本研究采用人类-自然耦合系统(CHANS)模型来量化浙江省及其八大流域的N通量。CHANS模型囊括了所有可识别的N通量及其在14个子系统内的流向，以及子系统之间的相互联系(Gu et al.，2015)。该模型的框架如图1所示，该系统的水平边界以浙江省的行政边界为准，包括4个功能群(加工者，消费者，移除者及生命支持系统)和14个子系统(农田，草地，森林，畜禽养殖，水产养殖，工业，城市绿地，人类，宠物，污水处理，垃圾处理，近地面大气，地表水，地下水)。在垂直方向上，根据氮的活跃程度和氮来源情况，上边界定义为地面以上1000m，下边界定义为岩石以上，包括山地薄层土壤及低地深层地下水。在这种垂直方向的定义下，燃烧和沉降属于系统内活动，而大气环流则被排除在系统外。

图1　人类-自然耦合系统(CHANS)框架图

模型的基本原理是系统的质量平衡：输入=输出+积累。本研究的研究对象为地表水子系统，该系统与其他13个子系统在N通量上的联系是计算河流氮输出的基础：如污水处理厂废水、城市生活污水以及畜禽养殖废水的排放都是地表水N输入来源。计算每个子系统的氮质量平衡，配平子系统之间的氮流动，最终实现全系统平衡，从而提取所有流失到地表水系统中的氮流来确定其来源。在质量平衡这个条件下，各个系统间相互约束、相互校正，从而确保各子系统向地表水排放N量的合理性。经统计，浙江省河流氮输出涉及9大类排放源，表1给出了具体的排放源分类。(www.daowen.com)

表1　浙江省河流氮输出源分类