胡梦辰 朱滔 蒋青松 邹锐 吴桢 张晓玲 叶瑞 刘永,

滇池溶解氧浓度变化的氮磷循环响应模拟研究

胡梦辰1朱滔2蒋青松1邹锐3,4,5吴桢1张晓玲1叶瑞5刘永1,†

1.北京大学环境科学与工程学院, 国家环境保护河流全物质通量重点实验室, 北京 100871; 2.昆明滇池投资有限公司, 昆明 650034; 3.云南高原湖泊流域污染过程与管理重点实验室, 昆明 650034; 4.北京英特利为环境科技有限公司, 北京 100080; 5.南京智水环境科技有限公司, 南京 210012; †通信作者, E-mail: yongliu@pku.edu.cn

基于滇池外海的三维水动力‒水质模型, 模拟湖泊水动力及水质的动态过程, 识别湖泊水体中溶解氧特征, 并通过设置外部负荷削减情景, 探究溶解氧浓度对底泥内源释放以及氮磷循环的影响。结果表明: 1)由于藻类爆发与水体氧传输受阻的共同作用, 滇池底层水体 6—9 月间存在较严重的缺氧现象; 2)溶解氧调控底泥氮、磷营养物质的释放, 进而显著地影响底层水体中氮、磷浓度; 3)滇池底层缺氧状况的改善对外部负荷削减要求较高; 4)底泥的磷吸收‒释放平衡点溶解氧浓度约为 3.3mg/L, 滇池水体中氮浓度的变化更易受外源负荷作用影响。

水质模型; 溶解氧; 氮磷循环; 底泥释放; 滇池

影响湖泊水质的氮、磷营养盐主要来自外源、大气沉降和内源等[1–2], 在湖泊外部输入负荷不断削减的情况下, 底泥可能转化为湖泊水体中污染物的重要来源[3], 底泥参与的内源释放及营养物内循环持续地阻碍湖泊水质净化和生态恢复[3–4]。溶解氧(dissolved oxygen DO)对评估湖泊富营养化具有重要作用, 一方面, 作为重要的水质评价指标, 直接反映湖泊水体的污染程度; 另一方面, 作为水体组分, 广泛地影响各种生物地球化学循环过程[5–6]。……