基于WASP水质预测模型的白洋淀典型水域净化能力评估研究

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白洋淀是位于平原地区半封闭式的浅水型湖泊,是华北地区水资源的重要组成部分,具有重要的服务功能。但随着国家经济发展日益加快,工业化、城市化步伐加大,加上近年来当地居民的环境保护意识淡薄,大量工农业废水和生活污水未经处理直接排入到白洋淀水体中,造成富营养化问题日益严重。水质模型不仅可以了解湖泊水质变化过程,而且可以评价湖泊水体中物理、化学、生物等因素所起的效果及存在的问题,对改善湖泊,污染生态修复治理具有重要意义。
  本文以白洋淀水环境为研究对象,根据白洋淀的水质特征和水动力条件,选取WASP水质预测模型作为基本工具,对白洋淀总氮、总磷的迁移转化进行模拟预测,验证WASP水质预测模型对白洋淀水质模拟的可行性和适用性,并利用WASP水质预测模型对白洋淀湖泊净化能力进行评估,评估白洋淀对总氮总磷的净化能力,分析湖泊水生植物、水生动物以及水利条件对净化能力的效果,提出白洋淀净化能力提升路径方法,为白洋淀生态修复提供指导建议。
  最终得出白洋淀区域:①全年平均每天对氮元素吸收能力为白洋淀总氮浓度本体值3.43%/d,对磷元素吸收能力为白洋淀总氮浓度本体值7.03%/d;②湿地水生植物十一月中旬开始到下一年三月中旬表现为向水中释放氮磷元素,三月中旬到十一月中旬表现为吸收氮磷元素;③湿地对氮磷元素的净化能力随着浮游动物浓度的增长而降低;④前置库深度为1.5m为最佳,水力停留时间为3天左右为最佳。并据此提出了白洋淀净化能力提升路径方法:①种植耐冷水生植物增强湿地寒冷季节对氮磷吸收能力;②在11月中旬前及时打捞水生植物避免造成水体污染;③放养滤食性底栖动物和软体动物,控制浮游动物含量;④设置前置库,水力停留时间为3天左右,深度为1.5m以下,促进水体中污染物质的沉降。
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