内蒙古乌梁素海"水华"暴发机理及其抑制效应研究

本项目以寒旱区内蒙古乌梁素海为研究对象，针对其水浅、草多、藻多、同时是河套灌区各类污水承泄体的特殊情况，对乌梁素海"水华"暴发过程中环境因子、水动力学条件及营养盐浓度等多种因素和不同点位分层水体中蓝藻、绿藻、硅藻数量进行同步监测分析，得出不同资源竞争条件下，藻类优势种群的形成及其必要条件。在此基础上，分析不仅考虑温度、风速、蒸发、辐射等气象因子和浮游生物新陈代谢、呼吸作用、光合作用等生理因子，同时，考虑挺水植物空间分布对沉积物再悬浮的临界切应力、动力扩散、紊动系数、污染物质迁移等影响的"水华"暴发成因。据此，提出抑制藻类生长，防止"水华"暴发的对策和措施。

本项目中，我们主要开展了5个方面的研究工作：（1）计算入湖口各类污染物浓度超标风险率，得出灌区流域的污染物负荷特征；（2）同步监测藻类数量和水质浓度；（3）分析影响不同藻类生长过程的关键性控制因子，确定了优势种群形成的条件；（4）建立了藻类生长、消亡过程的数值模拟模型；（5）根据所建模型，改变模拟情景，提出了抑制藻类生长，防止“水华”暴发的对策和措施。. 我们的主要结论如下：（1）绘制了乌梁素海入湖断面总磷、总氮、BOD5和COD水质参数不同污染强度对应的超标风险率图，为修复和治理乌梁素海污染现状提供了借鉴。（2）影响乌梁素海浮游植物群落结构的环境因子主要为总氮、水温、化学需氧量和透明度，绿藻的大量繁殖与较高的氮浓度密切相关，水体中pH值的大小将会间接影响绿藻的生长，蓝藻生长与总磷有很大的相关性；（3）气温升高，光照增强，有利于绿藻和蓝藻的生长，裸藻及金藻最适温度较低，水体有机物质含量升高将造成蓝藻等耐污性较强的种类大量繁殖；（4）耦合模型能够很好的模拟藻类和污染物质在年际、季节变化过程，模拟结果更接近于实际；（5）利用所建立的富营养化模型，按地表水五类标准控制入湖水质，模拟结果表明，降低入湖污染物质浓度后，对降低湖内污染物质浓度具有显著的影响，且后期模拟趋势更为明显。在此基础上，提出了抑制藻类生长，防止“水华”暴发的对策和措施。