流域水環(huán)境污染是影響全球水安全的突出問題之一,但從大區(qū)域尺度辨識(shí)流域水環(huán)境演變及其對(duì)自然因素與人類活動(dòng)響應(yīng)是水環(huán)境研究與管理亟待解決的難題;尤其是過去二十年是中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展與環(huán)境治理投入迅速增長(zhǎng)時(shí)期,研究這一時(shí)期自然條件變化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下的水環(huán)境演變,有利于國(guó)家水環(huán)境污染防治的宏觀決策。在中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金等聯(lián)合資助下,中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所黃佳聰副研究員、高俊峰研究員等科研人員,聯(lián)合中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站、中科院成都山地所、德國(guó)亥姆霍茲環(huán)境研究所、暨南大學(xué)、多倫多大學(xué)等單位,收集了全國(guó)十大流域氣象、土地利用與水質(zhì)等數(shù)據(jù),分析了2003-2018年全國(guó)河流水質(zhì)的空間格局與演變特征,構(gòu)建了流域變化環(huán)境下的河流水質(zhì)響應(yīng)模型,診斷了河流水質(zhì)變化的主控因子及其空間差異,量化了河流水質(zhì)變化驅(qū)動(dòng)因素的貢獻(xiàn)比例及其不確定性,從地理學(xué)視角揭示流域自然因素與人類活動(dòng)共同驅(qū)動(dòng)下的河流水質(zhì)響應(yīng)機(jī)制。 研究結(jié)果表明:1)2003-2018年期間,全國(guó)十大流域河流水質(zhì)總體改善。長(zhǎng)江、黃河流域等六大流域水質(zhì)有顯著提升,海河流域水質(zhì)提升幅度最大;河流水體富營(yíng)養(yǎng)化有所緩解,重金屬污染逐步消除,不足0.3%監(jiān)測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)重金屬污染;2)總磷與氨氮污染仍是近年水環(huán)境污染的主因(貢獻(xiàn)率>85%),其中東部水環(huán)境污染比例(17.2%)大于西部(4.6%),東部沿海地區(qū)水環(huán)境污染最嚴(yán)重(24.4%);3)流域人類活動(dòng)是河流總磷/氨氮污染的主導(dǎo)因素(貢獻(xiàn)率>75%),其中流域人口密度、農(nóng)田與建設(shè)用地面積比例是河流總磷/氨氮變化的主控因素,地形氣象等自然因素貢獻(xiàn)較小。 基于上述研究結(jié)果,可進(jìn)一步推論:東部高密度人口區(qū)與農(nóng)業(yè)耕作區(qū)是我國(guó)氮磷污染防控的重點(diǎn)區(qū)域,點(diǎn)源與面源污染的協(xié)同防控才能更好實(shí)現(xiàn)氮磷污染治理目標(biāo)。研究成果可為全國(guó)流域水環(huán)境污染的分區(qū)防控與治理提供科學(xué)依據(jù),成果以Characterizing the river water quality in China: Recent progress and on-going challenges為題,發(fā)表在環(huán)境領(lǐng)域知名期刊Water Research,黃佳聰、邴海健副研究員(青促會(huì)會(huì)員)為第一作者、第三作者。該研究由中國(guó)科學(xué)院創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)人才項(xiàng)目(2019313、2017424)等項(xiàng)目資助。 論文信息: Huang, J., Zhang, Y., Bing, H., Peng, J., Dong, F., Gao, J., Arhonditsis, G.B., 2021. Characterizing the river water quality in China: Recent progress and on-going challenges. Water Res., 117309. (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135421005078)

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