太湖流域富營養(yǎng)化控制機(jī)理研究

前言

太湖流域位于長江三角洲南緣，是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口稠密的地區(qū)之一。隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展及人口的不斷增加，排放的污染物日趨增多。從太湖富營養(yǎng)化總體變化形勢看，太湖的水環(huán)境問題遠(yuǎn)沒有解決。由于太湖屬淺水型湖泊，具有垂直空間邊界層界限模糊，風(fēng)生流特征明顯，底泥再懸浮作用顯著，物質(zhì)和能量交換劇烈，以及人類活動影響顯著等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)增大了對太湖水環(huán)境惡化、生態(tài)系統(tǒng)變化和富營養(yǎng)化發(fā)生機(jī)理研究的難度’，’特別是目前對太湖流域富營養(yǎng)化發(fā)生機(jī)理的研究沒有從全流域生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的觀點(diǎn)將陸域、河網(wǎng)和水體作為一個(gè)完整的系統(tǒng)進(jìn)行研究，致使太湖流域富營養(yǎng)化發(fā)生機(jī)理和控制問題的研究進(jìn)展不大。筆者從20世紀(jì)90年代開始，在總結(jié)以往研究成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了大量的野外及室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究，獲取了大量的資料，取得了具有價(jià)值的研究成果?；诖罅康那捌谘芯抗ぷ?，并于2002年申請到國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“太湖流域富營養(yǎng)化控制機(jī)理研究”，在2003～2006年4年的研究工作中，進(jìn)行了大量的野外和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究，并在太湖流域創(chuàng)建了多個(gè)示范研究基地；同時(shí)積極參加國際、國內(nèi)學(xué)術(shù)交流，并邀請國外專家來華進(jìn)行了考察和交流。這些工作為太湖流域富營養(yǎng)化控制機(jī)理的持續(xù)研究創(chuàng)造了有利條件，研究成果也為我國眾多的淺水湖泊富營養(yǎng)化控制研究提供了借鑒作用。本書主要特色如下：（1）首次將陸域、復(fù)雜平原河網(wǎng)、大型淺水湖泊有機(jī)耦合在一起進(jìn)行污染物遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理研究。（2）在機(jī)理研究基礎(chǔ)上，通過定量分析非點(diǎn)源、河網(wǎng)水體污染物對太湖富營養(yǎng)化的貢獻(xiàn)，采用野外調(diào)查、選擇典型區(qū)進(jìn)行野外實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)等方法，開展了污染物遷移轉(zhuǎn)化的機(jī)理研究；并建立氮、磷、有機(jī)污染物在土壤、河網(wǎng)及湖泊水體中的遷移轉(zhuǎn)化定量關(guān)系。

內(nèi)容概要

針對目前太湖富營養(yǎng)化特征及其治理的主要科學(xué)問題與關(guān)鍵難點(diǎn)，本書緊密結(jié)合國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展戰(zhàn)略、環(huán)境污染控制目標(biāo)和地方政府需求，把復(fù)雜的太湖流域生態(tài)系統(tǒng)分解為陸域、河網(wǎng)及湖泊3個(gè)子系統(tǒng)，采用多學(xué)科交叉研究的方法，將各子系統(tǒng)中水流與污染物遷移轉(zhuǎn)化的內(nèi)在聯(lián)系耦合為一體進(jìn)行研究。    本書主要包括以下4方面內(nèi)容：一是流域非點(diǎn)源營養(yǎng)物質(zhì)在水一土界面的遷移及量化研究；二是太湖流域河網(wǎng)水體污染物質(zhì)累計(jì)和遷移規(guī)律；三是太湖污染物累計(jì)和遷移規(guī)律；四是太湖流域污染物負(fù)荷承載力與污染控制原理研究。本研究采用實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合、從機(jī)理到模型的研究方法，建立了污染物在水一土界面和河網(wǎng)及湖泊中遷移、轉(zhuǎn)化的模型系統(tǒng)。    本書可供水文學(xué)與水資源、環(huán)境水利、自然地理、土壤學(xué)、水利工程等學(xué)科的科研人員、大學(xué)教師和相關(guān)專業(yè)的研究生，以及從事水資源管理專業(yè)的技術(shù)人員參考。

書籍目錄

前言本書符號對照表第1章　緒論　1.1　概述　1.2　國內(nèi)外研究進(jìn)展　1.3　研究目標(biāo)　1.4　研究內(nèi)容和解決的關(guān)鍵問題　1.5　技術(shù)路線　1.6　研究方法　1.7　主要成果第2章　太湖流域概況　2.1　自然概況　2.2　社會經(jīng)濟(jì)概況　2.3　太湖流域水資源狀況　2.4　太湖流域水環(huán)境質(zhì)量概況　2.5　太湖流域主要環(huán)境問題分析第3章　太湖流域非點(diǎn)源污染產(chǎn)污機(jī)理與規(guī)律研究　3.1　太湖流域分區(qū)　3.2　山丘區(qū)非點(diǎn)源產(chǎn)污規(guī)律試驗(yàn)研究　3.3　平原非圩區(qū)非點(diǎn)源產(chǎn)污規(guī)律實(shí)驗(yàn)研究　3.4　平原圩區(qū)水流及污染物遷移特征研究　3.5　本章小結(jié)第4章　太湖流域河網(wǎng)污染物遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究　4.1　典型河網(wǎng)污染物降解規(guī)律研究　4.2　河道底泥污染物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究　4.3　太湖流域河網(wǎng)水環(huán)境數(shù)學(xué)模型建立　4.4　太湖流域河網(wǎng)水環(huán)境數(shù)學(xué)模型率定驗(yàn)證　4.5　太湖流域河網(wǎng)水環(huán)境數(shù)學(xué)模型計(jì)算結(jié)果分析　4.6　太湖流域河網(wǎng)區(qū)水體污染物對太湖富營養(yǎng)化的貢獻(xiàn)　4.7　本章小結(jié)第5章　太湖湖體富營養(yǎng)化控制機(jī)理研究　5.1　太湖底泥起動和水體懸浮物沉降規(guī)律試驗(yàn)研究　5.2　太湖水動力特征觀測與模擬研究　5.3　太湖SS及透明度數(shù)值模型研究　5.4　太湖水質(zhì)和富營養(yǎng)化模型研究　5.5　本章小結(jié)第6章　太湖流域富營養(yǎng)化控制措施研究　6.1　流域調(diào)水改善水環(huán)境　6.2　區(qū)域調(diào)水改善水環(huán)境　6.3　流域截污改善水環(huán)境效果分析　6.4　區(qū)域截污改善水環(huán)境效果分析　6.5　污染物的生物一生態(tài)系統(tǒng)治理　6.6　本章小結(jié)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 緒論1.1　概述太湖流域位于長江三角洲南緣，總面積36894.9km2，人口4533.39萬，在占0.4％的國土面積上，創(chuàng)造了占全國約11％的工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值，是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口稠密的地區(qū)之一。該地區(qū)隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展以及人口的不斷增加，排放的污染物日趨增多。1990年7月，太湖藍(lán)藻水華暴發(fā)，梅園水廠無水可取，迫使無錫市116家工廠企業(yè)停產(chǎn)，直接經(jīng)濟(jì)損失1.6億元。僅20世紀(jì)90年代，太湖藻類就暴發(fā)了4次，近期太湖藻類暴發(fā)的頻次越來越高。無錫市為了保證水源地的供水質(zhì)量，自20世紀(jì)70年代以來數(shù)次將城市水廠取水口向湖心方向遷移，但1996年耗資6億元新建的離市區(qū)約20km的貢湖水廠，現(xiàn)又面臨夏季藍(lán)藻水華暴發(fā)的威脅。1998年底，兩省一市聯(lián)合進(jìn)行的太湖流域“零點(diǎn)達(dá)標(biāo)”排放行動，在一定程度上削減了工業(yè)污染負(fù)荷，遏止了水環(huán)境惡化的趨勢。然而，從水質(zhì)和富營養(yǎng)化的總體變化形勢來看，太湖的水環(huán)境問題還遠(yuǎn)沒有解決。太湖水質(zhì)惡化與富營養(yǎng)化問題已經(jīng)引起了黨和國家的高度重視。發(fā)達(dá)國家相關(guān)研究人員認(rèn)為，流域上非點(diǎn)源污染是造成湖泊富營養(yǎng)化的主要原因。其中，農(nóng)業(yè)污染占非點(diǎn)源污染的64％。由于我國污染治理程度和國外有較大差異，如何準(zhǔn)確界定各類污染源對湖泊富營養(yǎng)化的貢獻(xiàn)是一個(gè)非常有意義的研究內(nèi)容。污染物在土壤系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)換過程，過去很少深入研究，一般將土壤系統(tǒng)作為“黑箱”處理，該方法局限性大，無法開展深層次研究。國際上十分重視非點(diǎn)源污染遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理及定量化的研究，取得了很多重要的成果，但是其研究成果在國內(nèi)的應(yīng)用效果并不是非常理想。我國正日益重視非點(diǎn)源污染的研究，但在研究方法和手段上，與國際先進(jìn)水平相比還有相當(dāng)大的差距。

編輯推薦

《太湖流域富營養(yǎng)化控制機(jī)理研究》為中國水利水電出版社出版發(fā)行。

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