论文部分内容阅读
呼伦湖位于我国北疆,地处高纬度,是典型的寒旱区草原型湖泊,其特殊的水文特征、水化学特征及水生态特征,决定了呼伦湖的属性与湿润区及高原区湖泊存在差异。近些年呼伦湖水环境不容乐观,水质及富营养化状况严重,因此为深入了解呼伦湖水环境状况,开展呼伦湖重要污染物分布及水质状况成因的研究十分有必要。本文以2013-2019年水质数据为基础,综合运用Arcgis空间插值、相关性分析、冗余分析方法及主成分分析等多种统计学手段,深入探讨污染物时空分布规律,识别筛选出影响呼伦湖水质及富营养化的环境因子,并运用VAR模型明确重要水质因子对水质及富营养化的贡献率,同时以输出系数模型为依据,对比分析2015年及2019年非点源污染物负荷,旨在揭示水体演变状况,为水资源保护措施的制定提供一定的科学指导并为呼伦湖生态治理提供理论支撑。主要成果如下:(1)时间分布上,TN、TP增长明显,COD则呈现先增加后减小,叶绿素a变化与COD相反。空间分布上,TN、TP、COD、叶绿素a的分布均有湖心区含量较小的特点。垂向分布上,TN、TP、叶绿素a水体分布有冰封期下层水体含量最高,非冰封期表层水体含量最高的特点,COD垂向分布与之相反。冰体中TN、TP和COD为“<”型分布,满足上层冰>下层冰>中层冰的特点。(2)通过对呼伦湖2013—2019年的综合营养状态指数、GC值及综合污染指数进行计算后得出:呼伦湖近7年TLI的范围在54.025-78.494,均处于富营养化状态,年际变化上呈现先升高后减小再升高的变化趋势;冰封期和非冰封期GC均值分别为4.238、4.386,水质综合污染指数平均值分别为4.381和3.593,综合污染指数均大于2,处于重污染状态。(3)通过相关性分析、RDA分析、主成分分析及方差分解对呼伦湖富营养化及水质状态的影响因子进行了分析,明确冰封期TN、TP对叶绿素a的贡献分别为9%、7%,TP和DO对水质的贡献率为9%、7%;非冰封期TN、TP对叶绿素a贡献率为10%、7%,对水质的贡献率为11%和24.5%。(4)通过估算两条入湖河流的污染物通量,得出克鲁伦河、乌尔逊河TN、TP及COD的通量2019年较2015年均有所增长。利用输出系数模型得出,水体所承担的污染物最多,分别占两个时期所有土地利用类型总量的70.39%和70.13%,其中2019年TN、TP、COD的总负荷量较2015年分别减少2.38×103吨/年、4.90×102吨/年、7.63×103吨/年。不同牲畜类型中,牛所产生的污染物负荷量最多,其次是猪。呼伦湖非点源污染的来源中,入湖的TN主要来源于牲畜,TP主要来源于不同土地利用类型及河流,COD的含量主要来源于河流输入,近年呼伦湖主要受TN、COD输入量较多,2015年及2019年TN的输入量占总量的70.94%和58.96%。