城市水体复合污染的表观污染效应及其控制

城市水体污染仍然是我国面临的一个严峻环境问题。由于对城市化进程所导致的水体复合污染问题尚未得到应有重视和系统研究，使得现有城市水体污染防治的整体策略和工程措施难以取得良好的成效。本研究拟以城市缓流水体，主要是城市河道为研究对象，考察水体在多种污染途径和污染物质的共同作用下所产生的表观污染效应；重点围绕影响城市水体景观功能的黑臭类型表观污染问题及其过渡和演化的中间状态，采用对重污染河段的实时观察监测，并结合模拟试验的研究方法，考察在外源污染输入、底质污染释放以及温度等环境因子和水动力等外部条件变化的影响下，水体中相关主要污染物质的迁移转化和交互作用，深入探讨表观污染效应的发生机制，阐明其在复合污染作用下的演进历程和在特定条件下的变化趋势，构建描述表观污染状态、特性和程度的表征体系，识别表观污染的关键诱发和控制因子，为更为全面地认识表观污染问题，提出可行的控制对策措施提供理论依据和技术途径。

水体表观污染是破坏城市水体景观功能的关键所在。在国家自然科学基金重点课题（编号：50938005）的资助下，课题组针对围绕水体表观污染的发生规律、演进历程、诱发因子和控制因子，开展深层次的基础与应用研究，重点突破水体表观污染的发生规律和发展进程，以构建水体表观污染表征体系、研究其发生机制和演进历程、甄别特征因子、探讨污染物在多相介质间的迁移转化规律为主要研究内容，完成了课题的各项研究内容，深化了对城市水体表观污染的科学认识，达到了预期目标。.课题组选择具有明显不同特征的城市河段，对水体表观质量及其在内外源污染、气象、水动力条件等因素变化的影响下演化发展的进程进行了长期、持续的观测，监测了多种水质指标的相应变化，结合对苏州地区水体典型污染水体表观污染不同发展阶段的广域观测描述和取样分析，为了解明晰水体表观变化污染过程中各种因子的交互作用，识别关键因子和控制条件，积累了大量数据信息；在此基础上，结合实验室研究和理论分析，对城市水体表观污染发展变化规律、主要诱发和控制因素进行了进一步深入的总结和阐述。 .课题研究形成了以下主要成果：明确了水体表观污染的概念和意义，对水体表观污染的特性和内涵进行了界定和阐述；基于相关水质指标与表观污染的关联性，建立了基于水质指标和模糊评判的水体表观质量评价方法，形成了可以客观描述、记录、比较水体表观质量—SQI指数，结合在苏州市31条城市河道常规监测评价，经过长时间大量数据的验证进行了改进完善；在识别验证导致城市水体表观污染的物质存在形态的基础上，探讨建立了基于吸收光谱扫描的表征方法—SPI，明确了采用光学测量手段定量表征水体表观污染的可行技术途径。依据对大量现场观察和监测数据的统计分析，提出了用于预测可见水华爆发的临界叶绿素浓度阈值；并基于藻类生长动力学和模糊风险概率理论，建立了以叶绿素、藻类光合活性和温度实测为基础的城市缓流水体水华爆发预警模型；阐明了悬浮物上不同形态磷数量分布规律与藻类生消间的响应机制。从黑臭、水华爆发等典型极端表观污染现象的观测和定性定量分析入手，识别了与不同水体表观污染的发生变化密切关联特征物质，明晰了特征物质或特征指标与水体表观污染变化进程的响应关系，构建了水体表观污染的分类体系，论证阐述了分类体系对表观污染的分类体系，论证阐述了分类体系对表观污染成因评判、趋势分析和调控策略的意义，为城市水体水质管理提供了依据。