闽江下游及河口水域溶解氧分布及富营养化评价

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闽江流域在我国东南沿海具有重要地位,但由于种种原因,其研究程度和所受的关注度相对较低。近年来,随着闽江流域沿岸经济发展,其污染程度日益加重,不仅使流域水质恶化,更对沿岸生产生活带来不利影响,更进一步威胁近岸的生态环境。为了解闽江下游与河口水域溶解氧四季变化规律,综合评价其富营养化程度,探讨污染物源汇之间的输运通量情况,本文利用2014年8月~2015年5月期间,闽江下游水口水库,至河口表层水样,依据《海洋调查规范》等多项标准中的方法,对温度、盐度、溶解氧、高锰酸钾指数、化学需氧量(COD)、硝酸氮(NO3-N)、亚硝酸氮(NO2-N)、氨氮(NH3-N)、活性磷酸盐(PO4-P)等多项水质指标进行调查。绘制分布图,分析相关性,选取合适模型,计算研究区域氧水-气交换通量,以及下游河段竹歧断面总磷、氨氮和化学需氧量通量,并对富营养化现状进行评价。研究结果显示:  夏、秋、冬、春四季节溶解氧含量变化范围分别介于4.44~8.39mg/L、3.49~10.89mg/L、3.35~12.00mg/L,3.37~8.42mg/L之间。平均值分别为:6.53mg/L、7.71mg/L、8.42mg/L、6.68mg/L。饱和度分别介于60.1~122.0%、41.2~125.7%、33.6~115.0%、42.0~113.1%之间。平均分别为89.0%、92.2%、86.5%、81.8%。表层溶解氧冬高夏低,春秋季在夏冬季之间,在我国主要河口水域中处于中等水平。  四季节溶解氧分布特点包括:秋冬季和春夏季溶解氧分别呈现相似的分布规律,形成两种分布类型。秋冬季,溶解氧在水口至竹歧段低,马江至长门段高;南北港均呈现显著高值,大樟溪对干流有补充作用,闽江河口水域溶解氧分布均一;春夏季,研究区域内溶解氧变化幅度小,水口竹歧段的溶解氧水平较高,大樟溪溶解氧较干流低,闽江口的溶解氧呈现不同程度的区域分化。研究区域溶解氧受到温度、悬浮物、COD和营养盐等要素影响,物理作用和生化作用错综复杂。  计算表明,夏季氧通量在-6.64~13.76g/(m2d)之间变化,平均3.68g/(m2d);秋季变化范围介于-7.91~17.69g/(m2d),平均2.33g/(m2d);冬季通量在-4.43~18.78g/(m2d)间波动,平均3.83g/(m2d);春季通量变化介于-3.61~17.28g/(m2d),平均5.66g/(m2d)。  营养指数法、潜在性富营养化评价法、有机质指数法和模糊数学法的评价结果一致认为:闽江研究区域富营养化现象较为严重。夏、秋和春三季是闽江研究区域水体富营养化的高发季节,污染严重的站位主要分布在下游区域内,在水口水库至竹岐、南北港的所有站位均表现为富营养状态;部分站位均属于磷中等限制富营养。河口范围水体的营养状况相对缓和,四个季节均没有达到富营养级。  研究表明,在研究河段化学需氧量的输送源以非点源为主,总磷和氨氮的源强类型属于点源与非点源混合型。依据三种污染物在流域的不同特性和条件,最终确定,竹歧水质控制断面的污染物通量约为:化学需氧量13.4×104t/a,总磷0.724×104t/a,氨氮0.831×104t/a。
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