湖庫水體富營養(yǎng)化的評價與模擬研究——以深圳鐵崗水庫為例.pdf

1、水體富營養(yǎng)化是當(dāng)今社會所面臨的嚴(yán)重環(huán)境問題之一，開展水質(zhì)評價，模擬不同湖庫水域空間污染特征及富營養(yǎng)化狀態(tài)，對有效防控水體富營養(yǎng)化和改善水環(huán)境質(zhì)量具有重要意義。鐵崗水庫是深圳寶安區(qū)的重要飲用水源水庫，有“深圳水缸”之稱，其水質(zhì)的優(yōu)劣直接影響到當(dāng)?shù)氐拿裆l(fā)展。為了解鐵崗水庫的浮游植物特征和富營養(yǎng)化狀態(tài)，本研究對鐵崗水庫的10個采樣點的浮游植物和理化指標(biāo)進(jìn)行了為期一年的監(jiān)測分析。首先，通過灰色聚類法評價了水庫的富營養(yǎng)化等級，然后，利用典范對應(yīng)

2、分析和相關(guān)分析探究影響浮游植物群落結(jié)構(gòu)變化的關(guān)鍵因子及其與葉綠素a的關(guān)系，接著建立遺傳算法改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，模擬和預(yù)測富營養(yǎng)化關(guān)鍵因子葉綠素a的動態(tài)，最終，根據(jù)模擬結(jié)果提出防控建議。主要的研究結(jié)果如下:
　　1、鐵崗水庫全年各點的富營養(yǎng)化水平均處于輕度富營養(yǎng)化，在空間上，水庫入水口至出水口的水質(zhì)表現(xiàn)為越來越好，庫尾由于外源污染而導(dǎo)致富營養(yǎng)化水平高于其他區(qū)域。
　　2、鐵崗水庫浮游植物種類多樣，全年共鑒定有56屬，其中包

3、括綠藻門25屬，硅藻門15屬，藍(lán)藻門16屬，甲藻門2屬，裸藻門1屬。在大部分調(diào)查時間內(nèi)，以藍(lán)藻門的相對豐度占絕對優(yōu)勢，在屬水平上，春季和秋季以鞘絲藻屬為優(yōu)勢種類，夏季以偽魚腥藻屬為優(yōu)勢種類，而硅藻門的直鏈藻在冬季的優(yōu)勢度較高，總體而言，豐度變化呈夏季高冬季低的趨勢。相關(guān)性分析顯示鐵崗水庫浮游植物總體豐度以及各門類在相對豐度較高時與葉綠素a濃度呈顯著正相關(guān)。典范對應(yīng)分析結(jié)果顯示浮游植物群落動態(tài)主要受溫度、TOC、pH、氨氮的影響。

4、　　3、通過灰色關(guān)聯(lián)度法篩選的關(guān)鍵環(huán)境因子TOC、TN、TP與葉綠素a建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，5周內(nèi)的預(yù)測效果達(dá)到理想目標(biāo)，模擬葉綠素a對其驅(qū)動因子的壓力響應(yīng)結(jié)果顯示，TN的減少能夠快速降低葉綠素a濃度。
　　主要結(jié)論有:灰色聚類法評價水體富營養(yǎng)化準(zhǔn)確、客觀、實用;浮游植物各門類在成為優(yōu)勢種時對葉綠素a的貢獻(xiàn)度最高;影響鐵崗水庫浮游植物群落動態(tài)的關(guān)鍵環(huán)境因子是溫度，其次是總有機(jī)碳等;BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)短期預(yù)測效果較好，削減TN是控制鐵崗水庫富