漳泽水库沉积物和上覆水污染特征及氮磷释放规律研究

发布时间：2020-11-06 04:50

　　 沉积物是湖库及其流域中动植物的栖息地,也是营养盐、重金属和其它污染物的重要储蓄场所。研究发现,水体中氮、磷等营养物质增加是导致湖库富营养化的主导因素,氮磷不断输入和长期积累,使得湖库沉积物逐渐以内源污染的形式影响湖库水质。随着上覆水环境条件的改变,内源负荷以沉降或颗粒吸附作用聚集于沉积物中,进而从沉积物向上覆水体释放,严重影响湖库上覆水体的水质。本研究以漳泽水库为研究对象,通过现场采样、室内检测和试验模拟,对沉积物和上覆水中氮磷营养盐的时空变化特征进行了研究;对水库沉积物中氮磷营养盐的污染情况进行了评价;对沉积物的氮磷释放规律进行了研究分析,研究结果对控制湖库水体内源污染具有重要意义。论文的主要研究工作和结果如下:(1)上覆水理化指标和营养盐指标时空分布研究在2017年10月-2018年9月对漳泽水库16个采样点上覆水进行采样监测,分析上覆水理化指标和营养盐指标的时间空间变化,结果表明:水库中各理化指标的季节性分布特征表现为水温、pH春夏秋季高,冬季低,透明度和溶解氧春夏秋季低,冬季高。水库中营养盐指标总氮、总磷、氨氮呈现由水库入库水域向坝前水域方向逐渐降低的特征;COD等值线变化特征为在秋季,水库坝前区域污染较高,春夏冬季,由水库中心向四周水域浓度逐渐升高;叶绿素在春季由水库中心向四周水域浓度逐渐降低,夏秋冬季呈现由水库入库水域向坝前水域方向逐渐降低。(2)沉积物营养盐与重金属污染特征研究对漳泽水库沉积物中的氮磷营养盐和重金属的污染分布进行分析,结果显示,沉积物中总氮、氨氮、总磷和重金属(Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As)的空间分布规律具有一致性,均呈现出坝前区和库尾区污染严重,中部区污染较轻的分布趋势;对水库沉积物污染层进行评价,结果表明沉积物污染层综合污染指数(FF)2.0,污染状态为重度污染,对重金属进行评价,得出Hg和Cd对潜在生态风险指数贡献最高,达52.06%和45.43%。(3)沉积物-上覆水氮磷释放室内模拟试验研究通过室内沉积物-上覆水释放模拟试验,控制温度、pH、溶解氧等环境条件,对沉积物中氮磷营养盐释放规律进行分析,得出随温度水平的增加,TN、TP、NH4+-N释放强度明显增大;随pH水平的增加,TN、TP、NH4+-N释放速率呈现先降低后升高的趋势;随DO水平的增大,TN、TP、NH4+-N释放速率降低。并对沉积物氮磷释放强度与温度、pH、溶解氧之间的关系进行多种类型曲线拟合,得出NH4+-N、TN、TP的释放强度与溶解氧最优拟合曲线为三次函数;而NH4+-N与pH最优拟合曲线为二次函数,TN、TP与pH最优拟合曲线为三次函数;沉积物中NH4+-N、TN和TP的释放强度与温度最优拟合曲线为二次函数。(4)沉积物-上覆水氮磷释放数学方程建立及释放量估算设计正交试验,分析在三种因素共同作用下,沉积物氮磷释放规律,建立了沉积物总氮、总磷释放速率与环境变量温度、pH、溶解氧之间的数学方程分别为RTN=3.089*T+21.027*pH+5.770*DO-25.970,RTP=0.753*T-13.712*pH-3.511*DO+192.262,进行显著性检验得出,T、pH、DO对水库沉积物氮磷释放有着显著的影响,在各试验因素规定的范围值内,沉积物TN、TP释放的显著性排序为pH值水温(T)溶解氧(DO)。通过释放速率数学方程估算出水库水体中沉积物全年总氮释放量为303.125t,总磷释放量为103.943t。
【学位单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：X524
【部分图文】：

图 1-1 漳泽水库水质污染实拍图Fig. 1-1 The actual situation of water pollution in Zhangze Reservoir城市水库水质质量不仅直接影响城市居民的生活，而且对城市景观也有负面影响。分析讨论水库沉积物-上覆水营养因子污染过程与释放规律，对于内源污染的治理提供理论基础。本研究通过对污染水库进行实地考察监测、实验室模拟、理论分析等方法，控制温度、pH、溶解氧三种环境因素，研究氮磷营养因子在沉积物-上覆水界面的释放规律，构建水库沉积物营养盐释放强度与环境因子之间的数学关系，实现对漳泽水库沉积物污染负荷的估算，对漳泽水库水质的污染治理和入库河流的环境生态保护具有十分重要的意义。1.2 国内外研究现状1.2.1 湖库水质变化规律的研究进展水质污染的影响因子与水库的污染分布有着紧密的关系，近年来，学者们主要对水质污染的时空分布特征及其主要影响因子进行分析研究，通过对相应研究区域多年采样并进行水质数据分析，研究水质的时空分布特征，分析在该时空分布特征下水质变化的离散和

水库概况与历年水质分析评价.1 漳泽水库概况.1.1 工程概况及水系浊漳河南源处于东经 112°40′~113°10′，北纬 36°5′~36°20′之间。漳泽水库位于山西治市，地处上村镇、马镇、大辛庄镇、李高乡之间，是浊漳河南源上的一座集供水、、防洪、养殖和旅游等功能为主大（II）型水利工程。如图 2-1（a）所示。1959 年 1 日漳泽水库正式建设，1960 年 4 月 1 日竣工蓄水正式运行，1989 年 10 月至 1995 月随水库大坝进行加固改造，1998 年 11 月通过了验收。漳泽水库大坝长 2514m，正水位（902.4m）时，坝前最大水深 8.94m，库尾水深 0.94m，平均水深 5.49m，属于水库。漳泽水库控制流域面积为 3176km2，上游年均来水量 2.25 亿 m3，总库容 4.273[79-80]。漳泽水库有 1 条主干流和 3 条主要支流，即主干流浊漳河，支流岚水河、石和绛河，如图 2-1（b）所示。

0.4433 0.832 0.514 2.0.2453 0.3232 0.4379 1.0.2058 0.1976 0.469 0.0.2446 0.3988 0.4028 1.0.20283 0.432 0.39612 1.水质概况污染因子研究-2016 年每个季度（2015 年第四季度由于特，图 2-2 为采样断面计采样点的分布情况。准》（GB3838-2002）为依据，选择 pH、氨）8 项指标进行分析。由《山西省地表水功泽水库水质标准为Ⅲ类。
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 任建营;闫福根;张晓军;;漳泽水库大坝结构安全分析与评价[J];城市地理;2016年22期

2 ;锐意改革 走向辉煌——漳泽水库管理局改革开放30年发展纪实[J];山西水利;2008年06期

3 秦凯;;漳泽水库水环境污染现状及控制对策[J];山西水利;2007年06期

4 崔建国;康勇锋;孙建星;;漳泽水库水环境容量及水污染控制方案研究[J];太原理工大学学报;2006年03期

5 崔虎平;冯联宏;;漳泽水库发展旅游业的思考与分析[J];山西水利;2006年03期

6 ;漳泽水库管理局公安科连续三年荣获治安模范荣誉称号[J];山西水利;2001年06期

7 卫永立;漳泽水库管理工作的实践与思考[J];山西水利;2001年S1期

8 武年丰;青春浇灌文明花——记省漳泽水库公安科干警王胜利[J];山西水利;1998年02期

9 姚保卫;漳泽水库垂钓乐[J];中国钓鱼;2002年02期

10 胡长静;;春夏季漳泽水库浮游动物群落特征及水质评价[J];山西水利科技;2018年04期

相关硕士学位论文 前10条

1 张茜;漳泽水库沉积物和上覆水污染特征及氮磷释放规律研究[D];西安理工大学;2019年

2 钟海秀;漳泽水库的藻类植物及其营养型评价[D];山西大学;2004年

3 杨虎山;漳泽水库洪水实时调度研究[D];太原理工大学;2005年

4 毕栋威;漳泽水库生态调度研究[D];太原理工大学;2009年

5 公绪英;漳泽水库预报调度防洪能力研究[D];太原理工大学;2007年

6 申敏;漳泽水库库群防洪实时优化调度研究[D];太原理工大学;2003年

7 赵元秀;漳泽水库汛期模糊划分及汛限水位的确定[D];太原理工大学;2004年

8 毛慧慧;漳泽水库洪水实时调度风险分析[D];太原理工大学;2006年

9 李靖;河川径流特征及影响因素分析研究[D];太原理工大学;2015年

10 张晶;漳泽水库年径流周期分析[D];太原理工大学;2015年

本文编号：2872675