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《浙江大学》 2015年
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杭嘉湖地区河流水体富营养化水平及氮磷阈值核算

朱思睿  
【摘要】:氮磷营养盐过量输入容易造成水体藻类大量生长,从而导致水体富营养化现象。制定河道氮磷阈值是约束水体污染的有效方法之一,也有助于改善已受损的水体水质。本论文以典型丘陵-平原复合型小流域为研究出发点,研究对比不同水系类型水体营养化水平,并通过SOM (self-organized mapping analysis)聚类分析和预测,基于生态学方法判定不同时期流域内营养元素氮磷的生态阈值。最终建立一套适用于太湖流域杭嘉湖平原的氮磷阈值评估体系,为有效预防和控制流域水体富营养化提供科学依据,同时也希望为我国其它地区河流水体富营养化的研究和控制提供借鉴。研究表明,西苕溪流域总氮、总磷浓度均较高,悬浮叶绿素α整体平均含量达6.23 μg/L,指示西苕溪流域水体存在明显富营养化趋势。磷可能是西苕溪流域浮游植物生长的潜在限制性营养盐。在一个藻类爆发周期,水体中悬浮叶绿素α含量呈现明显时空变化规律,9月达到最大,12月最小。下游平原城镇型水系的氮磷及叶绿素含量在整体平均水平上都普遍要大于上游山区农业型水系。西苕溪流域水体叶绿素a总体上与总氮、总磷和氨氮呈显著正相关关系,且平原水系相关性更好。底栖叶绿素α相关性弱于悬浮叶绿素α,确定河流氮磷生物学阈值的方法用悬浮叶绿素比底栖叶绿素更合适,且可能在平原城镇河流更适用。另外,水体的温度、pH、溶解氧、浊度等水文气象环境状况,对水体中叶绿素和底泥中总磷的含量也产生着一定影响。最终确定西苕溪流域总氮阈值为2.25 mg/L,总磷阈值为0.15 mg/L,氨氮阈值为1.06 mg/L,底泥总磷阈值为0.95 g/kg,底泥氨氮阈值为63.01 mg/kg。就不同采样时间和不同类型水系而言,最终确定山区和平原水系5、7、9、12月份的总氮阈值分别为2.14 mg/L、1.62 mg/L、2.02 mg/L、1.97 mg/L和2.55 mg/L、1.82 mg/L、2.26 mg/L、2.14 mg/L;总磷阈值分别为0.24 mg/L、0.13 mg/L、0.20 mg/L、 0.16 mg/L和0.31 mg/L、0.17 mg/L、0.26 mg/L、0.23 mg/L,分季节和水系类型对流域氮磷污染进行管理控制更有利于改善流域水质状况。根据在杭嘉湖流域整个面上具有代表性的河流的采样分析结果,得出杭嘉湖地区整个区域的河流总氮阈值为2.51 mg/L,总磷阈值为0.19 mg/L,氨氮阈值为1.78 mg/L。同时以总氮、总磷作为输入变量对水体叶绿素含量进行SOM预测的结果较好,该阈值评估方法在杭嘉湖地区适用性较好且阈值评估准确性较高。控制该研究区氮磷水平在此标准范围内,有利于控制杭嘉湖地区水体藻类大面积爆发而引发的水体富营养化。根据研究成果可建立一套基于阈值判识的富营养化风险评价方法体系。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:X522

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【引证文献】
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【同被引文献】
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