染估算方法體系與污染物遷移轉(zhuǎn)化過程的模型。

(3)目前丹漢江流域非點源污染控制與管理研究滯后，對于水土流失污染防控的試驗研究多以小區(qū)尺度的觀測分析為主，缺乏流域尺度下污染防治措施的效應研究，且未能從源頭、過程以及末端三個部分形成完整的非點源污染控制體系，管理和控制措施零散且不夠深入。應結(jié)合具體區(qū)域特征和污染狀況，建立流域土地、水域最優(yōu)開發(fā)和管理模式。除此之外,更重要的是缺少健全的非點源污染防治法律制度和完善的管理體系。缺乏非點源污染管理控制的法律研究、政策研究和體制機制研究,橫向管理機制不健全,區(qū)域生態(tài)補償機制難以建立，需要加強研究分階段、分區(qū)域、有步驟的控制和治理對策，構(gòu)建水權(quán)交易市場，建立多種融資模式，提出切實可行的方案和路線圖,為政府決策提供依據(jù)。

未來需要增加典型小流域監(jiān)測數(shù)量、豐富降雨類型、研究人工模擬和自然降雨條件下的養(yǎng)分遷移過程，并與流域、坡面以及徑流小區(qū)尺度下的養(yǎng)分輸移過程有機結(jié)合。針對該流域農(nóng)地較多，水土流失嚴重以及壤中流異?；钴S等特點，加強水土流失以及壤中流對非點源污染形成和輸移機理的影響研究。并結(jié)合水土流失模型開展非點源污染模擬及其預測預警研究，最終建立水土流失與面源污染一體化監(jiān)測體系并推廣應用。

逐步開展非點源污染基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的長期監(jiān)測，建立非點源污染基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫。將大氣污染研究與非點源污染調(diào)控有機結(jié)合，闡明大氣中典型污染物的降水淋洗特征，研究不同季節(jié)、降雨條件及非降雨條件下大氣中氮、磷、有機物等的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，及其與地表徑流污染的相關(guān)性。并進一步優(yōu)化研究方法與模型選取，整合研究成果，解決模型開發(fā)、應用與理論研究存在脫節(jié)的問題，加強研究工作的連續(xù)性與不同研究團隊之間的技術(shù)交流和數(shù)據(jù)共享，形成類似SWAT查找表一類的模型參數(shù)數(shù)據(jù)庫，提高模型精度。

進一步確定景觀格局與水質(zhì)之間的定量關(guān)系，利用景觀格局指數(shù)來量化土地利用對土壤及養(yǎng)分流失的影響，將坡面尺度的植被類型、格局和流域尺度土地利用調(diào)整相結(jié)合控制流域的氮、磷流失。因地制宜地采取工程措施和非工程措施，不斷提高全民的生態(tài)保護意識，利用多種形式建立健全管護體系解決農(nóng)村生活污水、垃圾處理等問題。