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近年来,随经济发展迅速、城市化进程加快,湘江流域水生态环境日益恶化,水资源的公共物品属性导致外部不经济现象加剧,严重制约了流域社会经济可持续发展。因此保护湘江流域水资源和建立生态补偿机制已成为大家共同的愿望。本文基于2008-2016年湘江流域40个监测断面10项参数的月观测数据,运用水质指数法和多元统计分析法对流域水质特征进行综合评估,应用健康风险评价模型对重金属非致癌健康风险进行分析评价。在此基础上,通过构建基于污染损失和一维水质模型的生态补偿标准计算模式,定量计算湘江流域各行政区补偿标准。主要研究结果与结论如下:(1)在趋势方面,湘江流域在2008-2013年水环境污染比较严重,在2014年以后水质出现明显的改善。流域水质浓度减少趋势主要分布在永州市,增加趋势主要分布在湘潭和长沙市。在空间方面,流域污染主要集中在郴州、湘潭和长沙市。由方差分析可知,除Pb和Hg外,大多数水质指标在研究期间呈现出明显的空间变异。在季节方面,大多数水质参数在非汛期浓度相对较高,汛期浓度较低,这符合污染物随季节变化的规律。(2)基于WQI的水质评价结果表明湘江流域主要污染物为Hg、Pb、TP、NH3-N和CODMn,其中NH3-N污染最严重。由显著性检验结果(p<0.1)可知,第二产业产值比重对水污染浓度具有重要影响。(3)健康风险源表明儿童承受的风险大于成人,其对重金属污染更敏感。从两种途径来看,无论成人和儿童,手口摄入途径引发的风险均大于皮肤接触途径引发的风险。Pb、Cr、Cd是湘江流域产生健康风险的主要污染物,应将其作为水质管理与控制的主要对象。健康风险趋势表明2008-2011年健康风险呈增加趋势,在2012年达到最大值,近一两年健康风险较低,变化平缓。健康风险分布特征表明湘江流域风险主要分布在衡阳、湘潭和长沙市。(4)水污染经济损失核算结果表明湘潭~长沙段损失量最大,娄底~湘潭段和郴州~衡阳段次之,长沙~岳阳段最小。水生态补偿标准核算结果表明2016年湘江流域各行政区补偿量为:衡阳补偿永州75.525万元、衡阳补偿株洲250.800万元、湘潭补偿株洲257.191万元、长沙补偿湘潭980.700万元、长沙补偿岳阳168.120万元、郴州补偿衡阳476.076万元、株洲补偿衡阳56.680万元、娄底补偿湘潭397.375万元、衡阳补偿邵阳161.025万元。