太湖入湖口沉積物磷素釋放與模型耦合研究.pdf

1、太湖流域的水環(huán)境污染問題直接影響飲用水安全、水生態(tài)安全和水資源可持續(xù)利用,成為制約流域社會經濟可持續(xù)發(fā)展、構建和諧社會的重大瓶頸。磷素是太湖流域富營養(yǎng)化問題的限制性因子,而水體中磷素的來源包括外源和內源兩部分。本研究通過實驗室測定與污染源統(tǒng)計相結合對南太湖主要入湖河道展開磷素污染特征解析,將實驗室模擬沉積物磷素釋放的靜態(tài)通量與動態(tài)通量結果應用于Water Quality Analysis and Simulation Program(W

2、ASP7.3)模型底泥項的改進,提高水質模擬精度。
　　 (1)研究區(qū)域磷素非點源污染解析結果顯示,農業(yè)非點源污染是區(qū)域總磷污染的主要來源,占到61.47％,而生活污染占38.53%。農業(yè)非點源中,種植業(yè)和畜禽養(yǎng)殖的總磷排放比較多,而水產養(yǎng)殖的污染排放相對較少?？臻g上磷素污染排放主要集中于南太湖入湖河道的上游區(qū)域,下游入湖口地區(qū)的磷素排放水平相對較低。水體中磷素污染特征分布既受到外源負荷輸入差異性的影響,同時也受到流速、流向等水

3、文地形條件的影響。沉積物中磷素空間分布主要受到河道寬度、水流條件等因素的影響。
　　 (2)沉積物發(fā)生再懸浮的啟動流速為0.10m·s-1。上覆水流速小于0.10m·s-1時,沉積物—水界面的磷素釋放基本不受流速變化的影響。靜態(tài)條件下,無機磷釋放通量為0.580 mg·(m2·d)-1,總磷釋放通量為0.671 mg·(m2·d)-1。再懸浮時,沉積物中磷素釋放通量與上覆水流速之間存在響應機制,即通量R=aebv,本研究中無機磷

4、釋放a=56.974,b=4.8486;總磷釋放a=63.161,b=4.9638。
　　 (3)WASP7.3水質模型對湖州入湖口區(qū)域水體磷素模擬結果表明反向流的模擬結果略差于正向流,可能因為采用一維河道模擬并且忽略沉積物釋放通量,導致模擬的結果與實際相差略大。在模型參數中定義沉積物磷釋放,并輸入其隨時間變化的實際參數值,提高水質模擬精度。改進后一致性系數明顯提高,誤差也有所降低,這說明在入湖口地區(qū),沉積物的釋放作用是水質模擬