流域水环境污染是当前突出的环境问题之一，水体污染物来源复杂、难以量 化、治理成本高，给流域水环境污染治理带来严峻挑战。科学量化流域水环境污 染物时空动态、探索高效益低成本的水环境污染治理方法是流域精准治污的重要 环节。本研究以水环境污染问题突出的义乌江流域为对象，综合应用 SWAT 模 型、水环境监测、贝叶斯优化算法、土地利用情景分析等方法，量化了流域水环 境污染负荷，解析了污染源的时空特征和驱动因素，建立了以土地利用变化面积 和水质浓度作为目标函数的贝叶斯优化算法，基于土地利用变化揭示了高效益低 成本的流域水环境污染治理措施。主要研究结果如下:

      （1）义乌江流域每年 3 ~ 7 月总氮和总磷流失量分别占全年的 66%和 63%， 是流域全年氮磷负荷高峰期；南江桥断面上游来水水质相对较好，塔下洲断面水 质相对较差，杨宅断面主要受塔下洲断面水质的影响而呈现较差状况。

      （2）以流域氮磷流失强度等级重和较重的子流域作为关键源区，义乌江流 域的氮磷流失关键源区均为人口密集区以及农业生产聚集区（1、7、10 和 12 号 子流域），农业非点源和生活污染源是义乌江流域水环境污染物的主要来源。

      （3）以土地利用变化面积与流域出口污染物浓度作为目标函数的贝叶斯优 化方法可以获得优化的流域水环境污染治理方案，即：1 号和 17 号子流域的草 地变更为林地，10 号和 12 号子流域的耕地变更为林地，13 号子流域的耕地变更 为草地。

      （4）与传统退耕还林模式（将流域内坡度在 15°以上的耕地全部退耕还林） 相比，优化的流域水环境污染治理措施可以增加总氮削减率 8%、总磷削减率 10%， 总氮达到四类水质的子流域增加了 33.3%，且工程总费用降低了 16.14%，总氮和 总磷处理效益成本比分别增加了 51.64%和 30%。

       综上所述，采用贝叶斯优化算法进行土地利用优化，提高了流域氮磷污染负 荷削减率与效益成本比，可为实现流域水污染精准治理提供有效途径。