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本研究以黄土丘陵沟壑区祖厉河流域为研究区域,采用浓度法,从大、小流域两个尺度对污染物来源、污染状况进行研究,定量化分析农业面源产生的污染负荷,探讨年降雨量与径流量及各项水土保持措施的关系,构建祖厉河流域水质污染模型,为流域内农业面源污染治理工作提供决策参考和科学依据。取得了以下主要结论:(1)径流状况安家沟流域径流主要来自坡面,农、林、草、荒、沟产流量分别占全流域径流的38.94%、25.64%、9.12%、26.07%、0.23%,农地、荒坡和林地是产流的主体。祖厉河流域年径流量总体上呈减小趋势,1955~1971年为非显著减流期,1972~1985年为波动减流期,1986~2000年为显著减流期,2001~2013年为极显著减流期。(2)主要污染物及污染程度祖厉河流域主要农业面源污染物为CODMn(高锰酸钾指数)、BOD5(五日生化需氧量)、NO2-N(亚硝酸盐氮)、NH3-N(氨氮)、TP(全磷)、F-(氟化物)、TN(全氮),大部分来源于农地和林地,其对河流水质污染的贡献率在慢慢减小;河流水体主要污染物为Cl-(氯化物)、SO42-(硫酸盐)、CODCr(化学需氧量)、CODMn(高锰酸钾指数)、DO(溶解氧)、NH3-N(氨氮)、NO2-N(亚硝酸盐氮)、NO3-N(硝酸盐氮)、F-(氟化物)、TP(全磷)、挥发酚;受面源和点源污染的双重影响,祖厉河水质全河段恶化为劣Ⅴ类,污染物数量多数具有增大趋势。(3)污染物衰减及降解情况径流在坡面至沟道的汇集过程中,各污染物均出现衰减,衰减率TP>CODMn>NH3-N>TN>F->NO2-N>BOD5,TP最大(57.15%)、BOD5最小(2.86%);坝库蓄水过程中,各污染物均出现降解,降解率TP>NO2-N>BOD5>CODMn>TN>NH3-N>F-,TP最大(100%)、F-最小(87.41%)。