三峽庫區(qū)重慶段泥沙對硅藻生長影響試驗研究.pdf

1、水體富營養(yǎng)化是當今人類面臨的重大環(huán)境課題。我國湖泊由水質(zhì)污染引起的富營養(yǎng)化問題十分突出，已成為中國經(jīng)濟發(fā)展的主要環(huán)境問題之一。 三峽工程是跨世紀的特大型水利水電樞紐工程，具有防洪、發(fā)電、航運以及供水等巨大綜合利用效益，也給庫區(qū)水環(huán)境保護提出嚴峻考驗。水庫蓄水后，水流速度減緩，大量泥沙沉積，水質(zhì)變清，透明度增高，春季水溫升高、霧日減少，水面日照時間增加，有利于水生植物特別是藻類的光合作用，導致藻類的生長繁殖，增加了三峽庫區(qū)水體發(fā)

2、生富營養(yǎng)化的可能性。 因此，開展三峽庫區(qū)的富營養(yǎng)化問題研究，是實現(xiàn)我國長江流域資源、環(huán)境、人口和社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。 本文研究從泥沙對庫區(qū)水環(huán)境影響的角度出發(fā)，首先對三峽庫區(qū)重慶段泥沙的理化特性及沖淤規(guī)律進行了分析研究；其次分析了三峽庫區(qū)泥沙與氮磷的關(guān)系，進行了庫區(qū)泥沙對氮磷的吸附特性試驗研究；其后進行了三峽庫區(qū)重慶段泥沙對硅藻生長影響試驗研究；最后結(jié)合三峽庫區(qū)調(diào)度規(guī)律、庫區(qū)氣候情況、藻類生長條件、泥沙其對

3、水環(huán)境的影響，對三峽庫區(qū)重慶段富營養(yǎng)化的發(fā)生潛勢及預測方法進行了探討，得到以下的主要結(jié)論： ①三峽庫區(qū)水體的營養(yǎng)鹽含量總體來說處于一種較高水平，庫區(qū)水體含沙量較大，大量實測資料表明泥沙對水體中的污染物和營養(yǎng)鹽具有吸附作用，其泥沙對水環(huán)境的影響不容忽視。此外，懸浮泥沙顆粒物對藻類生物多樣性影響較大，硅藻因具有較硬的外殼，耐摩擦、耐滾動，在三峽庫區(qū)的藻類種群構(gòu)成中和數(shù)量上占絕對優(yōu)勢，其對水環(huán)境也有重要影響。 ②三峽庫區(qū)水

4、體中總氮主要由溶解態(tài)無機氮組成，含量比較穩(wěn)定，年變幅不大，庫區(qū)泥沙對總氮吸附相關(guān)性較差。庫區(qū)水體中總磷主要由顆粒態(tài)組成，總磷含量與泥沙含量顯著相關(guān)，庫區(qū)泥沙對總磷的吸附相關(guān)性顯著，但隨著水庫的調(diào)度運行變化較大。泥沙對總磷的吸附量隨著時間的增加而遞增并逐漸趨于平衡，隨著水相中磷初始濃度的增大而增加，但增加程度受泥沙吸附容量的限制而逐漸減緩；單位吸附量隨著泥沙粒徑的增加而遞減。泥沙對水污染物總磷、總氮的吸附均符合Langmuir等溫吸附方程

5、擬合，含沙量對磷吸附等溫式的參數(shù)沒有顯著影響。 ③泥沙對磷的吸附，降低了磷的含量，對庫區(qū)富營養(yǎng)化的發(fā)生有控制作用；但泥沙的沉降又增大了水體的透明度，有利于藻類的光合作用，對庫區(qū)富養(yǎng)化的發(fā)生又有促進作用。三峽水庫正常蓄水后，水流流態(tài)、泥沙含量等將成為浮游藻類旺盛生長的主要誘發(fā)因子。 ④通過對適宜硅藻生長的光照、水溫、營養(yǎng)鹽等條件下藻類生長規(guī)律的研究，并著重進行了不同粒徑、不同含量泥沙對硅藻生長影響試驗研究，結(jié)果表明：隨

6、著泥沙粒徑的增大，硅藻含量的峰值降低；適量泥沙(約0.2kg/m3)有利于浮游硅藻生長即葉綠素a峰值最高，過量泥沙(≥0.5kg/m3)抑制硅藻的生長，其葉綠素a峰值低且出現(xiàn)較晚；不同含沙量水樣中，硅藻生長均表現(xiàn)出遲滯期、對數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期相似的生長規(guī)律，但各階段的時間明顯不同。 ⑤三峽水庫成庫后的特殊水文條件，決定了它既不同于一般河流，也不同于一般水庫。根據(jù)水庫175-145-155m蓄水方案，以及發(fā)生富營養(yǎng)化所必需的三

7、要素(營養(yǎng)鹽條件、水文條件、氣候條件)，預測三峽庫區(qū)重慶段在放水期不會發(fā)生富營養(yǎng)化；在蓄水期特別是每年3～4月份間，庫區(qū)的支流和庫灣水流緩慢水域有發(fā)生富營養(yǎng)化的潛勢，應值得注意。干流是否會發(fā)生富營養(yǎng)化還有待以后的進一步研究。 ⑥針對三峽庫區(qū)富營養(yǎng)化的特殊性，應該結(jié)合生態(tài)動力學模型、經(jīng)驗富營養(yǎng)化模型以及野外同步觀測等建立完善的相關(guān)預測模型，用于三峽庫區(qū)富營養(yǎng)化的預警預報和管理?？梢試L試利用出現(xiàn)頻率高且與總藻量保持穩(wěn)定比例的參數(shù)藻