【摘要】： 富營養(yǎng)化是水環(huán)境領(lǐng)域中遇到的突出問題。國內(nèi)外對富營養(yǎng)化從概念、評價方法、發(fā)生機(jī)理和預(yù)測模型等方面進(jìn)行了大量的研究,然而,對富營養(yǎng)化閾值方面的研究仍不充分,影響了富營養(yǎng)化的評價和防治。本論文從營養(yǎng)鹽輸入與富營養(yǎng)化響應(yīng)關(guān)系入手,建立了基于營養(yǎng)鹽閾值的富營養(yǎng)化風(fēng)險評價方法體系,設(shè)計了模擬目標(biāo)水體富營養(yǎng)化閾值的流水AGP試驗,并選取北京市重要的地表水源密云水庫進(jìn)行實例研究。 本文首先界定了富營養(yǎng)化閾值的概念:在水體富營養(yǎng)化過程中,某些限制性營養(yǎng)因子達(dá)到一定值后導(dǎo)致水體有機(jī)質(zhì)(浮游生物)供給速率發(fā)生躍遷行為,表征這一臨界效應(yīng)的數(shù)值稱為富營養(yǎng)化閾值。從閾值角度出發(fā),本文定義富營養(yǎng)化為:水體限制性營養(yǎng)因子達(dá)到一定的閾值條件下,導(dǎo)致水體初級生產(chǎn)力大幅增加,造成水質(zhì)惡化的過程。 通過對比分析水質(zhì)參數(shù)法、綜合指數(shù)法、模糊數(shù)學(xué)法、藻種多樣性法等評價方法的優(yōu)缺點(diǎn),本文提出了基于目標(biāo)水體富營養(yǎng)化閾值的評價方法體系,主要內(nèi)容包括:(1)目標(biāo)水體富營養(yǎng)化限制因子的判識;(2)確定目標(biāo)水體富營養(yǎng)化閾值;(3)根據(jù)閾值劃分水體評價標(biāo)準(zhǔn);(4)劃分風(fēng)險級別,進(jìn)行風(fēng)險評價。 多元回歸分析發(fā)現(xiàn),透明度、硝酸鹽氮、電導(dǎo)率、總磷、總氮與葉綠素a呈顯著相關(guān),總磷為密云水庫富營養(yǎng)化限制因子。采用分層聚類分析法根據(jù)密云水庫各監(jiān)測點(diǎn)指標(biāo)的相似性,將密云水庫監(jiān)測點(diǎn)劃分為四組,其中第一組包括庫西、白河主壩,第二組包括水九、潮河主壩、恒河、套里,第三組包括金溝,第四組包括庫東。影響密云水庫藻生長空間分布的主要因素可以歸納為兩類:第一類是以硝酸鹽氮、總氮為代表的營養(yǎng)因子,第二類是以水溫、電導(dǎo)率、pH值為代表的環(huán)境因子。水質(zhì)狀況由好到差的順序依次為:Group1Group2Group4Group3。選取庫東分析時間分布因子,影響藻生長時間分布的主要因素可歸納為三類:第一類是以硝酸鹽氮、總氮、總磷為主的營養(yǎng)因子;第二類由總磷、水深、溶解氧、pH等環(huán)境因子和營養(yǎng)因子共同作用;第三類由氨氮決定。密云水庫浮游藻類結(jié)構(gòu)年內(nèi)變化明顯。 通過設(shè)計模擬外源輸入對富營養(yǎng)化作用的AGP試驗裝置和方法,模擬了不同環(huán)境條件、營養(yǎng)條件下密云水庫優(yōu)勢藻種演變和富營養(yǎng)化過程,結(jié)合使用MATLAB 7.0數(shù)值分析軟件,對3期模擬時段的比增長率進(jìn)行擬合分析,得出3期設(shè)計階段密云富營養(yǎng)化發(fā)生的總磷閾值為0.053mg/L、0.062 mg/L、0.064 mg/L,再根據(jù)總磷與葉綠素a、總氮、透明度之間的回歸關(guān)系,劃分了密云水庫富營養(yǎng)化的評價標(biāo)準(zhǔn)級別。 采用WASP生態(tài)動力學(xué)模型對密云水庫葉綠素a進(jìn)行了數(shù)值模擬,結(jié)果顯示,該模型能較好反映密云水庫富營養(yǎng)化過程。最后,采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件對預(yù)測值進(jìn)行了概率分析,并應(yīng)用GIS軟件對密云水庫富營養(yǎng)化發(fā)生的風(fēng)險進(jìn)行了區(qū)劃,對防治水體富營養(yǎng)化提出了綜合性和前瞻性的對策建議。
【學(xué)位授予單位】：首都師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：X524
【圖文】：

第二章 研究區(qū)概況與水體基本特征密云水庫位于北緯 40° 23 ′，東經(jīng)116° ′50′，是華北平原最大的山谷水庫，見圖2-1。水庫最大蓄水量43.75億m3，相應(yīng)水面面積188 km2，最大水深43.5m。平均年徑流量9.844億m3，年供水量7.725億m3[1]。密云水庫在1997年官廳水庫退出北京飲用水源地后，成為首都唯一的地表水源地。由于水土流失問題以及工業(yè)的發(fā)展等為庫區(qū)的生態(tài)環(huán)境帶來了一定的破壞和污染，有些區(qū)域已呈明顯富富營養(yǎng)化趨勢，近年來，在非冬季節(jié)以各種微囊藻為優(yōu)勢種的條帶狀水華在局部區(qū)域偶有發(fā)生。密云水庫作為北京市重要的飲用水水源地，國內(nèi)眾多學(xué)者圍繞其水質(zhì)和富營養(yǎng)化問題進(jìn)行了大量有針對性的研究。王曉燕等對密云水庫非點(diǎn)源污染負(fù)荷進(jìn)行了大量研究

圖 2-5 密云水庫庫區(qū)水質(zhì)監(jiān)測站點(diǎn)示意圖Fig. 2-5 The location of water quality monitoring site in Miyun Reservoir2.3.1 pH 值變化對密云水庫潮河主壩、白河主壩、庫東、庫西等 4 個主要庫區(qū)的 1978-2007年 5-10 月份（1、2、3、12 月密云水庫屬于冰封期，4 月平均溫度也低于 15富營養(yǎng)化發(fā)生的可能性也非常低）的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，密云水庫 5-10 月份月均 pH值變動在 7.4-8.6 之間，均值值為 8.1，偏堿性，適合藍(lán)綠藻生長。77.27.47.619781981198419871990199319961999200220058.68.88.28.47.88Hp值

圖 2-7 各監(jiān)測點(diǎn)表層 pH 值的平均值（2003-2007 年）Fig.2-7 The average values pH of surface monitoring points （2003-2007）2.3.2 總磷變化密云水庫近 10 年來總磷年平均濃度（5 月-10 月）為 0.014 mg·L-1，最高值在 0.018 mg·L-1，出現(xiàn)在 2004 年，最低值為 0.009 mg·L-1，出現(xiàn)在 1999 年，可見年際變化比較大。1999-2004 年總磷濃度逐年增加，2005 年-2007 年總磷濃度逐漸減少，與退耕還林等治理措施有關(guān)。

【引證文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 程剛;水體富營養(yǎng)化風(fēng)險評價方法與案例分析[D];中央民族大學(xué);2012年

2 劉沛靈;三岔湖水質(zhì)評價及污染物防治對策研究[D];四川師范大學(xué);2012年

本文編號：2814219