永定河怀来段氮磷时空分布及迁移规律研究

永定河怀来段氮磷时空分布及迁移规律研究为永定河怀来段水质提标,使八号桥国控断面达到III类水质要求,对永定河怀来段进行水质评价,确定水质污染程度,摸清氮磷的时空分布特征和水质变化规律,是该河段污染源控制、建设官厅水库上游国家级生态保护工程的前提。本文选取永定河怀来段作为研究对象,针对河流富营养化问题进行了为期一年的水质监测,明确永定河怀来段的氮磷时空分布特征,采用综合水质标识指数评价法,对该河段不同时期水质污染特征进行综合评价;运用主成分分析法确定该河段主要污染因子;用聚类分析法确定各个采样点空间分布特征;采用氮磷比和富营养化综合指数评估水体富营养化程度,探索永定河怀来段氮、磷污染现状,分析水体氮、磷营养盐结构时空变化规律,解析富营养化风险,以期揭示该河段的水质指标的时空变化特征;使用QUAL2k模型进行污染物迁移转化模拟,并且提出优化方案,使八号桥国控断面能够达到Ⅲ类水体要求,以期对永定河入库污染负荷削减提供参考依据。

永定河怀来段水体整体较差,TN均值为10.60 mg/L,ON和

NO₃^--N为TN的主要的存在形式;TP的均值为0.64 mg/L,SRP占TP的44.85%;春季灌溉回水使永定河干流氮磷的含量显著增加,尤其是ON增加明显。永定河怀来段综合水质标识指数为5.722,为Ⅴ类水体。

永定河怀来段水体污染物主要是氮磷营养盐和耗氧型有机物。永定河怀来段平水期和丰水期表现为磷为限制性营养元素（氮磷比>30,）,而枯水期水质适合藻类生长（7<氮磷比<30）,但由于北方枯水期为冬季,温度较低,爆发水华的可能性较低。

永定河怀来段水体时空变化大多数处在“富”营养化阶段。永定河怀来段干

流河流动力学过程良好,河流流态具有连续性,干流水华现象的可能性较低。

永定河怀来段COD、NH₄⁺-N、TN和SRP的综合衰减系数经一级反应动力学方程计算为2.97、2.80、1.57和21.80,计算值经水力校正后,综合衰减系数均变化较小,经过可靠性验证均没有超过10%,综合衰减系数可以忽略水力修正。使用QUAL2K模型准确模拟永定河怀来段水体水质,模拟值和实测值的相近,相对误差均在20%以内。

QUAL2K模型对永定河怀来段DO的模拟精度最高,其次是COD和

NH₄⁺-N。官厅水库上游退地水生态湿地保护与修复综合治理工程建设完成后,理论上洋河张家口市八号桥国控断面DO、

NH₄⁺-N能够达到Ⅲ类水体标准。