三峡水库成库后对典型污染物迁移与时空分布的影响

论文摘要

三峡水库于2003年6月蓄水,坝前水位保持在135m。成库后,水体由河流变为典型的河道型水库。蓄水后河道过水断面增大,在上游流量不变情况下,流速自库尾至坝前逐渐减缓。水流对污染物的输移扩散能力下降,在同样的排污方式,相同的排污负荷下污染混合区必然加大。由于水文条件的改变,水生生态系统结构、功能必然受到一定程度的影响。三峡水库135m水位蓄水后,部分支流回水区已经出现水体富营养化现象,表明水体流速减缓后,容易导致水体富营养化的发生。本研究主要针对三峡水库成库后,有机物(BOD5、CODMn)、营养盐（N、P）重金属（Cu、Pb、Cd）在水库干流的迁移、分布状况以及支流回水区富营养状态进行研究。由于分析水库135m水位运行时,水体中污染物迁移、分布行为对预测水库175m水位蓄水后污染物的迁移变化具有重要借鉴意义,本论文就三峡水库135m水位蓄水后典型污染物（营养盐、有机物、重金属）迁移、分布的变化,进行了较为详细研究的基础上,对175m水位蓄水后可能产生的水环境问题进行了初步预测。研究成果对三峡水库水环境保护具有一定意义。通过本研究,主要结论为:①成库后,目前BOD达到国家地表水Ⅰ类标准,COD不同季节变化较大,水质介于Ⅱ-Ⅳ类标准。BOD、COD变化范围分别在0.1-1.3mg/L,1.8-6.3mg/L,受三峡水库成库的影响,水平分布上,DO、COD、BOD在成库区域低于上游区;COD浓度的时间分布为丰水期>平水期>枯水期;BOD浓度降低主要与污染物停留时间变长有关,COD主要是与泥沙沉积有关。垂直分布上,污染物3个层次变化不显著,未出现分层现象。②成库后,TP、NH3-N、NO2-N、NO3-N、TN浓度范围分别为0.06-0.34mg/L、0.01-0.72mg/L、0.002-0.100mg/L、0.76-2.09mg/L、0.855-2.52mg,L。TP分布为丰水期>平水期>枯水期,受悬浮物沉降的影响,TP在水库区域低于上游区。枯水期、平水期水体中TP以可溶解态为主,丰水期以颗粒态为主。水体N污染严重,仅能达到Ⅲ-劣V类,NO2-N、NO3-N、TN浓度均为平水期>枯水期>丰水期。水体中TN以NO3-N为主,占TN70%-90%。NO2-N比例最低,占TN3.5%以下。③Pb、Cu含量均为丰水期最大,枯水期与平水期变化不大;Cd含量变化无明显规律。除Cu丰水期水平分布为成库区小于上游区,Cd含量枯水期成库区大于上游区外,其余重金属水平分布规律无明显特征。Cd达到Ⅱ类以上水质标准,Pb和Cu达到Ⅰ-Ⅲ类水质标准。④三峡库区支流库湾水体中N污染严重,P污染相对较轻,但水体中N、P含量均超过发生富营养化的最低浓度。除苎溪河外,其余水体中高锰酸盐指数较低,还未受有机物污染。Chla含量不同水体有较大差异,但普遍较三峡水库成库前有不同程度增高。⑤三峡水库175 m水位蓄水后,成库区各断面COD、TP、重金属含量有降低趋势,成库区可溶态COD含量与上游区比较差别不大。支流富营养化程度可能进一步加重。成库前以硅藻为优势种的部分支流,在成库后可能被更适宜于静水生长的蓝藻或绿藻取代。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 前言
• 1.1 研究背景与意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 国内外研究水平及趋势
• 1.3 研究内容与思路
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 1.4 研究方法
• 1.4.1 调查方法
• 1.4.2 预测研究方法
• 2 三峡库区水环境状况
• 2.1 水资源
• 2.2 水体污染物来源分析
• 2.2.1 工业废水污染物排放
• 2.2.2 城镇污水及污染物排放
• 2.2.3 城镇及农村面源污染物排放
• 2.2.4 三峡库区污染物排放分析
• 2.3 成库前水环境状况
• 2.3.1 干流水环境质量
• 2.3.2 支流水环境质量
• 3 三峡水库成库后水环境变化
• 3.1 干流水环境变化
• 3.1.1 基本理化因子变化
• 3.1.2 有机物迁移变化
• 3.1.3 营养盐迁移分布
• 3.1.4 重金属迁移分布
• 3.2 支流富营养化状态及评价
• 3.2.1 基本理化参数
• 3.2.2 营养因子特征
• 3.2.3 营养状态评价
• 3.2.4 营养盐输出
• 4 三峡水库175M蓄水后水环境变化趋势预测
• 4.1 干流水环境变化预测
• 4.1.1 干流水体有机物预测
• 4.1.2 干流水体营养盐预测
• 4.1.3 干流水体重金属预测
• 4.2 支流水环境变化预测
• 4.2.1 支流水体营养程度预测
• 4.2.2 支流水体藻类组成预测
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献