【摘要】：三峽水庫(kù)的建成將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)、防洪等綜合效益。但是,水庫(kù)的建成與運(yùn)行也對(duì)庫(kù)區(qū)的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生巨大影響,特別是對(duì)次級(jí)河流的影響。 臨江河是三峽庫(kù)區(qū)庫(kù)尾的一條次級(jí)河流。成庫(kù)前,流速較快,河道比降大;但是在三峽水庫(kù)蓄水以后,由于受到干流回水的頂托作用,臨江河部分河段形成回水區(qū)(河段),該區(qū)域流速大幅減緩、河道變寬、水深加大,水體也由原來(lái)的河流型水體轉(zhuǎn)變?yōu)楹葱退w;加之氮磷充足、光照適宜,這些為回水河段的藻類(lèi)生長(zhǎng)提供了適宜條件。為此,論文以臨江河回水河段為對(duì)象,全面研究了回水河段的富營(yíng)養(yǎng)化特性、機(jī)制及影響因素;在此基礎(chǔ)上,采用人工浮床技術(shù)對(duì)回水河段的富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)行防治,并就其機(jī)理展開(kāi)了探討。研究成果如下: ①通過(guò)水質(zhì)分析、實(shí)地調(diào)研、TSI評(píng)價(jià)及因子綜合得分評(píng)價(jià)等方法研究了臨江河回水河段的富營(yíng)養(yǎng)化特性。結(jié)果發(fā)現(xiàn): 1)回水河段始終處于富營(yíng)養(yǎng)化水平,且有逐年加重的趨勢(shì),每年的5月和夏秋之交尤為嚴(yán)重,其中回水腹心區(qū)的富營(yíng)養(yǎng)化程度又相對(duì)較重。 2)綠藻、硅藻為回水河段的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)藻群,以小球藻、四尾柵藻和顆粒直鏈藻為常見(jiàn)種。藍(lán)藻為第三優(yōu)勢(shì)種群。 3)水溫、流速、磷和硅為臨江河回水河段富營(yíng)養(yǎng)化的主要控制因子。統(tǒng)計(jì)模型中,多元線(xiàn)性逐步回歸模型是較為理想的模型。 ②采用灰關(guān)聯(lián)的分析方法評(píng)判了臨江河回水河段富營(yíng)養(yǎng)化影響因素影響程度的大小,發(fā)現(xiàn)在春季和冬季,水溫的影響最大,SiO3-Si次之,TN的影響較小。 ③通過(guò)物理模擬試驗(yàn)研究了不同條件下藻類(lèi)的生長(zhǎng)與消亡。結(jié)果表明: 1)培養(yǎng)水體中Chla含量隨時(shí)間的變化呈二次曲線(xiàn)的變化模式,其中溫度、光照、水動(dòng)力、泥沙含量和初始氮營(yíng)養(yǎng)鹽水平對(duì)藻類(lèi)比生長(zhǎng)速率的影響呈向上拋物線(xiàn)型,而初始TP濃度、硅酸鹽濃度對(duì)比生長(zhǎng)速率的影響呈對(duì)數(shù)關(guān)系。 2)氮、磷及硅的半飽和濃度分別為0.326 mg/L、0.163 mg/L、0.095mg/L。 3)藻類(lèi)的最適生長(zhǎng)條件為:平均水溫22℃、硅酸鹽濃度1.98mg/L、光照約4000～4200lx、水動(dòng)力為60 r.p.m。 ④論文采用人工浮床技術(shù)防治臨江河回水河段的富營(yíng)養(yǎng)化,在此基礎(chǔ)上就人工浮床凈化效果的影響因素與強(qiáng)化措施進(jìn)行了探尋。結(jié)果發(fā)現(xiàn): 1)美人蕉浮床、風(fēng)車(chē)草浮床對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化的防治效果良好,特別是抑藻效果良好。對(duì)COD、TN及TP的平均去除率達(dá)20%以上,可削減50%以上的Chla。 2)浮床運(yùn)行的最適水溫為25～29℃;植物生長(zhǎng)狀況與浮床系統(tǒng)的凈化能力呈線(xiàn)性關(guān)系;較為理想的島覆蓋率可取45%～60%。 3)在植物根系懸掛人工介質(zhì)是最好的強(qiáng)化措施;而通過(guò)機(jī)械曝氣僅可增加去污能力;增大浮床覆蓋率僅對(duì)提高Chla的削減能力有明顯效果。 ⑤論文還還從水力特性、DO特性及物料平衡等方面研究了人工浮床防治富營(yíng)養(yǎng)化的機(jī)理。結(jié)果顯示,人工浮床系統(tǒng)的實(shí)際流態(tài)介于理想推流和完全混合流之間;浮床系統(tǒng)沿程(水流方向)和水深方向均形成了良好的DO濃度梯度分布;底泥沉積是人工浮床系統(tǒng)中氮磷的主要去除途徑,占氮磷去除總量的60%以上。人工浮床中的植物可通過(guò)吸收污染物、改善DO分布、提高DO含量、遮光及化感作用來(lái)控制富營(yíng)養(yǎng)化。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：X522
【圖文】：

腐爛又釋放污染物質(zhì)，這些均能導(dǎo)致水體污染加重，故可認(rèn)為消落區(qū)是污染源。但另一方面，消落區(qū)存在大量持水性能良好的水生植物，可有效防治因洪水、暴雨而產(chǎn)生的水土流失；再者，它具有較強(qiáng)的截留來(lái)自農(nóng)田徑流及其他面源污染的生態(tài)功能，有利于有機(jī)污染物的滯留、富集和降解；最后，消落區(qū)土壤能夠吸附一定量的氮磷等污染物，因此，消落區(qū)(帶)對(duì)進(jìn)入三峽水庫(kù)干支流的雨污水能起到緩沖和凈化作用，從這個(gè)角度又可認(rèn)為消落區(qū)是污染物的匯。1.3 課題的提出與研究?jī)?nèi)容1.3.1 臨江河概況臨江河是長(zhǎng)江江津段的一條支流，發(fā)源于重慶永川西的萬(wàn)壽山麓，流經(jīng)永川、江津兩地，于江津區(qū)朱楊鎮(zhèn)境內(nèi)匯入長(zhǎng)江，全長(zhǎng)約 116km，流域面積 730km2。當(dāng)三峽水庫(kù)蓄水以后，由于受到干流回水頂托及河床復(fù)雜地形的影響，臨江河形成大約 5km 長(zhǎng)的回水河段。與三峽水庫(kù)成庫(kù)前相比，臨江河回水河段的流速由原來(lái)的 0.45～2.3m/s 下降為現(xiàn)在的 0.01～0.75m/s，河寬變?yōu)樵瓉?lái)的 2.1～4.3 倍，水深加大為原來(lái)的 2.5～6.2 倍。

2 臨江河回水河段富營(yíng)養(yǎng)化特征與分析對(duì)于特定水體，其富營(yíng)養(yǎng)化的特征(如：優(yōu)勢(shì)藻種和水質(zhì)指標(biāo)等)存在較大差異。另外，不同水域富營(yíng)養(yǎng)化的主要誘發(fā)因子也可能不同。因此，本研究將采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與數(shù)學(xué)分析相結(jié)合的方法對(duì)臨江河回水河段富營(yíng)養(yǎng)化的特征、誘發(fā)因素進(jìn)行研究。在此基礎(chǔ)上，還建立了回水河段藻類(lèi)生長(zhǎng)的統(tǒng)計(jì)模型。2.1 研究方法2.1.1 測(cè)試項(xiàng)目與分析方法如圖 2.1 所示，在回水末端(N29。04′12"，E105。05′49")、回水腹心區(qū)(朱楊中學(xué)：N29。03′43"，E105。56′13")和河口處(N29。01′35"，E106。16′46")設(shè)置 3 個(gè)監(jiān)測(cè)斷面。根據(jù)斷面寬度，在每個(gè)斷面的左邊、中間及右邊設(shè)置 3 條垂線(xiàn)，每條垂線(xiàn)在水面下 0.5m、2m、6m 處進(jìn)行布點(diǎn)采樣，然后將水樣均勻混合。采樣頻率約為每月 2次，樣品采集后立即帶回實(shí)驗(yàn)室分析。

回水末端 0.43 12.34 0.48 10.45 7.21 67.2 中度河口斷面 71.4 中度腹心區(qū) 75.2 重度2009年回水末端如圖 2.5、2.7、2.8、2.9 和 2.12 所示72.1 重度2.4 臨江河回水河段的藻類(lèi)原位觀測(cè)在三峽水庫(kù)二期蓄水以后，臨江河回水河段在每年的4～5月均出現(xiàn)了大規(guī)模的浮萍“瘋長(zhǎng)”，并且易在春季和夏秋之間發(fā)生了水體富營(yíng)養(yǎng)化。其中浮游藻類(lèi)是水生態(tài)系統(tǒng)的組分之一，是水體的初級(jí)生產(chǎn)者，也是水環(huán)境演變產(chǎn)生的后果之一，其數(shù)量與結(jié)構(gòu)對(duì)水體生態(tài)系統(tǒng)的演替和發(fā)展影響較大。為此，課題組在2009.3～2010.6對(duì)臨江河回水河段浮游藻類(lèi)組成，優(yōu)勢(shì)種及季節(jié)性變化作了跟蹤觀測(cè)(每月1～2次)，以揭示臨江河回水河段富營(yíng)養(yǎng)化的發(fā)生發(fā)展與消亡過(guò)程。2.4.1 浮游藻類(lèi)種群組成2009.3～2010.6，臨江河回水河段 3 個(gè)觀測(cè)斷面的鏡鑒結(jié)果如表 2.7 所示，浮游藻類(lèi)群落結(jié)構(gòu)的組如圖 2.14 所示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2798972