三峽水庫(kù)營(yíng)養(yǎng)鹽分布特征與滯留效應(yīng)研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，流域內(nèi)各種人類活動(dòng)強(qiáng)烈地沖擊著河流原有的生物地球化學(xué)過程，其中尤以水利工程的影響最為人們關(guān)注。長(zhǎng)江三峽水利工程是當(dāng)今世界最大的水利樞紐工程，其產(chǎn)生的“水庫(kù)效應(yīng)”不僅影響了三峽水庫(kù)的物質(zhì)循環(huán)，還可能對(duì)長(zhǎng)江中下游、河口乃至近海生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。本文以三峽水庫(kù)為研究對(duì)象，系統(tǒng)研究了蓄水后三峽水庫(kù)典型水域營(yíng)養(yǎng)鹽的分布特征、三峽水庫(kù)干、支流水體混合過程等，并在此基礎(chǔ)上，分析了蓄水前后三峽水庫(kù)營(yíng)養(yǎng)鹽 收支與滯留效

2、率。主要結(jié)論如下： (1)135m蓄水后，三峽水庫(kù)壩前水域營(yíng)養(yǎng)鹽濃度的季節(jié)變化明顯，硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮、磷酸鹽濃度在平水期高、豐水期低；而溶解硅濃度在豐水期高、平水期低。壩前水域水化學(xué)參數(shù)分布均一，沒有分層現(xiàn)象，控制其分布的主要機(jī)制為水動(dòng)力學(xué)因素。 (2)135m蓄水后，對(duì)懸浮顆粒物中磷的賦存形態(tài)分析表明，經(jīng)過三峽水庫(kù)后，水體懸浮顆粒物中磷的賦存形態(tài)及其含量發(fā)生了一定的變化，表現(xiàn)為弱吸附態(tài)磷、有機(jī)磷以及鐵結(jié)合態(tài)磷

3、等生物可利用的磷含量升高，而碎屑磷灰石磷以及非活性有機(jī)磷含量降低。懸浮顆粒物中磷的賦存形態(tài)組成的變化將改變顆粒態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽的輸送規(guī)律。水庫(kù)“淤粗排細(xì)”作用對(duì)懸浮顆粒物粒徑產(chǎn)生顯著影響，這可能是控制其變化的主要因素。 (3)156m蓄水后，三峽水庫(kù)營(yíng)養(yǎng)鹽垂向差異較小，沒有分層現(xiàn)象；沿水流方向，溶解硅、顆粒態(tài)氮、顆粒態(tài)磷濃度有明顯的降低趨勢(shì)。平水期，硝酸鹽是總氮主要組成部分，其次是溶解有機(jī)氮，顆粒氮所占份額較?。涣讋t以磷酸鹽為主要組成

4、部分，其次為溶解有機(jī)磷，顆粒態(tài)磷對(duì)總磷的貢獻(xiàn)量不大。 (4)三峽水庫(kù)入庫(kù)水體中亞硝酸鹽、氨氮、溶解有機(jī)氮、磷酸鹽濃度普遍高于出庫(kù)水體，而硝酸鹽、溶解有機(jī)磷濃度普遍低于出庫(kù)水體；入庫(kù)、出庫(kù)硅酸鹽濃度差異不大，且存在明顯的季節(jié)變化規(guī)律。在2007年，輸入到水庫(kù)中的氮、磷及溶解硅總量分別為8.14×105t、1.34×104t和1.24×105t：自水庫(kù)向下游輸送的氮、磷及溶解硅總量分別為6.83×105t、1.01×104t和1.

5、25×103t。受流量控制，入庫(kù)、出庫(kù)營(yíng)養(yǎng)鹽通量的60％左右是在豐水期輸送的，通量季節(jié)變化明顯。 (5)對(duì)三峽水庫(kù)進(jìn)行了營(yíng)養(yǎng)鹽收支及滯留效應(yīng)研究。結(jié)果表明，135m蓄水前總氮、總磷入庫(kù)負(fù)荷與出庫(kù)負(fù)荷相當(dāng)：135m蓄水后，約18％的總氮、15％的總磷和10％溶解硅滯留于水庫(kù)中，分別占長(zhǎng)江入?？偭康?％、4％、5％左右。156m蓄水后，三峽水庫(kù)對(duì)亞硝酸鹽、氨氮、溶解有機(jī)氮、溶解總氮、磷酸鹽存在滯留現(xiàn)象，其表觀滯留量分別為3.2×1

6、03t、6.39×103t、0.63×105t、0.21×105t、0.5×103t，對(duì)應(yīng)滯留效率分別為62％、43％、31％、3％、30％?？紤]水庫(kù)內(nèi)支流輸入、點(diǎn)源排放等的貢獻(xiàn)，對(duì)156m蓄水后滯留效率進(jìn)行校正后，三峽水庫(kù)對(duì)亞硝酸鹽、氨氮、溶解有機(jī)氮、顆粒氮、總氮、磷酸鹽和總磷實(shí)際滯留效率分別為67％、50％、37％、71％、16％、36％和7％。由于三峽水庫(kù)的滯留效應(yīng)導(dǎo)致的長(zhǎng)江磷酸鹽、溶解硅、總氮、總磷入海通量減少18％、2％、8％