湖库化河流水体富营养化研究 ——以九龙江北溪为例

论文摘要

随着九龙江北溪梯级电站的建设,形成了大量的电站库区,北溪河流“湖库化”现象严重。近2年库区水体富营养化严重,并且在2009年发生甲藻水华事件。因此,迫切需要研究湖库化河流水体富营养化原因及其驱动机制,对防治北溪水体富营养化有重要的理论和现实意义。本文在相关监测数据的基础上对九龙江北溪库区水体营养状态进行了综合评价,对氮、磷营养盐、叶绿素a以及浮游植物状况作定性和定量的分析和探讨,最后,提出了水体富营养化的防控措施。主要结论如下：（1）枯水期的富营养化评价发现北溪水体整体上处于中营养-轻度富营养化水平,个别水体的营养水平较高（马洋溪和龙津溪的回水区水体）。北溪干流水体营养状况存在明显的空间差异,基本呈现干流上游和下游高,中游低。（2）北溪干流库区水体氮、磷营养盐浓度普遍比支流库区偏高,枯水期更加突出。综合氮磷浓度比的特征和2009年“水华”爆发时的数据分析,初步判断磷是北溪干流库区水体的主要限制营养盐,氮可能是新桥溪库区的限制性营养盐,磷是龙潭湖水体的限制性营养盐,但是在北溪水体中可能还存在氮、磷限制不确定的因素,突出表现在干流段水体越靠近上游,受氮营养盐控制越强,越靠近下游,磷营养盐控制性越强,说明北溪水体富营养化原因复杂。（3）从时空分布上看,江东库区（包括马洋溪和龙津溪回水区）和龙潭湖水体中叶绿素a浓度处于较高水平,其它干支流库区水体叶绿素a浓度总体较低,年均值大多在10mg／m3以下；叶绿素a浓度在枯水期略高于丰、平水期的浓度。从全流域水体来看,总磷与叶绿素a的相关性较显著,成正相关,其关系式为：p=56.482×p（TP）+2.3589 （r=0.251 p=0.009）北溪水体在枯水期月份,水温对于叶绿素a的增长密切相关,PH、溶解氧和高锰酸盐指数也有一定的联系。（4）北溪库区水体浮游植物以硅-绿藻为主,其中马洋溪和龙津溪的回水区以及龙潭湖各月份的藻类细胞密度较大,其他库区水体中藻类细胞密度较小；枯水期时各库区藻类密度相对较大。春、夏秋季,各库区各水体藻类数量比较接近,为硅藻型,冬季库区水体藻类数量有所上升,藻类优势种有所改变,10月份期间则逐渐演变为以硅、绿、蓝藻混合型,或者由硅藻演变为绿藻或蓝藻。藻类数量与高锰酸盐指数、水温和溶解氧相关性较好,其中水温是枯水期间藻类生长繁殖的关键因素。（5）根据北溪水体富营养化程度、营养盐来源及负荷分析结果,从污染源控制、梯级电站调度、完善流域监测体系、河流生态环境保护等几个方面提出防控对策,以减缓水体富营养化趋势。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 中文文摘
• 目录
• 绪论
• 1 研究背景
• 2 水体富营养化研究
• 2.1 水体富营养化机理研究
• 2.2 水体富营养化状况调查及评价研究状况
• 2.3 水体富营养化评价方法研究
• 2.4 水体富营养化模型研究
• 2.5 水体富营养化防控研究
• 3、研究内容、意义与技术路线
• 3.1 研究意义
• 3.2 主要研究内容
• 3.3 技术路线
• 第一章 区域基本概况
• 1 自然概况
• 1.1 地理位置
• 1.2 流域气象气候条件
• 1.3 水系分布和水文概况
• 2 社会环境概况
• 2.1 流域范围及人口
• 2.2 流域经济状况
• 3 水电开发状况
• 4 材料与方法
• 4.1 水质监测设计
• 4.2 数据来源
• 4.3 典型库区选择
• 第二章 北溪水体营养盐来源及污染负荷分析
• 1 营养盐来源估算
• 1.1 排放量统计
• 1.2 入河量估算
• 2 营养盐入河量汇总分析
• 3 电站库区纳污能力估算
• 4 小结
• 第三章 北溪水体营养状况评价
• 1 北溪主要控制断面水质历年变化状况
• 1.1 CODmn
• 1.2 氨氮
• 1.3 总磷
• 2 北溪枯水期营养状况评价
• 2.1 评分法
• 2.2 评分法结果与讨论
• 2.3 综合营养状态指数法
• 2.4 综合营养状态指数结果与讨论
• 2.5 典型库区枯水期富营养化评价
• 3 丰、平水期水质评价
• 4 小结
• 第四章 北溪水体氮、磷营养盐特征分析
• 1 北溪水体氮营养盐分析
• 1.1 2010年监测水质总氮浓度分析
• 1.2 典型库区总氮浓度分析
• 1.3 水华发生期间总氮浓度分析
• 2 北溪水体磷营养盐分析
• 2.1 2010年监测水质总磷浓度分析
• 2.2 典型库区总磷浓度分析
• 2.3 水华发生期间总磷浓度分析
• 3 北溪水体氮磷比分析
• 4 北溪典型库区水体氮、磷浓度潜势分析
• 5 小结
• 第五章 北溪水体叶绿素a特征及影响因素分析
• 1 北溪水体叶绿素a的动态特征
• 1.1 2010年监测水质叶绿素a浓度分析
• 1.2 典型库区叶绿素a浓度分析
• 1.3 水华发生期间叶绿素a浓度
• 2 理化环境因子与叶绿素a相关分析
• 2.1 2010年监测水质数据相关分析
• 2.2 水华发生时叶绿素a的相关分析
• 3 小结
• 第六章 北溪水体浮游植物特征分析
• 1 浮游植物数量、组成与分布特征
• 1.1 浮游植物组成和数量情况
• 1.2 优势藻类分析
• 1.3 浮游植物的时空变化状况
• 1.4 浮游植物营养状态分析
• 2 浮游植物与环境因素的相关分析
• 3 小结
• 第七章 北溪水体富营养化综合调控措施
• 1 污染源控制
• 1.1 全面控制畜禽养殖业面源污染
• 1.2 加快镇、村生活污水治理
• 1.3 深化工业污染防治
• 1.4 控制化肥农药施用
• 2 确保水电站最小下泄流量,实行水资源的统一生态调度
• 3 完善流域监测体系
• 4 河流生态环境保护
• 5 建立和完善应急响应机制
• 第八章 总结
• 1 主要结果与结论
• 2 本研究的创新之处
• 3 本研究的不足之处
• 参考文献
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 个人简历