太湖入湖口沉积物磷素释放和模型耦合的研究

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1、浙江大学硕士学位论文摘要太湖流域的水环境污染问题直接影响饮用水安全、水生态安全和水资源可持续利用，成为制约流域社会经济可持续发展、构建和谐社会的重大瓶颈。磷素是太湖流域富营养化问题的限制性因子，而水体中磷素的来源包括外源和内源两部分。本研究通过实验室测定与污染源统计相结合对南太湖主要入湖河道展开磷素污染特征解析，将实验室模拟沉积物磷素释放的静态通量与动态通量结果应用于W疵rQuali锣Analysis觚dSiInulationPro舻吼(眦～SP7．3)模型底泥项的改进，提高水质模拟精度。(1)研究区域磷素非点源污染解析结果显示，农业非点源污染是区域总磷污染的主要来源，占到61

2、．47％，而生活污染占38．53％。农业非点源中，种植业和畜禽养殖的总磷排放比较多，而水产养殖的污染排放相对较少。空间上磷素污染排放主要集中于南太湖入湖河道的上游区域，下游入湖口地区的磷素排放水平相对较低。水体中磷素污染特征分布既受到外源负荷输入差异性的影响，同时也受到流速、流向等水文地形条件的影响。沉积物中磷素空间分布主要受到河道宽度、水流条件等因素的影响。(2)沉积物发生再悬浮的启动流速为0．10m．S-1。上覆水流速小于0．10m．s。1时，沉积物—水界面的磷素释放基本不受流速变化的影响。静态条件下，无机磷释放通量为O．580Ing．(In2．d)～，总磷释放通量为0．6

3、7ln玛．(m2．d)～。再悬浮时，沉积物中磷素释放通量与上覆水流速之间存在响应机制，即通量R=ae脚，本研究中无机磷释放a-56．974，b=4．8486；总磷释放a娟3．16l，b=4．9638。(3)WASP7．3水质模型对湖州入湖口区域水体磷素模拟结果表明反向流的模拟结果略差于正向流，可能因为采用一维河道模拟并且忽略沉积物释放通量，导致模拟的结果与实际相差略大。在模型参数中定义沉积物磷释放，并输入其随时间变化的实际参数值，提高水质模拟精度。改进后一致性系数明显提高，误差也有所降低，这说明在入湖口地区，沉积物的释放作用是水质模拟中不可忽略的一步，在研究中应该予以关注。(4

4、)对修正后的模型进行应用，在非点源污染负荷削减10％、20％、30％、50％的不同层次下情景分析结果显示，为使入湖河道总磷浓度达到功能区要求，Ⅱ浙江大学硕士学位论文流域磷素非点源需削减50％以上才能达到控制目标。因此，流域的磷素污染控制仍需以点源削减为重点任务，在点源污染得到基本控制的基础上，进一步开展非点源污染的削减，才能达到水环境功能区划的水质标准。关键字：沉积物，磷素，释放通量，wASp模型，水质模拟Ⅲ浙江大学硕士学位论文AbstractWa研env衲衄en_talpollutionof1础bllLake谢Udhctlya虢ctt11e越nk啦watersaf．e劬wat

5、erecolo百cal鼢f．e够arldrecycliI培ofwaterresources，w11ich、)l，iUbecoInea陀stri∞edbottl伽啪kt0tllesuStaimlbleS0cio—econoIllicbaSindevelopmemandtlleconstmctionofah釉oIlio璐socie够Phosphorusist：heliIlli证gf撕0rofeu仃opllicationp∞blemsin亿LihuLake．Phosphor哪in啪teraccumlllates丘．0mtwoso唧ces：nleexogenouS锄d髓dogenous

6、pollutingsources．BasedonmecharaCteristicsofphosphomsp01lutionsourCes锄dsedimentphosphomsreleaSeinmeriVers啪u11d‰Lake，也eWaterQual埘AnalysisandSiI】mlationPr0伊锄(WASP7．3)、Ⅳ嬲revised锄d印pliedintllepredictionofpollmionco砷旧1．1kreSultswass110、№dasf0110wiI玛：(1)Tllenon-pointsourCepollutionanalysisofphospho

7、n珞showedn雠a鲥culturaLlnon-pointsourcepollutionisam匈orsourceofpollu缸onintllere西onaltotalphosphoms，aCcou11_血gfor61．47％，wmledomesticpollutionacco蛐：ts矗)r38．53％．Amongtllea鲥cultlⅡ2Ilnon-pointsourCes，角rming龇1dliVeStockeIIlissioI塔relativelymoren嫩t11屺删ultl玳0