传统生态足迹理论虽然在可持续发展评价等方面得到了广泛的应用，但仍然存在着明显的缺陷和不足，其无法全面评估人类活动的根源在于土地功能排他性假设限制了其对利用生态系统非生物生产性产品和服务的人类活动的衡量。为了摆脱传统生态足迹理论的局限性，应当承认土地功能多样性的客观事实。本文提出了基于生态系统服务的生态足迹概念和计算方法，并以污染足迹为例进行了系统分析。污染足迹，即基于污染物吸纳的生态足迹，是一类典型的基于生态系统服务的生态足迹，它不是对传统生态足迹中能源足迹的简单置换，而是能够囊括人类活动产生的大部分污染物，并可以根据不同的污染物类别或类型进一步细化。污染足迹计算的难点在于必须明确污染物的迁移转化规律，进而确定进入各种土地类型的污染物量以及各种土地类型的纳污能力，而应用的难点在于如何确定不同类别或类型污染物污染足迹之间的关系。

根据研究地域的生态特征，综合考虑流域内生态系统相互影响机制，结合遥感解译、野外调查及社会统计等多源数据，运用PSR模型从胁迫因子、状态因子以及效应因子三方面构建了流域生态系统健康评价指标体系，对太湖流域综合生态健康进行评价，并对其空间分异及动态转移特征进行深入分析。结果表明：2000年-2008年间，研究区域生态系统健康状况整体处于亚健康水平，区域综合生态健康指数由2000年的0.584下降至2008年的0.512，有92%的区域综合生态健康指数呈下降态势。生态健康存在明显区域性差异，整体呈现由东北至西南逐渐下降的趋势。生态健康状态较好的区域主要集中在西南部苕溪流域的安吉县、德清县及长兴县一带，而生态健康较差的区域主要分布于东北部的无锡市区和常州市区。

2010年春季(4月13日-4月22日)和夏季(7月10日-7月19日)对太湖流域主要入湖河道进行了两次调查。对不同河道浮游植物群落结构进行了对比分析。入湖河流优势属主要有针杆藻(Synedra sp.、隐藻(Cryptomonas sp.、直链硅藻(Aulacoseira sp.、脆杆藻属(Fragilaria sp.和舟形藻(Navicula sp.等；出湖河道主要优势属有直链硅藻(Aulacoseira sp.、栅藻(Scenedesmus sp.、隐藻(Cryptomonas sp.等。夏季入湖河道优势属有针杆藻(Synedra sp.、十字藻(Crucigenia sp.、隐藻(Cryptomonas sp.、裸藻(Euglena sp.和微囊藻(Microcystis sp.等；出湖河道优势属有直链硅藻(Aulacoseira sp.、栅藻(Scenedesmus sp.、隐藻(Cryptomonas sp.、针杆藻(Synedra sp.等。太湖流域河道浮游植物物种多样性春季要高于夏季，电导率、总磷、总氮、总悬浮物浓度、高锰酸钾指数和硝态氮与河道内浮游植物物种多样性显著相关。典范对应分析(CCA)结果显示影响春季浮游植物群落结构的关键因子有总悬浮物浓度、总氮和电导率，夏季则主要是高锰酸钾指数、硝态氮和总氮浓度。

绿地系统是太湖流域城镇中主要的自然组成部分，绿地系统除具有净化空气、消除噪声、以及提供观赏和娱乐的功能外，在城镇生态系统中还具有重要的水生态服务功能，即绿地系统可以通过减少地表径流，以及吸收径流中的污染物质，达到调节水分、净化水质的目的。本研究基于太湖流域遥感解译的绿地系统，依据修正后的SCS(Soil Conservation Service)经验模型和相应的逐日降雨量计算出太湖流域不同城市绿地系统减少的地表径流量和去除污染物量。研究表明，太湖流域绿地系统在2008年截留降水量4.79×10⁸m³，去除COD1916.21t、总氮946.10t、总磷34.49 t和氨氮25.87t。

太湖流域水环境演变过程虽然具有一定的自然背景，但是流域内高强度的人类活动是导致流域水环境质量恶化的主要原因。本文构建了太湖流域污染足迹模型，以流域上游常州市为例，通过定量分析与模拟污染物排放，综合评估水环境演变的人文驱动力。结果表明：①2007年常州市最大污染足迹为6 9960.75 hm²，总污染足迹为16 7190.37 hm²，人文驱动力较大的地区集中在常州市市区以及新北区、武进区、金坛市和溧阳市的中心城镇；②常州市水环境演变的直接人文驱动力主要是有机物、氮和磷污染物的排放，2007年常州市有机物、氮和磷污染足迹分别为3 4814.01 hm²、6 2415.61 hm²和6 9960.75 hm²，有机物、氮和磷污染物的排放比例大致为2∶4∶4；③常州市水环境演变的间接人文驱动力可以概括为工农业生产和居民生活，2007年常州市工业、生活和农业污染足迹分别为5 4943.78 hm²、7 5627.14 hm²和3 6619.45 hm²，三者对常州市污染物排放的贡献率大致为33%、45%和22%。研究表明，污染足迹模型通过对区域污染物排放的定量模拟，实现了对区域人类活动特征和空间差异的定量分析，充分揭示了各影响因素之间的逻辑关系和贡献差异，实现了太湖流域水环境演变的人文驱动力评估的整体性、层次性和区域差异性。

随着农村非点源污染问题的日益突出，将总量控制体系纳入到非点源污染的防治中已具有重要的作用和意义。许多研究都对减少农村非点源污染提出了一些政策性建议和工程性措施，但对于农村非点源污染物排放量的具体调控研究较少，没有按照“公平、效率、可行”的原则进行污染物总量的分配。基于对南太湖地区农村小流域典型污染物输出特征的研究，本文利用排污系数法对农村非点源污染物排放量进行了快速估算，采用最大纳污量优化程序计算了农村小流域内水体纳污量与环境容量，并提出相应的污染物削减对策。研究结果表明：南太湖地区农村小流域污染物输出主要超标因子为总磷，农村生活污染为主要污染源。流域污染物输出浓度受季节变化影响较大，提高水体自净能力能够有效缓解夏季污染物对水质的影响。此外，依据BAT体系建立的最大排污量优化计算方法可以快速有效的制定出农村小流域非点源污染控制方案。

近年来，因非点源污染造成水体氮磷富营养化的现象日渐增多，而传统的治理方式在非点源污染物的控制上又收效甚微。本文归纳分析了目前国内外关于森林生态系统对非点源污染控制的研究成果，结果发现：森林生态系统主要通过植物体吸收，地被物和土壤层对非点源污染物的吸附等起到净化作用；大量研究表明，森林对N、P等非点源污染物的净化效果明显，削减率多界于60%~90%之间；此外，森林对非点源污染物的削减效果受林带宽度、植被状况、土壤性状、森林经营等因素的影响。

本文以浙江省安吉县西部地区为例，以总氮作为污染评价指标，利用优化后的输出系数法估算非点源污染，并分析污染来源及特点，为相关研究和决策提供数据和理论支持。通过研究发现土地利用和降雨对流域NSP贡献最大，其次是农村人口和牲畜；土地利用中以竹林和耕地的非点源污染输出为主。就单位面积而言，耕地对非点源污染输出贡献比例最大，其次是园地、裸地、居民地、竹林、草地和林地。此外，不同的土地利用组合类型和比例对非点源污染输出也有着重要影响，总体规律是随着耕地和居民地比例的增加，其他林地比例的减少，污染输出增大。其中需要注意的是，“竹林-耕地-林地”混合类型比竹林单一土地利用类型的单位面积污染输出更小，由此推断在耕地中适当的载植林木可以有效的降低非点源污染的输出。

综合考虑水文、水体污染的来源等因素，对影响殷村港入太湖断面水质的污染源区域进行了控制单元划分。建立研究区域水量水质数学模型，并根据设计水文条件和边界水质，建立控制断面水质与其上游概化排污口污染源的响应关系，通过响应关系计算得出断面水质达标时各概化排污口的允许排污量，进而得出该控制单元的水环境容量。根据研究区域水系的水文特征，将环境容量进行了逐月分配。结果表明：为保证殷村港控制断面水质达标，控制单元内COD环境容量为1968t/a，氨氮环境容量为117t/a，总磷环境容量为23t/a。水环境容量在丰水期时较大，枯水期时较小。

排污权交易是目前环境法学研究的热点问题之一。我国太湖流域已经开始了排污权交易的试点，在取得显著成效的同时也暴露出一些问题。在排污权交易实践领域，与现有制度和法律的衔接、太湖流域排污权市场的统一化和二级市场的激活都是有待解决的问题；在立法方面，国家立法缺位、地方立法缺乏协调以及配套规范建设滞后是存在的主要问题。作为太湖流域水污染防控与治理的一种经济刺激手段，排污权交易制度亟需法律的规制。为了确保制度的良好运行，实现治理太湖污染的目的，我国应该积极推进《排污权交易条例》的制定，同时加强太湖流域跨行政区域立法工作，并且尽快制定和完善相应的配套规范。