澜沧江中上游氮磷营养盐时空差异性研究

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澜沧江流域梯级水电建设所引起的生态环境改变以及氮磷营养盐的输送问题一直是下游沿岸国家乃至国际社会关注上游电站开发影响的主要议题之一。目前有关梯级大坝对河流氮磷营养盐时空分异的影响的研究较少,因此大坝建设对澜沧江中上游氮磷营养盐的时空特征以及流域生态系统的影响的研究具有重要意义。本文以澜沧江中上游为研究区,通过对七个干支流断面在2015~2016年枯水期、汛期水体的监测,探讨各站断面氮磷营养盐的时间变化特征及空间分布规律,同时耦合分析氮磷营养盐与水环境因子的关系以及水库的富营养化状况。主要研究结果如下:(1)不同断面的总氮总磷浓度存在一定的季节、年际变化和空间分异。2015年两个坝前断面的TN浓度枯水期显著高于汛期;2015年的TN浓度由功果桥水文站断面到小湾水文站断面呈现逐渐增大的变化趋势;两支流断面的TP浓度枯水期大幅低于汛期:苗尾、功果桥坝前/坝下断面的TP浓度季节差异明显,汛期明显高于枯水期。2016年与大坝紧密相关的四个坝前/水文站断面的TN浓度枯水期明显高于汛期。TP浓度由功果桥水文站断面到小湾水文站断面呈明显降低的变化趋势。(2)功果桥坝前的总氮浓度枯水期明显大于汛期;2016年汛期总磷浓度较2015年相比大幅降低,降幅达到0.052mg/L:汛期的数值明显大于枯水期。功果桥水文站断面枯水期的总氮浓度都较高,数值高于地表水环境质量Ⅰ类水标准。小湾坝前断面2015年枯水期总氮浓度明显大于2016年,两年的枯水期浓度均大于汛期。2016年小湾坝前/水文站断面的总磷浓度枯水期明显大于2015年。大坝在枯水期对氮磷营养盐有明显的滞留效应,小湾大坝对于营养盐的滞留效应较明显,枯汛期总磷的滞留效率明显大于总氮,汛期总磷的滞留效率达到了 94%。(3)主要水质指标的规律及其与营养盐关系的研究表明:水温从上游到下游基本呈现小幅递增的趋势,坝前断面水温高于坝下断面;七断面浊度从上游到下游基本呈现逐渐降低的趋势;各断面枯水期溶解氧普遍高于主汛期,坝前断面溶解氧均低于坝下断面;电导率从上游到下游基本呈现逐渐降低的趋势。对研究区域氮磷营养盐起重要作用的主要水环境因子是浊度、溶解氧、温度,在一定程度上影响着研究区域水体中TN、TP的含量和时空分布特征,相对而言,电导率的影响较小。(4)水库富营养化的分析表明:大坝断面的营养盐结构主要是磷限制,支流断面以氮限制为主;线性拟合研究结论表明澜沧江中上游氮磷比主要是受磷的波动而改变。
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