汤浦水库作为绍兴市和上虞市平原区域性供水专用水源,不仅保障了300万人口的饮用水安全,改善了人居环境,还为当地社会经济发展做出了巨大贡献。其水库的水质指标除总氮、总磷外总体较好,底泥的淤积量比较大,并含有大量有机污染物,在一定条件下会释放到水体中,是水体氮磷污染物的内污染源。本文将汤浦水库水质、上覆水水质以及底泥污染物分布规律共设九个采样点进行分析研究,得出底泥释放对上覆水水质影响较大,通过对底泥污染物释放的模拟,分析环境因子对底泥释放的影响,为水质安全研究提供科学依据。主要研究内容如下:1.对汤浦水库底泥和水质垂向上的污染物进行检测,分析底泥污染物分布与上覆水中污染物分布之间的关系,结果表明,汤浦水库底泥污染物含量变化规律与上覆水保持一致,上覆水由于受到底泥污染物释放的影响,氮磷含量几乎都高于水体各层的平均含量,总氮、总磷、氨氮最高分别为水体各层平均含量的1.30倍、16.71倍、3.65倍,可见,水体中污染物很大程度上来自于底泥污染物的释放。并研究了水体中污染物的季节性分布规律,结果表明,温度高的夏季污染物含量较高,总氮、总磷、氨氮可至2.96mg/L、0.43 mg/L和0.1mg/L。2.通过对汤浦水库底泥污染物释放进行实验室静态模拟实验,分析溶解氧、温度、扰动这三个因素对于底泥中氮磷释放规律的影响,实验结果表明,底泥中总氮、总磷、氨氮的释放与溶解氧、温度的变化关系呈正线性相关,与溶解氧呈负线性相关,即溶解氧含量越低、温度越高、扰动强度越大,底泥的释放量就越大。3.针对溶解氧、温度、扰动三个影响因素,对各个采样点均设计了三因素三水平的正交试验,各9种工况,分析三个因素和底泥中总氮、总磷、氨氮释放之间的相关性,溶解氧对底泥中氮磷的释放影响最大,相关系数基本在0.5-0.8之间,最高可达0.853,结果表明,显示高度相关和中度相关的位置较多,温度和扰动对底泥中氮磷的释放影响基本显示低度相关或相关程度弱,相关系数基本在0.5以下。因此,在不同位置处不同环境因子的影响程度不同,此结果为汤浦水库不同位置底泥中氮磷释放的控制确定了主控环境因素。4.使用响应曲面法(RSM)对温度和溶解氧两个影响因素进行优化,建立各响应变量的回归模型,分析温度和溶解氧对底泥氮磷释放的交互影响,使污染物质的释放量达到最低,实验结果表明,最佳释放条件是温度为9.87℃、溶解氧为7.93mg/L,最不利释放条件为温度为19.64℃、溶解氧为1.12mg/L,通过验证实验得出以上两种条件均可靠。5.响应曲面模型应用到汤浦水库实际当中,将春夏秋冬四个季节时水库上覆水的实际温度和溶解氧与模型结合起来,预测出不同季节水库底泥释放浓度,其规律与相同温度、溶解氧条件下水库水质一致。并估算出最不利条件下底泥中总氮、总磷及氨氮一年的释放总量分别为51.28t、9.14t、26.60t,分别占水体总量的9.23%、74.66%和81.80%,最佳释放条件下底泥中总氮、总磷及氨氮一年的释放总量分别为15.78t、2.88t和7.65t,分别占水体总量的2.84%、23.52%和23.53%。