乌梁素海水环境容量分析
发布时间：2020-12-04 02:11
【目的】研究乌梁素海的水环境容量特征和探索水环境容量与入湖水质水量间的响应关系。【方法】采用零维模型分别计算并分析了乌梁素海冰封期与非冰封期的水环境容量,基于水文实际条件,分析入湖水量对出口断面污染物质量浓度的影响。【结果】冰封期湖泊的自净容量小于非冰封期时的自净容量,且冰封期的氮和有机物污染物的环境容量远小于非冰封期。【结论】非冰封期引入的黄河水和农田退水会导致湖泊氮磷水环境容量下降。有机物污染物的水环境稀释容量会因为黄河引水增加。
【文章来源】：灌溉排水学报. 2019年06期 第105-112页 北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
研究区位置图，其中
核睾３鏊?谌牖坪又挥?20km的河道，出水口到黄河包头饮用水取水口的距离较近，乌梁素海出水水质将直接影响包头取水口饮用水安全，因此，监测与采用乌梁素海出口水质控制具有一定的参考价值与实际意义。入湖水量可以加快湖泊水体置换，稀释水体污染物浓度，经过湖泊的自净与稀释后，出口断面水质会优于进口断面水质。因此通过总排进入湖泊的水体会在经过一段时间后，对出口断面的水质造成一定影响。3.2.1春季补水期流量对出口断面水质影响分析春季补水时期，由总排干大量引黄河水进入乌梁素海，其中含有少部分农田退水。图2为春季补水期补水流量与出口断面污染物浓度的时间序列变化情况，通过使用SPSS软件计算，春季补水期时期入湖口水经过37d到达出口点。由图2可知，4月前后补水流量较小，当平均补水流量达70m/s左右时，出口断面的TP浓度可以达到Ⅲ类水标准，TN质量浓度可以达到Ⅴ类水标准，当5月末补水流量增加至150~300m/s时，TP质量浓度也可以维持在Ⅳ类水标准以内，但是TN质量浓度就超出了Ⅴ类水标准。对于COD来说，4月补水流量较小时，COD质量浓度远超Ⅴ类水标准，但5月末—7月末补水流量较大时反而可以使出口断面水质维持在Ⅴ类水标准以内。（a）流量与TP质量浓度（b）流量与TN质量浓度（c）流量与COD质量浓度图2春季补水期补水流量与出口断面污染物质量浓度由相关性分析（表略）可知，春季补水期补水流量与出口TP、TN质量浓度极显著正相关，相关系数分别为0.635和0.705，也即出口TP、TN质量浓度会随着补水流量的增加而增加，可见总排春季引水会导致出口TP、TN的质量浓度增加，因为引水中大部分氮磷来源于施肥后的农田退水，在冰封期中保留
3.2.2非补水期与秋季补水期流量对出口断面水质影响分析图3为非补水期和秋季补水期补水流量与出口断面污染物质量浓度时间序列变化情况。此时期入口水通过35d到达出口点。8月初，补水流量低至约30m/s，出口断面的TP质量浓度会超过Ⅳ类水标准，但在9月末补水增加时，TP质量浓度可以维持在Ⅲ类水标准内。同样，对于TN和COD来说，9月末补水流量开始增加，其水质亦随之好转，可以达到Ⅴ类水标准，而在10月中旬补水减少时则会超出Ⅴ类水标准。（a）流量与TP质量浓度（b）流量与TN质量浓度（c）流量与COD质量浓度图3非补水期和秋季补水期补水流量与出口断面污染物质量浓度由相关性分析（表略）可知，在非补水期与秋季补水期，补水流量与出口TP、TN和COD质量浓度呈显著负相关，其中，与TN和COD质量浓度相关性极显著，相关系数分别为-0.818和-0.733，与TP的相关系数为-0.650；2个时期的补水水质均优于乌梁素海水质本底值，对于有效改善出口水质起重要作用。3.3湖泊水环境容量变化特征分析3.3.1各排干稀释容量变化由表4可知，八排排入乌梁素海的水主要是农田退水，除冰封期没有农田退水外，八排在非冰封期的TP环境容量始终处于负值，导致乌梁素海的TP质量浓度增加。TN的水环境容量在非冰封期与之相反始终处于正值，表明八排在非冰封期排水会使乌梁素海的TN质量浓度降低。在秋季补水期，八排的排水水量大幅增加，其COD质量浓度亦增加，因为秋季农田退水的水质优于春季的农田退水水质，因此该时期八排的COD水环境容量会大幅度减小，而在其他阶段COD的水环境容量受排水量的减小影响导致水环境容量增加。对于九排排水来说，冰封期的TP水环境
本文编号：2896848
【文章来源】：灌溉排水学报. 2019年06期 第105-112页 北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
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核睾３鏊?谌牖坪又挥?20km的河道，出水口到黄河包头饮用水取水口的距离较近，乌梁素海出水水质将直接影响包头取水口饮用水安全，因此，监测与采用乌梁素海出口水质控制具有一定的参考价值与实际意义。入湖水量可以加快湖泊水体置换，稀释水体污染物浓度，经过湖泊的自净与稀释后，出口断面水质会优于进口断面水质。因此通过总排进入湖泊的水体会在经过一段时间后，对出口断面的水质造成一定影响。3.2.1春季补水期流量对出口断面水质影响分析春季补水时期，由总排干大量引黄河水进入乌梁素海，其中含有少部分农田退水。图2为春季补水期补水流量与出口断面污染物浓度的时间序列变化情况，通过使用SPSS软件计算，春季补水期时期入湖口水经过37d到达出口点。由图2可知，4月前后补水流量较小，当平均补水流量达70m/s左右时，出口断面的TP浓度可以达到Ⅲ类水标准，TN质量浓度可以达到Ⅴ类水标准，当5月末补水流量增加至150~300m/s时，TP质量浓度也可以维持在Ⅳ类水标准以内，但是TN质量浓度就超出了Ⅴ类水标准。对于COD来说，4月补水流量较小时，COD质量浓度远超Ⅴ类水标准，但5月末—7月末补水流量较大时反而可以使出口断面水质维持在Ⅴ类水标准以内。（a）流量与TP质量浓度（b）流量与TN质量浓度（c）流量与COD质量浓度图2春季补水期补水流量与出口断面污染物质量浓度由相关性分析（表略）可知，春季补水期补水流量与出口TP、TN质量浓度极显著正相关，相关系数分别为0.635和0.705，也即出口TP、TN质量浓度会随着补水流量的增加而增加，可见总排春季引水会导致出口TP、TN的质量浓度增加，因为引水中大部分氮磷来源于施肥后的农田退水，在冰封期中保留
3.2.2非补水期与秋季补水期流量对出口断面水质影响分析图3为非补水期和秋季补水期补水流量与出口断面污染物质量浓度时间序列变化情况。此时期入口水通过35d到达出口点。8月初，补水流量低至约30m/s，出口断面的TP质量浓度会超过Ⅳ类水标准，但在9月末补水增加时，TP质量浓度可以维持在Ⅲ类水标准内。同样，对于TN和COD来说，9月末补水流量开始增加，其水质亦随之好转，可以达到Ⅴ类水标准，而在10月中旬补水减少时则会超出Ⅴ类水标准。（a）流量与TP质量浓度（b）流量与TN质量浓度（c）流量与COD质量浓度图3非补水期和秋季补水期补水流量与出口断面污染物质量浓度由相关性分析（表略）可知，在非补水期与秋季补水期，补水流量与出口TP、TN和COD质量浓度呈显著负相关，其中，与TN和COD质量浓度相关性极显著，相关系数分别为-0.818和-0.733，与TP的相关系数为-0.650；2个时期的补水水质均优于乌梁素海水质本底值，对于有效改善出口水质起重要作用。3.3湖泊水环境容量变化特征分析3.3.1各排干稀释容量变化由表4可知，八排排入乌梁素海的水主要是农田退水，除冰封期没有农田退水外，八排在非冰封期的TP环境容量始终处于负值，导致乌梁素海的TP质量浓度增加。TN的水环境容量在非冰封期与之相反始终处于正值，表明八排在非冰封期排水会使乌梁素海的TN质量浓度降低。在秋季补水期，八排的排水水量大幅增加，其COD质量浓度亦增加，因为秋季农田退水的水质优于春季的农田退水水质，因此该时期八排的COD水环境容量会大幅度减小，而在其他阶段COD的水环境容量受排水量的减小影响导致水环境容量增加。对于九排排水来说，冰封期的TP水环境
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