沉積物是湖庫及其流域中動(dòng)植物的棲息地,也是營養(yǎng)鹽、重金屬和其它污染物的重要儲(chǔ)蓄場所。研究發(fā)現(xiàn),水體中氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)增加是導(dǎo)致湖庫富營養(yǎng)化的主導(dǎo)因素,氮磷不斷輸入和長期積累,使得湖庫沉積物逐漸以內(nèi)源污染的形式影響湖庫水質(zhì)。隨著上覆水環(huán)境條件的改變,內(nèi)源負(fù)荷以沉降或顆粒吸附作用聚集于沉積物中,進(jìn)而從沉積物向上覆水體釋放,嚴(yán)重影響湖庫上覆水體的水質(zhì)。本研究以漳澤水庫為研究對(duì)象,通過現(xiàn)場采樣、室內(nèi)檢測和試驗(yàn)?zāi)M,對(duì)沉積物和上覆水中氮磷營養(yǎng)鹽的時(shí)空變化特征進(jìn)行了研究;對(duì)水庫沉積物中氮磷營養(yǎng)鹽的污染情況進(jìn)行了評(píng)價(jià);對(duì)沉積物的氮磷釋放規(guī)律進(jìn)行了研究分析,研究結(jié)果對(duì)控制湖庫水體內(nèi)源污染具有重要意義。論文的主要研究工作和結(jié)果如下:(1)上覆水理化指標(biāo)和營養(yǎng)鹽指標(biāo)時(shí)空分布研究在2017年10月-2018年9月對(duì)漳澤水庫16個(gè)采樣點(diǎn)上覆水進(jìn)行采樣監(jiān)測,分析上覆水理化指標(biāo)和營養(yǎng)鹽指標(biāo)的時(shí)間空間變化,結(jié)果表明:水庫中各理化指標(biāo)的季節(jié)性分布特征表現(xiàn)為水溫、pH春夏秋季高,冬季低,透明度和溶解氧春夏秋季低,冬季高。水庫中營養(yǎng)鹽指標(biāo)總氮、總磷、氨氮呈現(xiàn)由水庫入庫水域向壩前水域方向逐漸降低的特征;COD等值線變化特征為在秋季,水庫壩前區(qū)域污染較高,春夏冬季,由水庫中心向四周水域濃度逐漸升高;葉綠素在春季由水庫中心向四周水域濃度逐漸降低,夏秋冬季呈現(xiàn)由水庫入庫水域向壩前水域方向逐漸降低。(2)沉積物營養(yǎng)鹽與重金屬污染特征研究對(duì)漳澤水庫沉積物中的氮磷營養(yǎng)鹽和重金屬的污染分布進(jìn)行分析,結(jié)果顯示,沉積物中總氮、氨氮、總磷和重金屬(Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As)的空間分布規(guī)律具有一致性,均呈現(xiàn)出壩前區(qū)和庫尾區(qū)污染嚴(yán)重,中部區(qū)污染較輕的分布趨勢;對(duì)水庫沉積物污染層進(jìn)行評(píng)價(jià),結(jié)果表明沉積物污染層綜合污染指數(shù)(FF)2.0,污染狀態(tài)為重度污染,對(duì)重金屬進(jìn)行評(píng)價(jià),得出Hg和Cd對(duì)潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)貢獻(xiàn)最高,達(dá)52.06%和45.43%。(3)沉積物-上覆水氮磷釋放室內(nèi)模擬試驗(yàn)研究通過室內(nèi)沉積物-上覆水釋放模擬試驗(yàn),控制溫度、pH、溶解氧等環(huán)境條件,對(duì)沉積物中氮磷營養(yǎng)鹽釋放規(guī)律進(jìn)行分析,得出隨溫度水平的增加,TN、TP、NH4+-N釋放強(qiáng)度明顯增大;隨pH水平的增加,TN、TP、NH4+-N釋放速率呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢;隨DO水平的增大,TN、TP、NH4+-N釋放速率降低。并對(duì)沉積物氮磷釋放強(qiáng)度與溫度、pH、溶解氧之間的關(guān)系進(jìn)行多種類型曲線擬合,得出NH4+-N、TN、TP的釋放強(qiáng)度與溶解氧最優(yōu)擬合曲線為三次函數(shù);而NH4+-N與pH最優(yōu)擬合曲線為二次函數(shù),TN、TP與pH最優(yōu)擬合曲線為三次函數(shù);沉積物中NH4+-N、TN和TP的釋放強(qiáng)度與溫度最優(yōu)擬合曲線為二次函數(shù)。(4)沉積物-上覆水氮磷釋放數(shù)學(xué)方程建立及釋放量估算設(shè)計(jì)正交試驗(yàn),分析在三種因素共同作用下,沉積物氮磷釋放規(guī)律,建立了沉積物總氮、總磷釋放速率與環(huán)境變量溫度、pH、溶解氧之間的數(shù)學(xué)方程分別為RTN=3.089*T+21.027*pH+5.770*DO-25.970,RTP=0.753*T-13.712*pH-3.511*DO+192.262,進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)得出,T、pH、DO對(duì)水庫沉積物氮磷釋放有著顯著的影響,在各試驗(yàn)因素規(guī)定的范圍值內(nèi),沉積物TN、TP釋放的顯著性排序?yàn)閜H值水溫(T)溶解氧(DO)。通過釋放速率數(shù)學(xué)方程估算出水庫水體中沉積物全年總氮釋放量為303.125t,總磷釋放量為103.943t。
【學(xué)位單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X524
【部分圖文】：

圖 1-1 漳澤水庫水質(zhì)污染實(shí)拍圖Fig. 1-1 The actual situation of water pollution in Zhangze Reservoir城市水庫水質(zhì)質(zhì)量不僅直接影響城市居民的生活，而且對(duì)城市景觀也有負(fù)面影響。分析討論水庫沉積物-上覆水營養(yǎng)因子污染過程與釋放規(guī)律，對(duì)于內(nèi)源污染的治理提供理論基礎(chǔ)。本研究通過對(duì)污染水庫進(jìn)行實(shí)地考察監(jiān)測、實(shí)驗(yàn)室模擬、理論分析等方法，控制溫度、pH、溶解氧三種環(huán)境因素，研究氮磷營養(yǎng)因子在沉積物-上覆水界面的釋放規(guī)律，構(gòu)建水庫沉積物營養(yǎng)鹽釋放強(qiáng)度與環(huán)境因子之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)漳澤水庫沉積物污染負(fù)荷的估算，對(duì)漳澤水庫水質(zhì)的污染治理和入庫河流的環(huán)境生態(tài)保護(hù)具有十分重要的意義。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 湖庫水質(zhì)變化規(guī)律的研究進(jìn)展水質(zhì)污染的影響因子與水庫的污染分布有著緊密的關(guān)系，近年來，學(xué)者們主要對(duì)水質(zhì)污染的時(shí)空分布特征及其主要影響因子進(jìn)行分析研究，通過對(duì)相應(yīng)研究區(qū)域多年采樣并進(jìn)行水質(zhì)數(shù)據(jù)分析，研究水質(zhì)的時(shí)空分布特征，分析在該時(shí)空分布特征下水質(zhì)變化的離散和

水庫概況與歷年水質(zhì)分析評(píng)價(jià).1 漳澤水庫概況.1.1 工程概況及水系濁漳河南源處于東經(jīng) 112°40′~113°10′，北緯 36°5′~36°20′之間。漳澤水庫位于山西治市，地處上村鎮(zhèn)、馬鎮(zhèn)、大辛莊鎮(zhèn)、李高鄉(xiāng)之間，是濁漳河南源上的一座集供水、、防洪、養(yǎng)殖和旅游等功能為主大（II）型水利工程。如圖 2-1（a）所示。1959 年 1 日漳澤水庫正式建設(shè)，1960 年 4 月 1 日竣工蓄水正式運(yùn)行，1989 年 10 月至 1995 月隨水庫大壩進(jìn)行加固改造，1998 年 11 月通過了驗(yàn)收。漳澤水庫大壩長 2514m，正水位（902.4m）時(shí)，壩前最大水深 8.94m，庫尾水深 0.94m，平均水深 5.49m，屬于水庫。漳澤水庫控制流域面積為 3176km2，上游年均來水量 2.25 億 m3，總庫容 4.273[79-80]。漳澤水庫有 1 條主干流和 3 條主要支流，即主干流濁漳河，支流嵐水河、石和絳河，如圖 2-1（b）所示。

0.4433 0.832 0.514 2.0.2453 0.3232 0.4379 1.0.2058 0.1976 0.469 0.0.2446 0.3988 0.4028 1.0.20283 0.432 0.39612 1.水質(zhì)概況污染因子研究-2016 年每個(gè)季度（2015 年第四季度由于特，圖 2-2 為采樣斷面計(jì)采樣點(diǎn)的分布情況。準(zhǔn)》（GB3838-2002）為依據(jù)，選擇 pH、氨）8 項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析。由《山西省地表水功澤水庫水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為Ⅲ類。
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本文編號(hào)：2872675