松花江流域是中国七大主要流域之一，其水资源不仅在维持农业灌溉、工业生产和饮用水源供给方面扮演着重要作用，而且对维持区域的可持续发展有着重大意义。近年来，受到人类活动和气候变化的影响，松花江流域的部分湖库出现了藻华和富营养化等水污染问题。2005年，吉林化工厂的意外爆炸导致约100吨的有害物质流入第二松花江，对沿岸居民的生活饮水造成了极大的威胁。此次事件受到国家环保部门和当地政府的高度重视，自此以后采取了一系列措施来改善松花江流域的水质状况，包括颁布法律法规、提高污水处理技术、改善绿地覆盖等。因此，及时而有效地开展松花江流域的长时间序列水质监测研究刻不容缓。

　　透明度，作为一种最直观地反映水体光学特性的指标之一，常被用来监测水体的质量状况。该指标能够揭示水体的透明程度和浑浊度，也能够综合地反映水体生态系统的营养状态。遥感技术手段的出现，使得大范围监测湖库透明度变化成为可能。遥感反演透明度的算法主要包括三种：分析算法，半分析算法和经验算法。其中经验算法被广泛地用来反演不同区域尺度透明度变化。以往研究学者对松花江流域透明度的遥感监测时段主要集中在2000年以后，且侧重透明度反演算法的研究。因此，中国科学院东北地理与农业生态研究所水环境遥感学科组的科研人员们基于2004-2017年实测湖库透明度数据和GEE云计算平台，运用经验算法开展了遥感反演松花江流域77个湖泊透明度的长时间序列（1990-2018年）动态变化研究。结果发现，2005年以来松花江流域的湖库水质得到改善。具体来说，2005-2018年松花江流域的年均透明度表现为上升的趋势（p<0.05），从0.29米增加到0.37米。而且，从1990-2005到2005-2018，透明度表现为上升趋势的湖泊个数由18个增加到31个（图1）。通过影响因素贡献率分析，发现用于农业生产的化肥对湖库透明度年际变化的贡献率最大，其次是废水排放和植被覆盖（NDVI）。进一步分析，得出松花江流域水质改善的原因主要包括两方面，一是废水排放的处理能力和数量有了很大提高，二是植被覆盖有了很大改善。但是，农业的非点源污染对松花江流域的湖库水质影响仍然存在，在将来仍然需要对湖库的水质改善继续做出努力。

　　该研究成果发表在国际期刊Environmental Research上，中国科学院东北地理与农业生态研究所陶慧博士为第一作者，宋开山研究员为通讯作者。

　　该研究得到了国家重点研发项目（2016YFA0602301）、国家自然科学基金项目（41730104）和吉林省科学技术发展项目（20200201054JC）等共同资助。

　　论文信息如下：

　　Tao, H., Song, K., Liu, G., Wen, Z., Wang, Q., Du, Y., Lyu, L., Du, J. and Shang, Y., 2021. Songhua River basin's improving water quality since 2005 based on Landsat observation of water clarity. Environmental research, 2021, 199: 111299.

　　链接：https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.111299

图1 不同时段77个湖库的年均透明度变化以及年变化率。