龙泓涧流域景观特征及其水环境质量研究

【摘要】：龙泓涧是杭州西湖上游四大溪流之一,是西湖天然的补给水源。随着社会经济及旅游业的发展,龙泓涧流域出现了许多环境问题,突出表现为以氮污染为主的水环境问题。本论文依托“十二五”国家水体污染控制与治理科技重大专项“城市内湖氮磷去除及富营养化控制技术研究”课题(2013ZX07310),选取龙泓涧流域为研究对象,从保护和改善生态环境的目的出发,通过对该流域的景观特征、水环境质量进行分析,探究该流域景观-水环境的响应关系,寻求该流域生态环境的优化措施,得出以下结论：(1)龙泓涧流域的景观多样性较高,主要包括森林、茶园、水体、建筑用地和城市绿化5种景观类型。景观结构呈规律性分布,水体是最易受人类活动影响的景观类型；景观格局的多样性、均匀度、聚集度和结合度较高,破碎度较低。(2)通过“源”、“汇”景观指数来描述“源”、“汇”景观对污染物的贡献和截留情况,研究结果表明,龙泓涧流域的“汇”景观指数(HI)大于“源”景观指数(YI),说明该流域的景观对污染物的截留能力大于贡献能力,有利于污染物浓度的降低。因此,在流域尺度上该流域的景观格局有利于生态环境的改善和保护。(3)龙泓涧水质总体呈现“低碳、低磷、高氮”的特点,水质随时间变化较大,而随空间变化不大。时间上,水体中各污染物浓度随时间波动较大,以TN为例,变化范围在0.80 mg/L～21.28 mg/L之间。空间上,水体中各污染物浓度变化不大,变化主要集中在梯级塘对氮磷污染物的去除方面,梯级塘对含磷污染物的去除效果好于对含氮污染物的去除效果。(4)利用模糊数学水质综合评价方法对龙泓涧水质进行评价,结果显示龙泓涧水质在丰水期、平水期、枯水期均为劣V类。其中,TN所占的权重最大,三个水期分别为0.672、0.606、0.653。这表明龙泓涧水质的主要污染物为TN。(5)龙泓涧流域的景观结构和景观格局对水质产生不同的影响。景观格局尺度的景观指数比景观结构尺度的景观指数更能解释水质指标的某些变化,景观格局与水质的相关关系更为明显。基于以上结论,结合龙泓涧流域的具体情况,可分别从合理划分景观功能区、科学分配“源”“汇”景观格局、严格控制非点源污染3个方面对该流域的生态环境进行优化。