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农业非点源污染是造成我国水环境污染的主要矛盾,已成为我国河流污染的主要来源之一。三峡库区作为一个具有区域特色的局部地区,面源污染问题对库区的自然生态环境和社会经济环境的响应是迅速而明显的,水资源安全已越来越受到关注。三峡库区蓄水之后对水质的影响也成为国内外专家研究的话题,三峡水库蓄水后,江水的流态以及物理和化学条件发生了改变。这样一来,农业面源污染对流域水环境安全造成的影响就逐渐显现出来。且库区不同的蓄水阶段(135m、156m、175m)对于水环境的影响也是不同的。基于此,本文以三峡库区重庆段21个区县为实例,利用空间自相关及冷热点分析方法,在区县级尺度上,研究了化学肥料施用、有机肥施用、农作物秸秆、畜禽养殖、水产养殖、农村生活污水、生活垃圾和农田土壤侵蚀等8个来源中农业面源污染化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD5)、全氮(TN)、全磷(TP)的时空变化特征。并借助地统计学中的空间插值方法,对30个水质监测站点的数据进行插值分析,最后利用内梅罗综合水质指数,通过核算和实测的数据来研究三峡库区重庆段水质的时空变化。结果表明:(1)从COD、BOD5、TN、TP排放总量来看,由农业面源污染引起的COD、BOD5、TN、TP绝对排放量,2005年分别为15.85×104、7.35×104、5.50×104和0.97×104t·a-1。2008年分别为10.93×104、6.45×104、5.60×104和1.04×104t·a-1。2011年分别为14.67×104、8.68×104、6.94×104和1.14×104t·a-1,COD、BOD5绝对排放总量经历了先降后升的趋势,TN和TP绝对排放总量则一直处于增长的态势。(2)从Moran’s I值判断,2005-2011年间,三峡库区重庆段的COD、BOD5、TN、TP在区域上一直处于较高的集聚状态,2005-2008集聚减弱,2008-2011年集聚增强。(3)冷热点分析结果来看,三峡库区腹地是热点区域的集中区,而三峡库区库尾都市核心区是冷点区域集中区。(4)从COD、BOD5、TN、TP等标绝对排放量来看,三峡库区重庆段农业面源的主要污染物是TN、TP,其贡献率最大。(5)从COD、BOD5、TN、TP负荷的时空格局来看,2005-2011年,大渡口区和江北区单位国土面积上的污染排放都很大。且三峡库区重庆段平均国土基等标相对排放量从3.21t·km-1增长到3.23t·km-1。(6)从库区平均水质浓度分析得出,2005、2008、2011年三个时间断面的TN、TP的浓度已经超过地表水环境质量三级标准。(7)从核算数据所反映的水质综合指数的时空特征来看,2005年、2008年、2011年水质综合指数分别为2.48、2.51、2.88,均处于中度污染状态,而2011年甚至逼近严重污染状态。在空间分布上,三峡库区重庆段库中和库区腹地的区县整体的水质状况在下降,而位于库尾的核心都市区水质状况则有所提升。(8)从监测数据所反映的水质综合指数的时空特征来看,2005年、2008年、2011年水质综合指数分别为1.26、1.38、2.14,2005年和2008年属于轻污染状态,而2011年则为中度污染状态。在空间分布上,和核算数据的空间分布呈现出相似的地方。(9)通过河流水体断面的监测数据与理论核算数据的对比看出,两者呈现出较好的吻合度。