三峽庫區(qū)典型流域富營(yíng)養(yǎng)化污染與水華暴發(fā)的化學(xué)機(jī)制研究.pdf

1、三峽工程舉世矚目，是跨世紀(jì)的特大型水利樞紐工程，具有航運(yùn)、防洪和發(fā)電等三大功能，在給我國(guó)帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也將極大改變長(zhǎng)江流域三峽庫區(qū)的生態(tài)環(huán)境，并將對(duì)長(zhǎng)江流域的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。在蓄水前，長(zhǎng)江流域的，尤其是一些主要次級(jí)河流的總磷總氮濃度就一直偏高。水庫蓄水后，水文條件將發(fā)生變化，是否會(huì)在整個(gè)庫區(qū)發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化污染，就成為三峽水庫水環(huán)境安全保護(hù)中亟需開展預(yù)測(cè)研究的重要課題。本文簡(jiǎn)要分析了富營(yíng)養(yǎng)化污染發(fā)生的成因和調(diào)控要素，研究了水

2、體發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化和水華暴發(fā)的微觀機(jī)制和化學(xué)機(jī)理，為進(jìn)一步深入研究和預(yù)測(cè)庫區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化污染提供了參考意見。 藻類瘋長(zhǎng)而導(dǎo)致的水華暴發(fā)是一種涉及光合作用的生物化學(xué)動(dòng)力學(xué)過程，葉綠體作為藻類生長(zhǎng)必不可少的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，在外部條件如光照充足時(shí)，無機(jī)磷酸和ADP(二磷酸腺苷)將轉(zhuǎn)化為ATP(三磷酸腺苷)以儲(chǔ)備能量(光合磷酸化)和促進(jìn)藻類生長(zhǎng)；外部條件改變時(shí)，將出現(xiàn)ATP轉(zhuǎn)換為ADP以釋放能量的可逆反應(yīng)過程，從而有利于藻類分解。這就從微觀層面上

3、反映出水華暴發(fā)過程中生化反應(yīng)方向和能量轉(zhuǎn)換的內(nèi)在機(jī)制。本文基于這種理論框架利用三峽庫區(qū)典型流域水華暴發(fā)時(shí)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)研究了綠藻光合磷酸化的活化能ΔE，計(jì)算了庫區(qū)流域中若干水系在不同水文條件下提供的有效能量Δe和綜合營(yíng)養(yǎng)指數(shù)TLI(∑)，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了判斷不同水環(huán)境中水華是否暴發(fā)的無量綱水華暴發(fā)評(píng)價(jià)函數(shù)F，計(jì)算和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明F比單純的TLI(∑)作為水華暴發(fā)或者水體富營(yíng)養(yǎng)化的判據(jù)更合理，更有說服力和更具普適性。 同時(shí)，本文根據(jù)三