该研究聚焦环渤海地区的主要入海河口（包括海河、黄河、辽河、滦河、小清河及流系内众多小型河口），通过系统梳理近三十年的水质数据，并利用缓冲区分析定量化土地利用类型发现，城镇建设用地的扩张与农业面源污染是加速营养盐向近岸海域输送的核心驱动力。同时，不同河流流系的土地利用模式对水质的影响呈现出高度的空间异质性：在海河流系，1990s至2010s期间，建设用地扩张了58%，直接导致入海口铵态氮（NH₄⁺-N）浓度激增95%。这主要归因于京津两大都市圈密集的工业和生活污水排放。此外，大坝建设是驱动该流域硝态氮（NO₃^–-N）动态变化的重要因素。滦河流系与之类似，建设用地逐渐取代原始耕地成为主要的土地利用形式，其营养盐浓度的上升主要受城市污水排放以及水库大坝调节的双重影响。在小清河流系，1990s至2000s期间，其农业用地大幅扩张200%，导致河口溶解无机氮（DIN）浓度上升30%。近年来大规模的水产养殖活动则成为其无机磷（PO₄^3–-P）浓度上升的主要驱动因素。在黄河口，农业规模扩张及化肥过量施用导致了氮、磷的富集。值得注意的是，草地面积的持续退化减少则是其NO₃^–-N浓度变化的主要驱动因素。此外，黄河口的氮、磷富集以及小清河的氮富集，均主要归因于农业用地的增长而引起的化肥的大量施用，凸显了面源污染在农业密集区的关键影响。在辽河口呈现多源污染特征，城镇用地扩张与石油加工等工业废水排放增加了水体中的总氮（TN）含量，而DIN则也主要受到农业施肥的影响。

评估结果显示，在过去三十年，环渤海入海河口的水质指数（WQI）曾一度接近甚至达到“差”的状态。但政策引导下的土地利用变化正在扭转这一趋势，例如在辽河口，2010s实施的湿地修复工程使得水域面积增加，而TP浓度因此实现了显著下降。在小清河流系，其上游开展的大规模机械生态清淤工程也有效遏制了下游及河口水质恶化的趋势。然而，目前研究区水体仍普遍处于相对磷限制状态，近海海域发生赤潮的风险依然存在。未来在推进流域-海域统筹管理时，依旧需要持续且重点关注中小型河流及河口水体的富营养化治理。

该研究成果不仅为理解大尺度时空下河口营养盐动态的驱动机制提供了更为全面的科学视角，也充分证明了土地利用政策对调控近海营养盐动态变化的重要作用。这为未来推进“流域-海岸带”统筹管理、改善区域水质及维持环渤海生态系统的长期可持续性提供了坚实的科学依据与数据支撑。

图1 环渤海主要入海河流河口及数据搜集的样点概况

图2 2020 年土地利用类型及四个缓冲区（3km×3km、10km×3km、15km×3km 和 5km×3km）图

图3 1990s至2023年NH₄⁺-N (a)、NO₃^–-N (b)、DIN (c)、PO₄³⁻-P (d)、TN (e) 和 TP (f) 的浓度变化

注：图中小写字母表示同一河流系统在不同时间的变化，大写字母表示同一时间不同河流系统之间的差异，底部数字代表样本量

图4 环渤海地区入海河口营养物质浓度在1990年代（a）、2000年代（b）、2010年代（c）和2020-2023年（d）的空间分布演变图

图5 1995-2020年间海河、黄河、辽河及小清河流系入海河口土地利用类型的比例动态变化

图6 土地利用面积变化与海河（A）、黄河（B）、辽河（C）及小清河（D）入海河口营养盐浓度的动态耦合关系

图7 环渤海地区河北省（A）、山东省（B）、辽宁省（C）和天津市（D）产业结构年度变化。（数据来源：各省市统计局）

图8 环渤海地区三省一市水产养殖面积（A）和海水养殖面积（B）（数据来源：《中国渔业统计年鉴》）

图9 1990年至2021年环渤海地区三省一市化肥施用量及施用总量的变化（2009年数据缺失，数据来源：《中国农村统计年鉴》）

图 10 改革开放以来中国实施的重要水质管理政策

论文信息：Xinyi Dong, Wenhui Liu, Wanfa Wang, Run Zhang, Xia Li, Fujun Yue, Yunchao Lang, Siliang Li, Xiaolong Liu*. Spatiotemporal Patterns of Nutrient Variations in Response to Land Use Changes in Major Estuaries of the Bohai Rim Region: A Review. ACS Earth and Space Chemistry 2026 10 (1), 11-21.

论文链接：https://doi.org/10.1021/acsearthspacechem.5c00320

本研究获得喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室开放基金（KST202403）的联合资助。