新闻动态

破解坑塘水面作为面源污染“源”或“汇”的识别难题

    坑塘水面广泛镶嵌于农田、城镇与河网之间,一方面,坑塘可以拦截、滞留磷等污染物;另一方面,在强水文连通条件下,坑塘也可能将蓄积的磷等污染物输送至下游水体。长期以来,坑塘水面究竟以何种角色参与流域面源磷输出,尚无一致结论。由于缺乏能够定量区分坑塘作为源或汇的方法体系,不同区域、不同类型坑塘的管理难以做到精准施策,制约了流域水质改善的精细化进程。

    针对上述科学问题,中国科学院南京地理与湖泊研究所林晨研究员团队,以太湖流域为典型研究区,构建了融合功能类型与水文连通性的磷源/汇定量识别体系(图1)。研究基于10米分辨率的多功能坑塘空间数据,将坑塘划分为区分鱼塘、虾蟹塘、天然坑塘和景观坑塘等类型。在此基础上,研究利用坑塘与河流、沟渠、湖泊等水体的连通网络计算连通性指数(IC),并结合SWAT+模型模拟磷输出,从而识别不同功能坑塘在面源污染中的源汇角色。

1. 坑塘水面面源磷“源一汇”识别体系与关键结果

    研究发现,不同功能(景观、养殖等)和周边环境(城镇、农田、湖泊)下,坑塘水面对面源磷调节作用差异显著:强连通养殖坑塘更易成为磷源,弱连通天然坑塘和景观坑塘更易发挥磷汇功能;区域尺度和单塘尺度的源汇分类结果皆表明IC=-2可作为太湖流域坑塘源汇转换的阈值;因此,在流域面源污染管理中有必要考虑坑塘的功能类型与连通性阈值。该成果为从坑塘统一治理转向分区分类管控提供了科学依据:优先削减强连通养殖坑塘的污染输出,同时保护弱连通天然坑塘和景观坑塘的滞留功能。

    相关研究成果近期以Connectivity and function determine whether ponds act as sources or sinks of nonpoint-source phosphorus为题,发表在水文学领域经典期刊Journal of Hydrology上。白晓芬博士为第一作者,林晨研究员为通讯作者。


文章信息:Bai, X., Lin, C.*, Song, K., Feng, W., Xiong, J., Ge, S., Yu, W., Chen, J., Tong, Y. (2026). Connectivity and function determine whether ponds act as sources or sinks of nonpoint-source phosphorus. Journal of Hydrology, 679: 136305.