1980-2015年长江流域净人为磷输入和河流磷输出动态特征研究
发布时间：2021-08-21 13:24
磷是地球上所有生命形式所必需的营养元素之一。人为磷添加（如化肥、洗涤剂）是满足不断增加的人口对粮食和能源需求的重要基础。然而,过量人为磷输入不仅造成了有限磷资源的浪费,而且引发了水体富营养化等环境问题。明确流域人为磷输入与河流磷输出通量之间的定量响应关系是有效控制水体磷污染的重要科学基础。长江作为我国的第一大河,加强其生态环境保护具有重要战略意义。近年来的研究结果表明,总磷已成为长江流域水体的首要污染因子。然而,对近几十年长江流域人为磷输入及其与河流磷输出通量之间的定量响应关系尚缺乏系统分析,阻碍了磷污染的有效控制进展。本文以长江流域为研究对象,估算了 1980-2015年净人为磷输入及其组分的时空变化特征,分析了大通站河流磷输出通量的时间变异特征及其影响因素,建立了河流磷输出通量对净人为磷输入、建坝库容、流量的定量响应关系,探讨了当年净人为磷输入和遗留磷对河流磷输出通量的贡献,并对未来35年河流磷输出通量作了情景预测,为长江流域磷资源高效利用和磷污染控制提供了科学依据。主要研究结果如下:（1）1980-2015 年长江流域净人为磷输入（Net Anthropogenic Phosph...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１长江流域区位图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｌｏｃａｔｉｏｎ?ｍａｐ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｙａｎｇｔｚｅ?Ｒｉｖｅｒ?ｂａｓｉｎ??ｌｉ??
从时间尺度上来看，１９８０年至２０１５年长江流域３６年间ＮＡＰＩ与人口密度??（Ｒ２＝０．８９）、畜禽密度（Ｒ２＝０．９２）呈显著正相关关系，且ＮＡＰＩ随人口密度和畜禽密度??的增加而呈幂函数形式的增加（图３．３）。在空间尺度上，长江流域内１８个省级行政区??划３６年的年均ＮＡＰ丨与人口密度、畜禽密度也呈显著正相关关系（图３．３）。上海ＮＡＰ１??最高，人口和畜禽密度也最高；其次是河南，ＮＡＰＩ和畜禽密度都与上海比较接近，但??是人口密度落后于浙江、江苏和安徽，而这些地区的ＮＡＰＩ较河南低很多，这表明畜禽??密度对于ＮＡＰＩ的影响（Ｒ２＝０．９４）要高于人口密度（Ｒ２＝０．８９）的影响。??３０００???３０００????ａ?ｙ?＝?６Ｅ－０５ｘ３?，４３Ｓ，?Ｒ２?＝?０．８９，?ｎ＝３６?ｂ?ｙ?＝?０．２０３ｘ＇?７０２２，?Ｒ２?＝?０．９２，?ｎ＝３６??々?２０００?＾?２〇〇〇??｜?Ｉ??兰?１０００?Ｘ?１０００??＜?＜??０??１?１?１??０??１?１?１???１８０?２００?２２０?２４０?２６０?１００?１５０?２００?２５０?３００??人?口密度（ｐｅｏｐｌｅ?ｋｎｒ２＞?畜禽密度（ｐｉｇ?ｋｍ－２）??８０００???８０００????一?Ｃ?ｙ?＝?１０５．１?＼０?５２０４
已有的研究表明，河磷输出通量不仅ＮＡＰＩ的影响，而且到水文气象、理活动等因素的影响（Ｓｈａｒｐｌｅｙ?ｅｔ?ａｌ＿，?２００８；?Ｓｈａｒｐｌｅｙ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１３；?Ｃｈｅｎ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１６ａ）水体富营养化的角度看，磷的形态对藻类爆发有着重要影响。相对于ＰＰ，很多藻水体ＤＰ浓度的敏感性更强（陈永川等，２０１０；魏权等，２０１４）。因此，明确ＮＡＰＩ以关因素对长江磷输出通量以及形态的影响，对指导磷污染控制实践具有重要意义。??本章的研究内容重点包括：（１）长江大通站河流ＴＰ、ＰＰ、ＤＰ以及泥沙输出通量态变化特征分析；（２）?ＮＡＰＩ与河流各形态磷输出通量的关系分析；（３）河流磷输量的其他影响因素分析。通过以上三方面研究，进一步明确了长江大通站的磷污染特征，探讨了?ＮＡＰＩ和其他因素的影响，为长江磷污染有效控制提供重要科学依据。??１河流磷输出通量的时间演化特征??在?１９８０－２０１５?年间，长江?ＴＰ?通量由?１４２．１?ｋｇ?Ｐ?ｋｍ－２?ｙｒ－１?下降到?６８．９?ｋｇ?Ｐ?ｋｍ－２?ｙｒ＇??年内降低了?５２％。ＰＰ通量的变化趋势与ＴＰ较为一致，由１９８０年的１３７．９?ｋｇｋｎＰｙ降到?２０１５?的?ＳＵｋｇＰｋｒｒ＾ｙｒ－１，３６?年内降低了?７５％?（图?４．１）。??＋总磷Ｉ颗粒态磷＋可溶性磷＋悬浮泥沙?????
【参考文献】：
期刊论文
[1]长江经济带总磷污染状况与对策建议[J]. 续衍雪,吴熙,路瑞,杨文杰,赵越. 中国环境管理. 2018(01)
[2]长江流域总磷污染:分布特征·来源解析·控制对策[J]. 秦延文,马迎群,王丽婧,郑丙辉,任春坪,佟洪金,王鹤扬. 环境科学研究. 2018(01)
[3]长江流域旱涝年划分及降水特征分析[J]. 陈晨,李波,雷东洋,李子进. 北京水务. 2015(03)
[4]绿潮藻类暴发对天鹅湖水体和沉积物磷含量的影响[J]. 魏权,邵雪琳,高丽. 生态环境学报. 2014(01)
[5]长江流域气候变化高分辨率模拟与RCP4.5情景下的预估[J]. 陶辉,黄金龙,翟建青,赖锡军. 气候变化研究进展. 2013(04)
[6]IPCC AR4气候情景下长江流域径流预测[J]. 鞠琴,郝振纯,余钟波,徐海卿,江微娟,郝洁. 水科学进展. 2011(04)
[7]长江输出溶解态无机磷的通量模型灵敏度分析及情景预测[J]. 李新艳,杨丽标,晏维金. 湖泊科学. 2011(02)
[8]滇池水体磷的时空变化与藻类生长的关系[J]. 陈永川,张德刚,汤利. 生态环境学报. 2010(06)
[9]废水除磷及磷回收研究进展[J]. 王广伟,邱立平,张守彬. 水处理技术. 2010(03)
[10]长江口及邻近水域氮、磷的形态特征及分布研究[J]. 全为民,沈新强,韩金娣,陈亚瞿. 海洋科学. 2010(03)
硕士论文
[1]长江口环境变化及表层沉积物中总有机碳、总氮的时空分布[D]. 王华新.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2010
本文编号：3355683
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１长江流域区位图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｌｏｃａｔｉｏｎ?ｍａｐ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｙａｎｇｔｚｅ?Ｒｉｖｅｒ?ｂａｓｉｎ??ｌｉ??
从时间尺度上来看，１９８０年至２０１５年长江流域３６年间ＮＡＰＩ与人口密度??（Ｒ２＝０．８９）、畜禽密度（Ｒ２＝０．９２）呈显著正相关关系，且ＮＡＰＩ随人口密度和畜禽密度??的增加而呈幂函数形式的增加（图３．３）。在空间尺度上，长江流域内１８个省级行政区??划３６年的年均ＮＡＰ丨与人口密度、畜禽密度也呈显著正相关关系（图３．３）。上海ＮＡＰ１??最高，人口和畜禽密度也最高；其次是河南，ＮＡＰＩ和畜禽密度都与上海比较接近，但??是人口密度落后于浙江、江苏和安徽，而这些地区的ＮＡＰＩ较河南低很多，这表明畜禽??密度对于ＮＡＰＩ的影响（Ｒ２＝０．９４）要高于人口密度（Ｒ２＝０．８９）的影响。??３０００???３０００????ａ?ｙ?＝?６Ｅ－０５ｘ３?，４３Ｓ，?Ｒ２?＝?０．８９，?ｎ＝３６?ｂ?ｙ?＝?０．２０３ｘ＇?７０２２，?Ｒ２?＝?０．９２，?ｎ＝３６??々?２０００?＾?２〇〇〇??｜?Ｉ??兰?１０００?Ｘ?１０００??＜?＜??０??１?１?１??０??１?１?１???１８０?２００?２２０?２４０?２６０?１００?１５０?２００?２５０?３００??人?口密度（ｐｅｏｐｌｅ?ｋｎｒ２＞?畜禽密度（ｐｉｇ?ｋｍ－２）??８０００???８０００????一?Ｃ?ｙ?＝?１０５．１?＼０?５２０４
已有的研究表明，河磷输出通量不仅ＮＡＰＩ的影响，而且到水文气象、理活动等因素的影响（Ｓｈａｒｐｌｅｙ?ｅｔ?ａｌ＿，?２００８；?Ｓｈａｒｐｌｅｙ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１３；?Ｃｈｅｎ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１６ａ）水体富营养化的角度看，磷的形态对藻类爆发有着重要影响。相对于ＰＰ，很多藻水体ＤＰ浓度的敏感性更强（陈永川等，２０１０；魏权等，２０１４）。因此，明确ＮＡＰＩ以关因素对长江磷输出通量以及形态的影响，对指导磷污染控制实践具有重要意义。??本章的研究内容重点包括：（１）长江大通站河流ＴＰ、ＰＰ、ＤＰ以及泥沙输出通量态变化特征分析；（２）?ＮＡＰＩ与河流各形态磷输出通量的关系分析；（３）河流磷输量的其他影响因素分析。通过以上三方面研究，进一步明确了长江大通站的磷污染特征，探讨了?ＮＡＰＩ和其他因素的影响，为长江磷污染有效控制提供重要科学依据。??１河流磷输出通量的时间演化特征??在?１９８０－２０１５?年间，长江?ＴＰ?通量由?１４２．１?ｋｇ?Ｐ?ｋｍ－２?ｙｒ－１?下降到?６８．９?ｋｇ?Ｐ?ｋｍ－２?ｙｒ＇??年内降低了?５２％。ＰＰ通量的变化趋势与ＴＰ较为一致，由１９８０年的１３７．９?ｋｇｋｎＰｙ降到?２０１５?的?ＳＵｋｇＰｋｒｒ＾ｙｒ－１，３６?年内降低了?７５％?（图?４．１）。??＋总磷Ｉ颗粒态磷＋可溶性磷＋悬浮泥沙?????
【参考文献】：
期刊论文
[1]长江经济带总磷污染状况与对策建议[J]. 续衍雪,吴熙,路瑞,杨文杰,赵越. 中国环境管理. 2018(01)
[2]长江流域总磷污染:分布特征·来源解析·控制对策[J]. 秦延文,马迎群,王丽婧,郑丙辉,任春坪,佟洪金,王鹤扬. 环境科学研究. 2018(01)
[3]长江流域旱涝年划分及降水特征分析[J]. 陈晨,李波,雷东洋,李子进. 北京水务. 2015(03)
[4]绿潮藻类暴发对天鹅湖水体和沉积物磷含量的影响[J]. 魏权,邵雪琳,高丽. 生态环境学报. 2014(01)
[5]长江流域气候变化高分辨率模拟与RCP4.5情景下的预估[J]. 陶辉,黄金龙,翟建青,赖锡军. 气候变化研究进展. 2013(04)
[6]IPCC AR4气候情景下长江流域径流预测[J]. 鞠琴,郝振纯,余钟波,徐海卿,江微娟,郝洁. 水科学进展. 2011(04)
[7]长江输出溶解态无机磷的通量模型灵敏度分析及情景预测[J]. 李新艳,杨丽标,晏维金. 湖泊科学. 2011(02)
[8]滇池水体磷的时空变化与藻类生长的关系[J]. 陈永川,张德刚,汤利. 生态环境学报. 2010(06)
[9]废水除磷及磷回收研究进展[J]. 王广伟,邱立平,张守彬. 水处理技术. 2010(03)
[10]长江口及邻近水域氮、磷的形态特征及分布研究[J]. 全为民,沈新强,韩金娣,陈亚瞿. 海洋科学. 2010(03)
硕士论文
[1]长江口环境变化及表层沉积物中总有机碳、总氮的时空分布[D]. 王华新.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2010
本文编号：3355683
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