我國眾多水庫和湖泊地表水都受到不同程度的點狀和面狀污染,面臨水體富營養(yǎng)化日益嚴重的問題,氮磷是造成富營養(yǎng)化問題的主要元素。目前,關(guān)于徑流擴散和底泥釋放對水庫氮磷污染機理的研究已經(jīng)較為成熟,大氣沉降對水庫污染的影響研究也初見成果。對于分布在寒旱區(qū)、沙源區(qū)的水庫和湖泊,除了一般水庫的污染特征外,還具有河流徑流、底泥釋放和風沙降塵等多重內(nèi)外污染源協(xié)同作用的典型特征,水沙、底泥與風沙共同作為污染源的重要載體,影響著寒旱區(qū)、沙源區(qū)水庫和湖泊富營養(yǎng)化的進程。目前國內(nèi)學者尚未對3種內(nèi)外污染源協(xié)同作用下的水庫氮磷污染展開研究,現(xiàn)有成果難以準確揭示寒旱區(qū)、沙源區(qū)水體的污染機理,不能準確預(yù)測污染物的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律�；诖�,本研究以京蒙沙源區(qū)大河口水庫為研究對象,通過室外監(jiān)測和室內(nèi)正交模擬試驗取得試驗數(shù)據(jù),輔以ArcGIS9.x、SPSS19.0軟件技術(shù)手段,采用可變模糊數(shù)學法、多元線性回歸法,對基于水-底泥-降塵三相界面下的大河口水庫氮磷污染機理展開研究,為有針對性控制具有地域特征的寒旱區(qū)、沙源區(qū)水庫水體富營養(yǎng)化研究開辟新思路,奠定理論基礎(chǔ)。(1)本研究將地質(zhì)統(tǒng)計學原理與地理信息系統(tǒng)有機結(jié)合起來,應(yīng)用ArcGIS軟件的地統(tǒng)計模塊對大河口水庫四季各代表月水體中的氨氮、硝酸氮、總氮、總磷、CODcr、葉綠素共6項營養(yǎng)鹽指標進行了時空變異特征分析,揭示出大河口水庫春季各項水質(zhì)濃度等值線走向呈庫中心水域向周邊水域逐漸降低趨勢,而夏、秋、冬季節(jié)等值線走向與水流方向基本一致,即呈現(xiàn)由入庫水域向水庫出口方向逐漸降低的顯著時空變異特征。(2)在采集分析大量實測水質(zhì)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,分別采用熵值法、等權(quán)法、單純閾值法主客觀賦權(quán)法確定權(quán)重,引入可變模糊數(shù)學法對水庫水質(zhì)進行富營養(yǎng)化評價。評價結(jié)果表明,水庫水質(zhì)已達到了富營養(yǎng)化,入口斷面水域水質(zhì)呈現(xiàn)出重富營養(yǎng)化程度,充分體現(xiàn)出評價等級的區(qū)間性特征,使評價結(jié)果更具有直觀性。(3)通過室內(nèi)底泥釋放模擬試驗,剖析了溫度、pH、水動力、溶解氧等環(huán)境因子變化對底泥氮磷營養(yǎng)鹽釋放強度的影響機理,并以SPSS19.0軟件為實現(xiàn)手段,采用多種曲線類型對底泥氮磷釋放強度與溫度、pH、水動力和溶解氧變量進行擬合比較可知,底泥釋氮、釋磷強度與溫度、pH、水動力環(huán)境變量以二次函數(shù)曲線擬合程度最優(yōu),三次函數(shù)次之,而與浴解氧變量以三次函數(shù)曲線擬合程度最優(yōu),二次函數(shù)次之。底泥氮磷釋放強度與環(huán)境變量pH的擬合函數(shù)關(guān)系呈開口向上的拋物線。(4)設(shè)計室內(nèi)底泥氮磷釋放正交模擬試驗,應(yīng)用多元線性回歸方法分別構(gòu)建了底泥氮、磷釋放強度與溫度、pH、水動力、溶解氧環(huán)境變量的數(shù)學模型回歸方程,檢驗結(jié)果表明,溫度、pH、溶解氧、水動力環(huán)境因素對底泥釋磷影響均顯著。(5)通過對河流徑流、大氣降塵、底泥釋放三種途徑入庫總氮、總磷污染負荷量估算及其對水庫污染影響機理的分析研究結(jié)果表明,大河口水庫全年河流徑流、大氣降塵、底泥釋放對水庫總氮污染負荷總量的貢獻率分別為63.14%、12.57%、24.29%,對總磷污染負荷總量的貢獻率分別為59.51%、30.41%、10.08%。河流徑流雖是水庫全年氮磷營養(yǎng)鹽的主要輸入途徑,但春季大氣氮磷沉降對藻類的發(fā)育也起到了至關(guān)重要的作用,是夏秋季節(jié)水庫出現(xiàn)重富營養(yǎng)化的間接誘因。
【學位單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：X524
【部分圖文】：

荷（ｌＯＯＴｇ／ａ）的１．６倍，其中７０％通過氮沉降到達地表預(yù)計到２０５０年，全??球氮沉降量頸計法到１９５Ｔｇ／ａ。Ｇａｌｌｏｗ巧等心１基于Ｄｅｎｔｅｎｅｒｆｓｗ等研究氮素沉降量的??基礎(chǔ)上，繪制了?２０００年全球大氣氮沉降的空間分布圖（見圖１），并估計其沉降量ｔｓｓｉ。??気巧解?６０?２０?９?７?５?１?０．５００．１００??Ａｋｇ．ｈｉｎ－２．ａ－１）??３。。仁＇爭?■ｉ??ＥＱ［?＞哪疋如。為??．３〇＾ｓ＾＾＾ｇ；ｒ?％?？，鳴：苦二ｊ??６０。??１８０°Ｗ?１２０°Ｗ?６０°Ｗ?０°?６０°Ｅ?１２０°?巨?１８０°Ｅ??、??圖１全球含氮化合物的大氣沉降空間分布??巧良．Ｉ?Ｓｐａｔｉａｌ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｇｌｏｂａｌ?Ｎｒ?ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ??隨著研究的深入，國外學者認識到氮素沉降對水生態(tài)系統(tǒng)污染的嚴重性。Ｐａｅｒｌ??和ＷｈｉｔａｌｔＭ妍北美和西歐近海水體的調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)大氣輸入水體的氮素占水體氮??素含量的２０％？４０％。Ｄｕｃｅｔｗｉ在發(fā)表的文獻中指出，某河水中新輸入的憐大約有１０％??來源于大氣中。Ｈｏｌｌａｎｄ等Ｉ８８—指出全球大氣Ｎ沉降量己經(jīng)達到１０９ｋｇ／ａ；?Ｐａｅｒｌ等ＰＷ??的研究顯示，美國東部海岸河日和墨西哥東部海灣大氣Ｎ的沉降量占總氮負荷的??１０％￣４０％。Ｗｉｎｃｈｅｓｔｅｒ等耐北佛羅里達州１２處水域氮源進行調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，大??氣干濕沉降是水體氮素的主耍來源渠道，氮氣干濕沉降通量與河水中總?cè)芙獾??接近。Ｔａｍａｙ等ｔ９２ｌ對美國塔霍湖進巧的研究顯示

北與正藍旗的桑根達來鎮(zhèn)相鄰，南端距北京市３００ｋｍ，距張家口市８０ｋｍ。水庫距??多倫縣城１５ｋｍ，距下游西山灣水庫１５ｋｍ，水庫頃址上控制流域面積８６８４．５４ｋｍ２。??見圖３。??１１６°２２＇３０＂?１１?護?３０朋＇?１１６＝３７３０＂?１１６＝４５＇００＂??歷＾＾＾挈記巧品飄電?Ｔ＇??小兀山。、山東普喝Ｙ??巧毛巧?＼?＼?＾巧予地??老；Ｉｔ詢?白變子?’：■、馬神廟?／■、一＾??切西溝。廳山。郵Ｉ音食。公吉；、?Ｉ??Ｉ?〇?化明—??邀�；膳栊笄刹佳酝AＣ頓??４２＾１〇｜?Ｌ３?ｍ?！?－ａ－ｍｄ？ＨＩ?松…??１１６＝?２２＇３０＂?Ｈ?護?３０’朋＂?１１６；３７．；５伊?１１６＂?４５＇００＂??圖３大河口水庫地理位置圖??ｌ＇ｉｇ．３?Ｌｏｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｄｕｈｃｋｏｕ?Ｋｃｓｃｒ＼ｏｉｒ??２丄２巧流水系??凍河水系上建成火批水庫和灌區(qū)，為當?shù)貓F民經(jīng)濟違設(shè)發(fā)揮了巫耍作用。內(nèi)蒙??巧內(nèi)建有雙山水庫、火河口水庫和西山灣水庫。澡河內(nèi)蒙境內(nèi)有紅星水庫灌區(qū)、黑??

＿?城子牧場灌區(qū)、上都河灌區(qū)、五一牧場灌區(qū)、雙山水庫灌區(qū)、黑風河灌區(qū)、白音ｈ??羅、吐力根河及小型引水、揚水灌區(qū)。多倫縣地處澡河源頭，境內(nèi)水系比較發(fā)育。??有常年性河流４７條，季節(jié)性河流１１條，泉子８１處。主要河流除凍河干流外，還有??小河子河、閃電河、黒風河、吐里根河４條主要支流。大河口水庫常年受澡河和力根河地表水補給。澡河經(jīng)大河曰水庫西側(cè)補給，吐力根河從水庫的東側(cè)補給。??（１）澡河??研究區(qū)境內(nèi)的漆河主耍支流有小河子河、閃電河、黑風河，小河子河發(fā)源于多??倫縣大北溝鎮(zhèn)境內(nèi)花塘溝，向東北方向流經(jīng)縣城后入深河。閃電河、黑風河分別發(fā)??源于縣境外河北豐寧縣、內(nèi)蒙正藍旗，閃電河與黑風河于境內(nèi)蔡木山鄉(xiāng)白城子附近??匯合后始稱澡河。??（２）吐為根河??吐力根河發(fā)源于縣城境外的克什克騰旗，吐力根河從大河曰東側(cè)匯入水庫，然??后往南流至小菜園出境進入河北省。境內(nèi)幾條主要河流兩側(cè)均有多條河流匯入，形??成較為密集的河網(wǎng)水系，故多倫縣素有＂草原水鄉(xiāng)＂之美稱。??研究區(qū)主要河流水系分布見圖４。??
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 梁淑軒;賈艷樂;閆信;李洪波;秦哲;孫漢文;;pH值對白洋淀沉積物氮磷釋放的影響[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2010年36期

2 陳旭華;用尼梅羅(Nemerow)污染指數(shù)評價地表水營養(yǎng)狀況的探討[J];安全與環(huán)境學報;2003年02期

3 姜敬龍;吳云海;;底泥磷釋放的影響因素[J];環(huán)境科學與管理;2008年06期

4 周楊;許振成;蔡立梅;趙學敏;杜誠;姚玲愛;;高州水庫水體富營養(yǎng)化評價與控制對策研究[J];環(huán)境科學與管理;2011年02期

5 龔應(yīng)安;胡秀琳;;湖泊富營養(yǎng)化防治的研究現(xiàn)狀與展望[J];北京水利;2005年06期

6 高原,ＲｏｂｅｒｔＡ．Ｄｕｃｅ;沿海�！獨饨缑娴幕瘜W物質(zhì)交換[J];地球科學進展;1997年06期

7 付春平,鐘成華,鄧春光;pH與三峽庫區(qū)底泥氮磷釋放關(guān)系的試驗[J];重慶大學學報(自然科學版);2004年10期

8 孫大志;李緒謙;潘曉峰;;氨氮在土壤中的吸附/解吸動力學行為的研究[J];環(huán)境科學與技術(shù);2007年08期

9 韓偉明;;底泥釋磷及其對杭州西湖富營養(yǎng)化的影響[J];湖泊科學;1993年01期

10 尹大強,覃秋榮,閻航;環(huán)境因子對五里湖沉積物磷釋放的影響[J];湖泊科學;1994年03期

相關(guān)博士學位論文 前4條

1 解岳;城市富營養(yǎng)化景觀水體的植物修復(fù)機理及現(xiàn)場試驗研究[D];西安建筑科技大學;2011年

2 龔春生;城市小型淺水湖泊內(nèi)源污染及環(huán)保清淤深度研究[D];河海大學;2007年

3 馬太玲;湖庫水質(zhì)評價及水質(zhì)模擬預(yù)測方法研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學;2007年

4 李興;內(nèi)蒙古烏梁素海水質(zhì)動態(tài)數(shù)值模擬研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學;2009年

本文編號：2876550