入淀河口湿地磷的迁移转化规律研究

发布时间：2020-04-24 15:27

【摘要】：近年来水污染防治力度不断加强,地表水体环境水体环境质量明显改善,但海河流域水污染防治工作依然严峻。如今大部分污水厂排放尾水达到排放标准,地表水质得到改善,而对于水资源严重缺乏的地区,尤其是海河流域,在缺乏生态水的补给条件下,水污染状况依旧非常严重。流域范围内缺水和自然径流量持续减少导致海河流域内自然生态用水供应不足。而部分河流湖泊以城市污水处理厂尾水为补水的主要来源,污水处理厂处理水质即使能达到一级A标准,仍然远远高于进入湖泊水体标准,无法达到生态功能的要求。若以现有技术提高污水厂的排放水质标准进行深度处理,会大大提高污水处理成本。如何解决城市尾水排放标准与地表水质量标准的矛盾是当务之急的课题研究。因此,为保证湖库水质达到水体功能区划要求,充分利用入口区域湖体的净化功能,强制提高其净化效率,本论文以研究北方典型湖(库)为研究对象,通过对入湖(库)口湿地净化能力的研究,探索提高入库口自然湿地净化功能的途径。重点考察冬季低温期入湖库口自然净化能力和规律,为北方地区近自然湿地提高其自然净化能力提供技术支持和理论支撑。1、入湖河流至自然湿地,未受调水影响的深秋总磷总氮去除效果分别高达81%和91%,随着温度降低,自净能力有所下降,但仍有32%和6%的去效果;芦苇区主要依靠发达根茎的富氧能力以及对水流的拦截作用净化污染物,莲藕是对污染物吸收固化并能产生一定经济效益,而两湖区净化能力低于近自然湿地区,其主要原因是生态系统较为单一;而生活区和养殖区,其受人为影响基本丧失自净能力,甚至养殖区水质比入河水污染状况更加严重,其污染状况也逐渐影响周围生态系统较好的湖区的净化能力。生态调水是提高湖库水质一项有效措施,根据2017年冬季实际调水情况分析,在河流入湖口断面水质若要达到III、IV、V水质标准分别需生态水日流量18.7、12.2、9.42万吨。2、湿地沉积物中各形态磷在含量上有Ca-PRes-PNaOH-PNaOH-PoKCL-P,TP含量以Ca-P为主。TP-Ca-P呈高度正相关关系且关系稳定,沉积物中TP含量受到Ca-P含量影响最为明显,而Ca-P的含量能反映了入湖口湿地沉积物中含有较多的有机质及水生生物种类数量;入河口湿地各湖区磷释放规律趋于一致,在15天左右释放达到最大值,磷含量降低后趋于稳定。自然生态区达到磷释放量最大值0.0883mg/L,后降低至0.058mg/L,降低幅度达34.3%,主要原因可能是自然湿地区的生态系统较为完整,底泥种微生物种类较多,对磷的吸附作用较强。同时温度是影响沉积物中磷释放的重要因素之一,通过降低微生物的活性而处于抑制状态,温度降低抑制磷的释放,依据湖泊水质情况可知,冬季北方该湿地的沉积作用大于磷的释放。3、对比分析冬季淀内不同芦苇地和莲藕地的水质和沉积物磷形态分布以及微生物群落特征,芦苇地TP、COD和SRP水质含量均高于莲藕区湿地,其含量分别为0.35、34.33和0.2mg/L。莲藕区DHP、PP水质含量均高于芦苇地湿地,其含量分别为0.13、0.08 mg/L。因此,根据其去除机理可对该地区的莲藕荷花进行合理配植,增加入湖水的停留时间,从而增加生态系统的自净能力,达到水质标准。从微生物系统看,自然生态区细菌丰度明显高于生活区,细菌丰度也在一定程度上反映了生态系统的稳定性。不动杆菌株占比8.57%,其属于聚磷菌。磷细菌在整个系统中磷细菌的含量依旧很低,若能分离出该地区的土著聚磷菌,加以培养驯化,制成菌剂,增加了治理该湖区富营养化的手段。
【图文】：

位置图,白洋淀,核心区,缓冲区

2.1 北方典型自然湿地入口区域概况白洋淀是华北地区最大的内陆淡水湖，具有防洪泄洪、改善气候、保护生物多样和生态旅游等多种必不可少的生态功能，对维持该地区生态系统平衡稳定、保持物种样性起到关键作用。白洋淀按生态功能划分为实验区、缓冲区和核心区。核心区涵盖麦淀、烧车淀、藻傭淀和小白洋淀核心区；核心区外围为缓冲区；缓冲区外围为实[44]。其中核心区面积 97.4km2，占总面积的 31.22%；缓冲区 62.40km2，占总面积的 2实验区 152.2km2，占总面积的 48.78%。如图 2-1 所示，汇入白洋淀的河流流量不断减少，甚至断流。而府河是现如今一一条长期流入白洋淀河流，其水源主要为保定市污水处理厂排放的尾水，，因此该体质量较差，属于劣 V 类水体。而入河口湿地是白洋淀的入淀口区，府河水一部分经入河口湿地再进入白洋淀，藻傭淀属于白洋淀上游区域，该地区地势较高，在夏季水期水量较大，冬季缺水情况下水量较小，甚至会裸露湖底的底泥。

河口区域,位置图

河北大学工程硕士学位论文2.2 研究方法2.2.1 采样点布设入淀河口区域东西长约 11km，南北平均宽约 7km，水域面积约 36km2。属于河入淀前的一个大型淀泊，其位于安新县城西部。主要河流一部分水流经入淀口湿地入湿地的核心区，入淀口区域湖水流呈现复杂的流向，地势复杂且高低不一，因此模拟推算局部淀泊水的流向。根据该入淀泊形状和府河水流向的特征，设置了 7 个性采样点位。如图 2-2，这 7 个采样点位于覆盖了该入淀湿地特有的芦苇区、莲藕生活区、自然生态区以及进水口等位置。
【学位授予单位】：河北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X52;X143

【参考文献】