南四湖是南水北调东线工程的重要调蓄湖泊和输水通道,其水质状况将直接影响南水北调水质。近年来,流域的点源污染已得到有效的控制,面源污染特别是种植业面源污染成为南四湖流域治理水体富营养化问题的关键,控制和消除流域污染源是防治面源污染的根本措施。分析环境水体中污染物来源是有效控制水环境污染的前提,但对南四湖流域种植业面源污染的来源解析缺乏系统研究,因此,对南四湖流域种植业面源污染源解析研究不仅具有重要的科学意义,而且具有十分重要的实用价值。本研究在南水北调东线工程大背景下,在国家“十一五”科技支撑计划项目：“沿南四湖南水北调过水区农业面源污染高效防控技术研究与示范”专题D‘沿湖农业面源污染负荷与控制模型研究”(课题编号：2007BAD87B05)资助下,以南四湖流域为研究对象,对流域种植业面源污染现状、南四湖及其主要入湖河流基础资料进行调查,针对调查情况,制定了研究方案及实验计划。利用田间径流池采集南四湖流域农田地表径流样品,并在11条主要入湖河流入湖口处采集水样,采用离子色谱等方法测定农田地表径流样品和入湖河流水样中不同形态氮磷含量,运用主成分分析法(PCA法)对南四湖流域种植业面源污染氮磷进行源解析,并根据解析结果,有针对性的提出了南四湖流域种植业面源污染防控措施。主要研究内容和取得的研究成果如下：(1)沿南四湖区种植业面源及入湖河流概况的调研采用实地调研和查阅资料的方法,开展沿南四湖区种植业面源及入湖河流概况的调研工作,了解南四湖区域种植业主要种植模式、位置分布以及入湖河流情况。调研得到,南四湖区种植业的主要种植模式为小麦-水稻、小麦-玉米和大蒜-玉米三种轮作模式,分别分布在鱼台县、微山县、两城乡；南四湖流域共有53条入湖河流,上级湖注入河流29条,下级湖注入河流24条,本研究选取其中集流面积较大的11条主要入湖河流：泗河、梁济运河、白马河、洙赵新河、万福河、复新河、城郭河、东鱼河、光府河、新薛河、大沙河。(2)南四湖流域种植业面源污染特征研究在典型实验小区内设置径流池,采集小麦-水稻、小麦-玉米和大蒜-玉米三种轮作模式农田地表径流水样,分析水样中的不同氮、磷形态的浓度并计算流失负荷,得到三种轮作模式下氮、磷的面源污染特征。结果表明：在流失浓度方面,农田径流水中氮磷浓度在小麦-玉米和大蒜-玉米种植模式下相差不大,但均与小麦-水稻种植模式下的氮磷含量相差很大,TN的平均浓度在小麦-水稻、小麦-玉米和大蒜-玉米模式下分别为4.33mg/L、10.54mg/L和11.87mg/L,TP的平均浓度分别为0.286mg/L、0.158/mg/L和0.225mg/L。NH4+-N浓度特征为：小麦-玉米>大蒜-玉米>小麦一水稻；DP和P043--p浓度表现为：小麦-水稻>大蒜-玉米>小麦-玉米。在径流负荷方面,小麦-水稻、小麦-玉米和大蒜-玉米轮作模式下总氮损失量分别为1.31-13.68kg/hm2、5.83-19.27kg/hm2、4.75-32.66kg/hm2;总磷损失量分别为0.053-0.627kg/hm2、0.021-0.348kg/hm20.033-0.578kg/hm2。(3)建立源成分谱和受体成分谱通过对三种不同种植模式下农田地表径流水样和主要入湖河流水样中不同形态氮、磷的浓度数据进行归一化处理后,建立南四湖流域种植业面源成分谱和水环境受体成分谱。研究结果为：源成分谱特征表明,三种不同轮作模式下氮、磷分布具有相似的轮廓特征；受体成分谱特征显示,主要入湖河流中不同形态氮、磷含量相差很大。其中,光府河、城郭河、东鱼河、复新河、大沙河中的氮、磷含量较高。(4)南四湖流域种植业面源氮磷来源解析研究利用主成分分析法对南四湖区11条主要入湖河流水样中不同形态氮、磷的归一化数据进行解析,得到源解析结果：三种典型种植模式产生的农田地表径流是南四湖水体富营养化的主要污染源,小麦-玉米轮作产生的农田地表径流影响最大,贡献率为50.220%；大蒜-玉米轮作影响次之,贡献率为25.119%；小麦-水稻轮作最小,贡献率为19.937%。(5)提出南四湖流域种植业面源污染防治措施根据来源解析结果,南四湖流域种植业中小麦-玉米轮作模式对流域水体氮、磷污染的贡献率最大,结合国内外关于农业面源污染控制技术的研究,通过建设人工湿地工程、推广测土配方施肥等技术,有针对性地着重对小麦-玉米轮作模式产生的污染进行控制和治理,提出了适合南四湖流域的切实可行的污染防控措施和建议,为南四湖流域的综合治理和污染控制提供科学依据。