姜慶虎，劉艷芳*，黃浦江，葉青青

1. 武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430079；2. 武漢大學(xué)地理信息系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430079

城市湖泊具有給水、排水、微氣候調(diào)節(jié)等生態(tài)服務(wù)功能以及水上運(yùn)動(dòng)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、休閑等多種經(jīng)濟(jì)、文化價(jià)值[1]。然而，隨著城市化的高速發(fā)展，點(diǎn)源污染控制得到不斷完善的同時(shí)，多數(shù)城市湖泊受面源污染的影響，水體污染物濃度嚴(yán)重超標(biāo)，湖泊生態(tài)系統(tǒng)急劇退化變得異常脆弱，嚴(yán)重影響著其各項(xiàng)功能的發(fā)揮[2]。如何認(rèn)識(shí)并有效控制城市面源污染成為我國(guó)迫切需要解決的重要議題。早在1980年美國(guó)的學(xué)者們就得出，129種重點(diǎn)污染物中約有50種在城市徑流中出現(xiàn)[3-4]。美國(guó)國(guó)家環(huán)保署把城市地表徑流列為導(dǎo)致全美河流湖泊污染的第3大污染源[5]。城市下墊面的利用方式影響到地表污染物的負(fù)荷狀況，對(duì)徑流水質(zhì)的影響較大。Basnyat等[6]、Tong等[7]和Ren等[8]的研究結(jié)果表明土地利用類型面積大小與河流水質(zhì)存在顯著相關(guān)性。Gromaire等[9]、Legret等[10]和Sansalone等[11]指出屋面、庭院和道路雨水徑流中含有大量固體懸浮物、碳?xì)浠衔锖椭亟饘俚?。土地利用方式的變化改變了自然水文過程，是影響受納水體水質(zhì)的主要因素之一[12]，因此，通過恰當(dāng)?shù)耐恋乩霉芾泶胧┛梢蕴岣吡饔蛩h(huán)境質(zhì)量[13]。此外，相關(guān)研究表明城市湖泊水質(zhì)狀態(tài)受氣候的影響，季節(jié)性變化顯著[14]。水生生態(tài)系統(tǒng)中的淺水植被、藻類和微生物的生長(zhǎng)、繁殖對(duì)污染物有一定的吸收作用，代謝過程的吸收速率受溫度影響，呈現(xiàn)季節(jié)性波動(dòng)[15]。湖泊水質(zhì)受降雨強(qiáng)度、降雨量、降雨次數(shù)和間隔的不同有相當(dāng)大的差異，而降雨隨季節(jié)亦呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性[16]?？梢娞矫骱此|(zhì)的季節(jié)變化規(guī)律有助于更好的把握和分析城市面源污染的影響。

城市化對(duì)水體面源污染影響的研究，學(xué)者們分別從“源”、“過程”、“匯”的角度對(duì)問題進(jìn)行了描述[17]。其研究主要針對(duì)城市不透水面和綠地徑流的污染監(jiān)測(cè)，多為設(shè)點(diǎn)截流采樣[18-19]，容易忽視徑流過程的路徑狀況，忽視源-過程-匯的整體關(guān)系，使污染源和受納目標(biāo)水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生差異，造成城市面源污染對(duì)湖泊水質(zhì)的影響失真。本研究立足于剖析土地利用方式與污染負(fù)荷之間的內(nèi)在聯(lián)系這一基本出發(fā)點(diǎn)[20]，選取典型城市湖泊武漢市東湖為研究對(duì)象，通過Arcgis水文分析劃定流域范圍，通過建立了地類——湖泊水質(zhì)關(guān)系模型，旨在明確流域內(nèi)土地利用類型與水質(zhì)狀態(tài)的相關(guān)關(guān)系，并發(fā)現(xiàn)城市水體污染的來源及季節(jié)變化規(guī)律，進(jìn)一步提出城市化背景下的湖泊面源污染防治和控制措施。對(duì)于城市湖泊資源的可持續(xù)利用與保護(hù)具有重要的指導(dǎo)意義。

1 數(shù)據(jù)來源和研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

1.1.1 研究區(qū)概況

武漢東湖現(xiàn)為中國(guó)最大的城中湖，主體水體范圍為30°31′-30°36′N，114°21′-114°28′E，水域面積達(dá)33 km2，由郭鄭湖、湯菱湖、鷹窩湖、水果湖和廟湖5個(gè)子湖構(gòu)成。本次研究中得到東湖流域的精確范圍，流域面積為12967.77 hm2。東湖流域區(qū)屬北亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，多年平均氣溫15.8～17.8 ℃，年平均降水量為1150～1450 mm，降水集中于每年6-8月。流域總體上地勢(shì)平坦，南岸多丘陵，東岸、西岸為崗狀平原，西北岸為沖積平原。

1.1.2 流域劃分

運(yùn)用武漢市主城區(qū)DEM數(shù)據(jù)，在ArcGIS水文分析模塊下，進(jìn)行水流方向、匯流累積量、流域盆地和集水區(qū)域的劃分，得到武漢市東湖流域匯水單元，結(jié)合湖泊水域劃分為郭鄭湖流域、湯菱湖流域、鷹窩湖流域、水果湖流域和廟湖流域5個(gè)匯水流域（圖1），并統(tǒng)計(jì)各流域匯水面積。

圖1 武漢市東湖流域劃分示意圖（2010年） Fig.1 East Lake watershed divide schematic diagram in 2010

1.1.3 土地利用分類

利用envi4.8對(duì)該區(qū)30 m分辨率的TM影像進(jìn)行解譯，并結(jié)合已有的武漢市中心區(qū)主要干道交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，利用Arcgis9.3生成了東湖流域土地利用類型圖(圖2)。主要包括綠地、建設(shè)用地、農(nóng)田、湖泊水面、坑塘水面5種類型。賦予各地類流域?qū)傩裕⒔y(tǒng)計(jì)面積。

圖2 武漢市東湖流域土地利用類型圖（2010年） Fig.2 East Lake watershed land use map in 2010

1.1.4 水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

本研究水質(zhì)類別和營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)來自湖北省環(huán)境質(zhì)量月報(bào)，其統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均按照地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB383822002)方法測(cè)定，涵蓋2004-2012年共9年數(shù)據(jù)（除2005、2006年部分月份數(shù)據(jù)缺失外，其余年份數(shù)據(jù)齊全），測(cè)點(diǎn)涵蓋東湖所有子湖。其數(shù)據(jù)主要包括水質(zhì)監(jiān)測(cè)類別、超標(biāo)項(xiàng)目、營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)和營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)級(jí)別四種。其中，郭鄭湖、湯菱湖、鷹窩湖和水果湖分月份水質(zhì)級(jí)主要為Ⅳ類和Ⅴ類，污染程度較高的廟湖（2009年6月以前為東湖子湖）多數(shù)月份水質(zhì)級(jí)別為劣Ⅴ類；超標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)選定總氮（TN）、總磷（TP）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、五日生物需氧量（BOD5）、石油類和化學(xué)需氧量（COD）五類。

1.2 研究方法

1.2.1 水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理方法

現(xiàn)有的水質(zhì)監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，除水體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)為定量值外，其余指標(biāo)如污染物超標(biāo)項(xiàng)目等為定性描述，沒有具體公布監(jiān)測(cè)值，對(duì)于定量化分析水質(zhì)數(shù)據(jù)帶來很多不便。為了便于準(zhǔn)確分析，將定性類指標(biāo)進(jìn)行量化賦值，從而達(dá)到定量化評(píng)價(jià)的目的。

超標(biāo)項(xiàng)目中，一種污染物超標(biāo)，則賦值為1，污染物不超標(biāo)，賦值為0。量化公式如下：

式中：Ci為某超標(biāo)項(xiàng)目在湖泊水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化中出現(xiàn)的概率，其值為[0，1]，越接近1，表明該湖泊9年間遭受該類污染的風(fēng)險(xiǎn)越大。wi為某種水質(zhì)超標(biāo)項(xiàng)目超標(biāo)出現(xiàn)值，ni為湖泊水質(zhì)監(jiān)測(cè)的統(tǒng)計(jì)次數(shù)，i為超標(biāo)項(xiàng)目。

對(duì)于水質(zhì)類別，現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，湖泊污染水質(zhì)類別在Ⅲ類至劣Ⅴ類之間，分別賦值3-6。量化公式如下：

式中：Dj為湖泊水質(zhì)類別指數(shù)，結(jié)合現(xiàn)狀，其值位于[3，6]之間，該值越大，表明研究期內(nèi)湖泊水質(zhì)受污染程度越高。dj為湖泊水質(zhì)的類別值，nj為湖泊水質(zhì)監(jiān)測(cè)的統(tǒng)計(jì)次數(shù)，j為東湖各子湖。

1.2.2 用地類型與水質(zhì)關(guān)系建模

雨水徑流沖刷地表，攜帶大量積累的污染物，在各地類表面流走，并不斷被各地類吸收、再析出，最終匯入受納目標(biāo)。根據(jù)研究區(qū)現(xiàn)狀，雨水一部分進(jìn)入排水管道匯入污水處理廠，在發(fā)生強(qiáng)降雨時(shí)，受城市排水系統(tǒng)承載力限制，超出部分在地表匯集形成徑流，直接排入受納水體，導(dǎo)致水體污染。本文建立一個(gè)用地類型與湖泊污染模型，用來描述土地利用對(duì)湖泊水質(zhì)的影響關(guān)系，模型公式如下：

式中，LC表示湖泊水質(zhì)狀態(tài)，Si為第i種土地利用類型的面積，αi為該用地類型對(duì)湖泊水質(zhì)的影響，αi值為負(fù)，表明此土地利用類型上滯留、吸附污染物大于自身所釋放的污染物，αi的值為正，則意義相反，其值大小表示影響的關(guān)系權(quán)重，σ為某種污染物影響的常數(shù)項(xiàng)。

本研究運(yùn)用Excel(2010)和SPSS軟件對(duì)所有數(shù)據(jù)的進(jìn)行整理與統(tǒng)計(jì)分析，得到模型各參數(shù)結(jié)果。

2 結(jié)果與分析

2.1 城市湖泊的水質(zhì)特征

2.1.1 水質(zhì)狀態(tài)及主要污染因子

表1 東湖水質(zhì)狀態(tài)及主要污染因子 Table 1 East Lake water quality status and major pollution factor

如表1所示，水質(zhì)類別指數(shù)、營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)和超標(biāo)項(xiàng)目三者表現(xiàn)出很好的一致性，各子湖水體的污染程度由重到輕依次為廟湖＞水果湖＞郭鄭湖＞鷹窩湖＞湯菱湖，其特征主要表現(xiàn)為：污染越高的湖泊通常水域面積較小，水體形狀規(guī)則，污染程度越低的湖泊水域面積較大，水體形狀接近自然的不規(guī)則形狀，擁有良好的景觀空間連通性。就水質(zhì)類別而言，廟湖的水質(zhì)類別指數(shù)為6，表現(xiàn)為劣Ⅴ級(jí)，污染最嚴(yán)重；其余4個(gè)子湖的水質(zhì)類別指數(shù)位于Ⅳ-Ⅴ級(jí)之間，其中水果湖、郭鄭湖水質(zhì)偏Ⅴ級(jí)，鷹窩湖和湯菱湖水質(zhì)偏Ⅳ級(jí)。對(duì)于營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，廟湖的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)為69.60，為中度富營(yíng)養(yǎng)；水果湖、郭鄭湖、鷹窩湖和湯菱湖4個(gè)子湖的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)依次為56.7、52.99、50.18和50.05，均為輕度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。在污染超標(biāo)項(xiàng)目中，污染程度最嚴(yán)重的廟湖，其主要影響因子TN、TP、CODMn、BOD5、石油類和COD均明顯高于其他4湖；鷹窩湖的TP、CODMn、BOD5和石油類的污染風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)最低；TN和COD污染風(fēng)險(xiǎn)最低的湖泊為湯菱湖。

2.1.2 各水體水質(zhì)季節(jié)動(dòng)態(tài)分析

表2 東湖水質(zhì)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)季節(jié)動(dòng)態(tài) Table 2 East Lake water quality trophic state index season dynamic

本文以近5年東湖水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)為例，按照春季3-5月，夏季6-8月，秋季9-11月，冬季1-2、12月的劃分，將月份數(shù)據(jù)平均轉(zhuǎn)換為季節(jié)數(shù)據(jù)，分析湖泊水質(zhì)的季節(jié)性變化，結(jié)果如表2和圖3所示?？梢钥闯?，東湖水質(zhì)污染程度的季節(jié)變化大致表現(xiàn)為：秋季＞夏季＞冬季＞春季。春季富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)最低，隨著季節(jié)的更替逐漸上升，到秋季富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)達(dá)到最高，冬季又有所降低。結(jié)合武漢市的污染現(xiàn)狀和氣象資料分析，秋、夏兩季降雨頻繁，沖刷侵蝕力度較大，面源污染引起湖泊水質(zhì)惡化嚴(yán)重。夏季由于雨量最大，能夠稀釋降低污染物濃度，加之高溫能夠加快藻類、微生物的繁殖速度，消耗水體中的污染物，使得污染得到緩解。冬、春兩季水質(zhì)較好主要是由于降水量和降水頻率都較小，污染物能夠被城市排水和污水處理系統(tǒng)有效處理，污染程度相對(duì)降低。

圖3 東湖水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)季節(jié)變化圖 Fig.3 East Lake water quality eutrophication status seasonal variation

2.2 用地與湖泊水質(zhì)關(guān)系分析

2.2.1 土地利用現(xiàn)狀分析

如圖2和表3所示，武漢市東湖流域總面積12967.77 hm2，其中建設(shè)用地面積最大，為4826.75 hm2，占全流域的37.22%，主要分布于東湖的西部和西南部，該區(qū)為城市中心，城市化程度較高；其次為湖泊水面3456.25 hm2，約占流域面積的1/4；綠地和農(nóng)田面積相當(dāng)，分別為2362.13 hm2和2268.99 hm2，占流域面積的18%左右，主要分布于東湖流域的東部和東南部，該區(qū)為城市近城區(qū)和郊區(qū)，城市化率較低；坑塘水面面積最小，僅有55.31 hm2，不足流域總面積的1%，呈零星分布。

從流域角度分析，各子湖流域面積由大到小依次為鷹窩湖流域＞郭鄭湖流域＞湯菱湖流域＞廟湖流域＞水果湖流域。按照用地類型細(xì)分，水果湖流域建設(shè)用地所占比例高達(dá)94.12%，其交通和排水系統(tǒng)較為完善，周邊污水及雨天初期雨污水被送至沙湖污水處理廠處理，不再入湖；其次為廟湖流域占71.27%，該區(qū)餐館、學(xué)校等污染源眾多；鷹窩湖流域建設(shè)用地比例最小，為24.76%，其中旅游用地占很大比重。鷹窩湖流域農(nóng)田所占比例為30.57%，其次為湯菱湖流域，占14.45%，其余3個(gè)流域農(nóng)田所占比例不大；其中，城區(qū)和近郊區(qū)農(nóng)田多為經(jīng)濟(jì)效益較高的菜地，遠(yuǎn)城區(qū)的農(nóng)田多為旱地和水田。同農(nóng)田一樣，鷹窩湖流域綠地所占比例最高，占其流域面積的26.32%，其次為郭鄭湖和廟湖流域，面積分別占各自流域的16.51%和12.91%，湯菱湖和水果湖流域綠地所占比例較小；各流域的綠地多為公園、旅游景區(qū)和校園內(nèi)的草地和林地。5個(gè)子流域內(nèi)，除水果湖流域無坑塘水面外，其余4個(gè)流域坑塘水面面積所占比例均較小，不足1%。

2.2.2 用地類型和水質(zhì)關(guān)系分析

運(yùn)用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件，對(duì)用地?cái)?shù)據(jù)和水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得到各土地利用類型單位面積與湖泊水質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)、超標(biāo)污染物的關(guān)系。關(guān)系表達(dá)式如表4所示，其中，方程通過顯著性檢驗(yàn)，其相關(guān)系數(shù)R為1，置信區(qū)間為95%，樣本數(shù)為5。

表3 2010年武漢市東湖流域土地利用類型面積 Table 3 East Lake basin land use types area (proportional) in 2010 hm2

表4 東湖流域用地類型和水質(zhì)回歸分析關(guān)系 Table 4 Regression analysis between land use types and water quality indices in East lake basin

對(duì)于水質(zhì)類別和營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)，地類——湖泊污染模型的回歸分析結(jié)果顯示，導(dǎo)致水體惡化和富營(yíng)養(yǎng)化的主要污染源是農(nóng)田和建設(shè)用地，坑塘水面和綠地則能夠有效的滯留吸收污染物，起到保護(hù)湖泊水體的效果。建設(shè)用地中的居住、交通和商業(yè)用地積累的大量污染物，如生活垃圾、大氣沉降物、建材廢料等，農(nóng)田土壤中富集各種化學(xué)農(nóng)藥、肥料等，受到雨水沖刷，隨地表徑流進(jìn)入湖泊，造成湖泊污染。相反，坑塘水面和湖泊一樣，能夠匯集雨水，起到有效的截流效果，減少地表雨水徑流的入湖量，從而顯著改善湖泊水質(zhì)；綠地中的林地、草地由于植被覆蓋，能夠減少雨水勢(shì)能，降低雨水沖刷侵蝕力度和運(yùn)載力，使污染物質(zhì)沉降，同時(shí)由于植被對(duì)N、P、重金屬物質(zhì)等污染物的吸收，綠地同樣起到保護(hù)湖泊水體的功能。

具體到地類對(duì)不同超標(biāo)項(xiàng)目的污染權(quán)重系數(shù)，農(nóng)田是造成湖泊中各種污染物超標(biāo)的主要污染源，其單位面積的污染程度高于其他用地類型。其中，TN和CODMn超標(biāo)系數(shù)最大，其次為石油類和BOD5，TP和COD的污染相對(duì)較小，但仍超過建設(shè)用地2～3倍。建設(shè)用地面源污染導(dǎo)致湖泊水質(zhì)的CODMn超標(biāo)程度最高，其次為總氮和石油類，其余污染物影響相對(duì)較小。上述兩類用地的面源污染表明湖泊污染的主要來源為農(nóng)田化肥、有機(jī)磷農(nóng)藥、城市生活垃圾、工業(yè)粉塵以及汽車尾氣沉降物，其中的TP、TN、可被氧化的有機(jī)物和亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等還原性無機(jī)物污染超過湖泊水質(zhì)指標(biāo)限制，水體平衡被打破，可造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，藻類浮游生物大量繁殖導(dǎo)致引發(fā)水華，嚴(yán)重可造成水生生物的死亡，進(jìn)而使水體處于厭氧狀態(tài)，出現(xiàn)發(fā)黑、發(fā)臭等現(xiàn)象。

在地類對(duì)湖泊水質(zhì)的保護(hù)作用中，坑塘水面和綠地對(duì)污染物呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，在吸收、截留徑流攜帶的污染物方面具有積極作用。其中坑塘水面的保護(hù)效率最明顯，它是污染物進(jìn)入湖泊的預(yù)前“匯”，降雨初期能夠有效節(jié)流污水，但考慮到坑塘的匯水容量，在發(fā)生強(qiáng)降雨時(shí)，坑塘的保護(hù)作用受到限制。綠地的保護(hù)效果也相當(dāng)明顯，單位面積的綠地能夠完全吸收、截留同等面積的建設(shè)用地面源污染，加上其在流域內(nèi)布局較廣，總面積占相當(dāng)比例，是流域內(nèi)起主要作用的湖泊保護(hù)用地。

3 討論

3.1 污染的不確定性

面源污染是由降雨徑流產(chǎn)生，具有一定的不確定性，其特征主要表現(xiàn)為：發(fā)生區(qū)域的隨機(jī)性、排放途徑及排放污染物的不確定性以及污染負(fù)荷空間分布的差異性[21]。從污染的來源分析，隨著東湖周圍人口密度和建筑密度的逐漸增大，受人為的影響城市地表積累了大量污染物，有來自交通、農(nóng)、漁、建筑等行業(yè)以及生活垃圾中的重金屬污染、無機(jī)物和有機(jī)物污染，其中的污染物來源復(fù)雜，分布隨機(jī)，不同污染物導(dǎo)致徑流水質(zhì)受匯水面性質(zhì)影響而呈現(xiàn)出不同的變化。從徑流過程分析，由于東湖流域排污系統(tǒng)為雨污合流制，部分雨水進(jìn)入城市排污系統(tǒng)，混合點(diǎn)源污染物如居民生活污水、工業(yè)污水等經(jīng)污水處理廠處理達(dá)標(biāo)后排入湖泊，在暴雨發(fā)生時(shí)，過量雨水?dāng)y帶點(diǎn)源污染物從排水系統(tǒng)中溢出，匯入湖泊造成污染，在研究面源污染的源-匯效應(yīng)時(shí)，如何區(qū)分點(diǎn)源污染的貢獻(xiàn)值是將來值得深入研究的問題。從匯水湖泊自身分析，由于湖泊面積和初始屬性的不同致使其自凈化能力的差異，受氣候因素的影響，用地類型與水質(zhì)的關(guān)系更加復(fù)雜，加之各湖泊間存在很大的景觀連通性，湖水間可以流通交換，勢(shì)必影響流域內(nèi)面源污染的源-匯關(guān)系。綜上所述，流域內(nèi)土地利用帶來的城市湖泊環(huán)境的面源污染是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)問題，未來的研究需要從不確定性入手，繼續(xù)剖析和完善，從而更好的了解面源污染的演化實(shí)質(zhì)。

3.2 污染防治和控制

人類活動(dòng)在提高社會(huì)生產(chǎn)力的同時(shí)，強(qiáng)烈地改變了城市的土地利用類型，使地表的水文特征、徑流方式發(fā)生改變，帶來了嚴(yán)重的面源污染環(huán)境問題。本研究通過分析流域內(nèi)土地利用與湖泊水質(zhì)數(shù)據(jù)的關(guān)系，找出城市用地面源污染的來源，并據(jù)此提出相應(yīng)的防治和控制措施：首先，合理規(guī)劃城市土地利用類型，保護(hù)和維持現(xiàn)有的坑塘，盡可能的增加社區(qū)綠地；其次，加強(qiáng)水環(huán)境保護(hù)的宣傳和教育，提高公眾環(huán)保意識(shí)，同時(shí)加強(qiáng)道路衛(wèi)生管理，從源頭減少面源污染；再次，完善城市排污系統(tǒng)，采用雨污分流式的排水管道，防止點(diǎn)源污染的重現(xiàn)；最后，改善湖泊水動(dòng)力條件，充分發(fā)揮水體的自然凈化能力。總之，對(duì)流域土地利用變化的水文影響進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，科學(xué)規(guī)劃用地結(jié)構(gòu)和布局，協(xié)調(diào)湖泊生態(tài)與城市發(fā)展，同時(shí)加強(qiáng)公眾的環(huán)境意識(shí)，采取行政措施和工程、生物等技術(shù)措施從源頭、過程和匯三個(gè)方面對(duì)面源污染進(jìn)行控制和治理，從而改善城市湖泊環(huán)境，使其生態(tài)功能、經(jīng)濟(jì)和文化價(jià)值得到更好的發(fā)揮。

4 結(jié)論

本文選取國(guó)內(nèi)最大的城中湖東湖作為研究對(duì)象，運(yùn)用遙感和GIS技術(shù)，劃定流域作為研究區(qū)，通過數(shù)據(jù)的定量化轉(zhuǎn)換，建立了地類——湖泊水質(zhì)關(guān)系模型，對(duì)該區(qū)的土地利用及其水文過程響應(yīng)進(jìn)行了分析和研究，得到如下結(jié)論：

（1）武漢市東湖受人類活動(dòng)的影響，水質(zhì)惡化和富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象嚴(yán)重，各流域污染程度由高到低依次為廟湖＞水果湖＞郭鄭湖＞鷹窩湖＞湯菱湖。

（2）湖泊水質(zhì)污染程度受降水、溫度等氣候因素的影響，呈現(xiàn)季節(jié)性的波動(dòng)規(guī)律，秋季污染程度最高，其次為夏季，冬、春兩季的污染程度相對(duì)較低。

（3）流域內(nèi)的土地利用與湖泊水質(zhì)存在很大的相關(guān)性，農(nóng)田、建設(shè)用地是面源污染源，綠地和坑塘水面是面源污染的匯，因此可以通過合理的規(guī)劃城市用地方式改善湖泊污染的現(xiàn)狀。

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