城市湖泊底泥污染释放规律及在水质模型中的应用

摘要

城市浅水湖泊在城市生态环境中起着重要作用,湖泊底泥的污染严重影响了水环境治理的进程.本文的主要研究内容如下:(1)通过玄武湖沉积物柱状芯样室内模拟实验,归纳和总结了温度、溶氧、pH值等环境因素对湖泊沉积物污染释放的影响规律,对沉积物释放率与各因素之间的关系进行了定量化研究.(2)通过对实验数据的统计分析,分别遴选出对各污染物释放影响较大的因素.(3)建立与底泥耦合的二维湖泊水质模型,结合底泥静态释放系数,对玄武湖引调水方案进行预测研究.本文的研究有机联系了物理模拟和数值模拟,为模型参数的确定提供了一个新的思路;同时本文也较为详尽地分析了环境条件对沉积物释放的协同作用效果,可以为湖泊内源的控制提供决策依据.

目录

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1.绪论

1.1问题的提出和研究意义

1.2沉积物污染释放的研究进展

1.3沉积物污染释放的影响因素

1.3.1沉积物磷释放的影响因素

1.3.2沉积物氮释放的影响因素

1.3.3沉积物有机质的释放

1.4本文主要研究内容及技术路线

1.4.1本文主要研究内容及创新点

1.4.2本文技术路线

2.沉积物污染释放的模拟实验

2.1玄武湖概况

2.1.1沉积物的分布特征和组成

2.1.2沉积物间隙水物质含量的差异性

2.2材料与方法

2.2.1沉积物样品和上覆水样的采集

2.2.2沉积物和水样的分析方法

2.2.3沉积物污染物释放的模拟实验

2.2.4释放率和释放量的计算

2.3不同环境条件对沉积物磷释放的影响

2.3.1温度对沉积物磷释放的影响

2.3.2pH值对沉积物磷释放的影响

2.3.3DO对沉积物磷释放的影响

2.3.4小结

2.4不同环境条件对沉积物氮释放的影响

2.4.1温度对沉积物氮释放的影响

2.4.2pH值对沉积物氮释放的影响

2.4.3DO对沉积物氮释放的影响

2.4.4小结

3.底泥污染释放参数

3.1底泥释放率与影响因素关系的曲线估计

3.2底泥氮磷释放率的主要影响因素分析

3.2.1偏相关分析

3.2.2聚类分析

3.3底泥氮磷静态释放方程的建立

3.3.1多元线性回归经验方程的建立

3.3.2基于紊动扩散的底泥静态释放系数

4.底泥静态释放系数在玄武湖水质模拟中的应用研究

4.1水流-水质-底泥污染耦合模型的建立

4.2模型的率定与验证

4.2.1玄武湖监测点的布置

4.2.2玄武湖水流水质模拟

5.总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

致谢