黑河水库水质及藻类监测和水体分层研究

论文摘要

随着我国城市化进程的加速,水资源保护和经济发展的矛盾日益突出。黑河金盆水库作为西安市主要的饮用水水源地,近些年面临着水质恶化、富营养化加剧的严峻形势。因此,针对该水库的水质现状、藻类生长情况以及水库温度分层变化进行监测分析,对于进一步开展水源地保护和水污染控制具有重要的指导意义。本论文采用水库现场监测和实验室分析结合的方法,对黑河水库水质特征和水力分层规律进行分析研究,主要得出以下结论：（1）黑河水库总氮含量明显超标,平均含量1.29 mg／L；总磷平均含量0.031mg／L,有逐年上升的趋势,库区水质基本达到富营养化水平。入库径流水质在降雨季节严重恶化,由于降雨冲刷而挟带大量地表污染物进入河流造成总氮和有机物含量大幅升高,总氮平均含量1.60 mg/L,CODMn可以达到4.0mg／L左右,二者均超出晴天径流含量的1～2倍。结合水库入库流量资料估算,上游输入污染物负荷为：总氮605.76t/a,总磷15.41 t／a。（2）2009年黑河水库水中藻类的生长呈现“双峰型”规律：藻类高发期分别是4-5月份和8-9月份,藻细胞密度的最高值分别为610万个／L和770万个／L春季优势种类单一,主要为硅藻门的小环藻；夏秋季节藻种的多样性增加,主要以绿藻和硅藻门为主。藻类生长主要受总磷含量的限制。汛期流量的稀释作用也是影响藻类生长的另一个重要原因。根据2008年和2009年监测结果,藻细胞密度与水库水位具有明显的负相关。（3）黑河水库属于分层型水库,3月～5月份属于温度分层形成期；6月～10月初属于稳定分层期；10月中旬～12月属于温度分层减弱期；12月下旬至次年2月份,属于水库冬季混合期。夏季入库的冷水径流会形成潜流层,打破20m～40m水深范围内的分层结构。冬季水库的温度分层变化和水体混合深度的增加是一个渐变的过程,先是局部逐渐掺混,最后大量冷水下沉,水体快速实现完全混合。黑河水库在2010年1月中旬进入完全混合状态,底层水体迅速复氧,pH值、电导率沿水深方向分布也基本一致。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 地表水源水质概况
• 1.1.1 地表水源水质现状
• 1.1.2 地表水源水质污染特征
• 1.2 藻类与水体富营养化
• 1.2.1 浮游藻类的概念和组成
• 1.2.2 影响藻类生长的因素
• 1.2.3 水体富营养化的发生和危害
• 1.3 深水湖泊/水库水体分层特征
• 1.3.1 水体分层概念和形成机理
• 1.3.2 水体分层的水质危害
• 1.4 本课题研究的目的和主要内容
• 1.4.1 研究的目的和意义
• 1.4.2 课题研究内容
• 2 研究对象和方法
• 2.1 黑河流域和金盆水库概况
• 2.2 分析方法
• 2.2.1 水样的采集和保存
• 2.2.2 水质指标的检测方法
• 2.2.3 藻细胞数量和种属鉴定
• 3 黑河水库水质分析和藻类生长监测
• 3.1 黑河水库水质状况分析
• 3.1.1 库区水质现状
• 3.1.2 游入库径流水质分析
• 3.1.3 营养盐入库负荷估算
• 3.2 黑河水库藻类监测分析
• 3.2.1 藻类数量季节变化
• 3.2.2 藻类种属组成和季节演变
• 3.2.3 藻类和叶绿素的垂向分布
• 3.2.4 藻类生长影响因素分析
• 3.3 本章小结
• 4 黑河水库水体分层研究
• 4.1 黑河水库水体分层季节变化规律
• 4.1.1 水温的垂向分布规律
• 4.1.2 水体溶解氧的垂向分布规律
• 4.1.3 水体pH值的垂向分布规律
• 4.2 黑河水库夏季水体分层特征
• 4.2.1 垂向物理化学指标分布特征
• 4.2.2 垂向水质与入库径流对比分析
• 4.3 黑河水库冬季水体混合过程
• 4.3.1 垂向水温分布变化
• 4.3.2 垂向溶解氧分布变化
• 4.3.3 垂向pH值和电导率分布变化
• 4.3.4 库区不同断面的对比分析
• 4.3.5 水库混合期水质变化分析
• 4.4 本章小结
• 5 结论和建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录:黑河水库部分藻类显微镜图片