人类活动和自然因子对流域水质影响的定量评估与河流营养物基准研究

【摘要】基于区域性的河流营养物基准,是制定水质标准和实行水环境污染预防、控制、管理和评价的科学依据；而建立起相应的理论和技术方法体系是我国水环境保护和水污染治理工作的紧迫需求。本论文在总结国内外相关研究的基础上,选择我国东南地区典型流域-曹娥江流域为研究对象,通过对曹娥江水系20个监测点的逐月连续、多年的水质监测,结合流域自然、经济、社会条件的调查分析,运用土壤学、环境科学、生态学等理论,应用相关分析、回归分析和冗余分析等多种统计分析方法,采用定性和定量相结合的技术手段,围绕区域性河流营养物基准制定的关键问题,即人类活动和自然因子对流域水质影响的定量评估,建立了区域性的河流营养物基准制定的理论和方法体系。取得的主要结果如下：1.系统分析了曹娥江水系河流水质的时空变异。研究表明,曹娥江雨季TN、pH和水温较高,而旱季BOD5、DO和浊度较大。水质的空间变异主要与人类活动和自然因子有关。城镇土地面积比是BOD5、CODMn、TN、DN、NH4+-N、NO3–N、TP、DO和pH等水质变化最重要的解释变量。此外,单位面积畜禽产值是TP和浊度的主要影响因子,单位面积GDP是EC的主要预测因子。剩下的未解释方差主要由其它因子决定,例如地形、地貌和坡度等。在点源污染较少的农业流域(如曹娥江水系的长乐江流域),水体中的TN、TP和悬浮Ch1-a浓度随流域农地面积比的增加而增加,趋势非常明显；悬浮Ch1-a浓度随流域面积的增加而增加的趋势也比较明显。2.为了更好研究整体水质状况变化(而不是单个水质指标),本研究采用冗余分析方法,揭示环境变量对整体水质的影响情况。冗余分析所估算的单个环境变量对整体河流水质变化的贡献方差百分比,可以帮助我们在流域尺度上定量确定主要的污染控制因子,为设计流域尺度上高效的污染控制政策提供参考。3.采用三种方法,即75%参照河流的频率分布法、25%全部河流的频率分布法及回归方法用来估算我国东部典型集约化农业区河流的参照营养物浓度。最终的结果显示,曹娥江水系TN参照浓度的最大和最小值是1.84和1.59mgL-1,分别由25%全部河流频率分布法和75%参照河流频率分布法估算；TP最大和最小参照浓度分别是56.03和49.88μgL-1,分别由25%全部河流频率分布法和回归分析方法估算。因此,我们建议采用这三种方法的平均值,曹娥江水系TN和TP参照浓度分别为1.70mgL-1和55.00μgL-1.4.长乐江流域(曹娥江主要支流)河流TN/TP主要集中在10-60,均值>30,与国外一些研究相比,我们的研究区域TN/TP明显偏高,结合河流TP与悬浮Chl-a浓度之间的关系,我们初步判断长乐江水系为磷限制型河流。5.长乐江流域河流悬浮Chl-a浓度随TP浓度的增加而增加,但有很高的变异性。流域内河流TP生态临界值约为80μgL-1。比较流域内河流营养物的参照状态值与生态临界值,我们初步估算曹娥江水系河流TP基准值约为55.80μgL-1。
【作者】陈佳勃；
【导师】吕军；
【作者基本信息】浙江大学，土壤学，2014，博士
【关键词】流域；冗余分析；坡度；畜禽废弃物排放；营养物；基准；GIS；曹娥江；

【参考文献】
[1]郭娟.汉、泰、日、韩、越语长条形量词考察[D].广西师范大学,语言学及应用语言学,2013,硕士.
[2]颜为.尊儒与反儒之间—王充儒学情结的矛盾探析[D].湖南科技大学,中国史,2013,硕士.
[3]陈诲.汽车驾驶座椅结构设计及其有限元仿真分析[D].东北大学,机械设计及理论,2010,硕士.
[4]张凤霞.基于一元算子的模糊蕴涵和余蕴涵及其广义重言式研究[D].山东大学,系统理论,2014,博士.
[5]常鹏,李强军,马伯涛,付仰强,杨维国,葛家琪.汽车致虎门遗址振动影响数值分析[J].振动与冲击,2014,14:48-53.
[6]周海波.基于荧光定量PCR技术对滩涂贝类摄食选择性现象的研究[D].宁波大学,海洋生物学,2013,硕士.
[7]冯腾飞.基于witness的炼钢一精炼—连铸生产过程仿真与优化系统[D].东北大学,系统工程,2010,硕士.
[8]布倩倩.《华龙网新闻》（2012.10-2013.06）翻译项目报告[D].四川外国语大学,翻译（专业学位）,2014,硕士.
[9]王丽坤.肺结节的比较影像学研究[D].河北医科大学,影像医学与核医学,2014,硕士.
[10]秦硕.重庆小城镇风貌塑造中的外部空间设计引导[D].重庆大学,建筑学（专业学位）,2014,硕士.
[11]陈燕燕.猪水肿病毒素Stx2e基因突变体原核表达及重组蛋白的免疫生物学特性研究[D].扬州大学,微生物学,2012,硕士.
[12]林雪彩.OLP中GR的表达及其与NF-κB相关性的初步研究[D].复旦大学,口腔临床医学,2012,硕士.
[13]张珩.电力部门员工培训考试系统的开发[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[14]曾来海.民国时期报业管理学术思想研究[D].南京师范大学,新闻学,2014,博士.
[15]朱剑文.论虚假身份登记结婚的法律效果[D].华东政法大学,法律（专业学位）,2012,硕士.
[16]刘佳苗.引种江南桤木对崇西湿地芦苇群落土壤中产甲烷菌及甲烷氧化菌群落的影响[D].上海大学,环境工程,2013,硕士.
[17]陈晓波.PTEN、CDK4蛋白在膀胱移行细胞癌中的表达及其临床意义[D].广西医科大学,泌尿外科,2004,硕士.
[18]王成龙.理论设计新型染料分子以改善染料敏化太阳能电池性能[D].吉林大学,物理化学,2014,硕士.
[19]曹高伟.双曲守恒律方程的弱解公式及相关问题的研究[D].中国科学院研究生院（武汉物理与数学研究所）,应用数学,2014,博士.
[20]李朝婷.帕特南社会资本理论视角下的社区治理问题研究[D].辽宁大学,行政管理,2012,硕士.
[21]李峰.网络环境下单线列车运行图编制的优化算法研究[D].北京交通大学,2010.
[22]李平志.价值观教育维度中的大学生网络语言研究[D].华中师范大学,思想政治教育,2014,硕士.
[23]乐毅.用数据挖掘实现智能入侵检测[D].安徽大学,2004.
[24]徐立国.法国网球公开赛（红土）女单比赛李娜夺冠技战术分析[D].北京体育大学,体育教学,2013,硕士.
[25]刘峰.全国普通高校篮球项目高水平运动队评估指标体系构建研究[D].首都体育学院,体育教育与运动训练学,2013,硕士.
[26]赵顺华.基于Web的多领域可视化建模技术研究与实现[D].华中科技大学,机械电子工程,2013,硕士.
[27]王宇.超高层建筑结构健康监测系统研究与设计[D].哈尔滨工业大学,建筑与土木工程,2013,硕士.
[28]祝丽萍.浙江财经学院教学评价系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[29]安亦阳.我国商业银行结构型理财产品风险研究[D].吉林大学,金融,2014,硕士.
[30]林承伯.可变压缩比技术对汽油机性能的影响[D].湖南大学,动力机械及工程,2014,硕士.
[31]徐海威.三亚L地产公司研发设计阶段成本控制对策研究[D].山东大学,项目管理（专业学位）,2012,硕士.
[32]汪宁宁.地理新课程主体参与课堂教学模式的研究与实践[D].河北师范大学,学科教学,2012,硕士.
[33]陈烨文.温心汤调控维拉帕米致大鼠缓慢性心律失常的实验研究[D].浙江中医药大学,中医诊断学,2013,硕士.
[34]张秀良.车辆GPS/MIMU超紧耦合定位系统研究[D].南京邮电大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[35]朱红彬.50MN内高压成形机胀形液压控制系统的研究[D].燕山大学,机械电子工程,2014,硕士.
[36]高倩.论行政权与审判权的关系[D].甘肃政法学院,法律,2012,硕士.
[37]张舒.体育赛事突发事件应急预案研究[D].河北师范大学,体育人文社会学,2013,硕士.
[38]求红波,王丹,周示玉,高建荣,李祖光.外源水杨酸对重金属Pb毒害迷迭香挥发物释放的缓解效应[J].浙江工业大学学报,2012,03:270-274+302.
[39]吴晓伟,陶仁泉,谢春训.数据挖掘系统在营销管理中的应用[J].上海第二工业大学学报,2003,02:35-42.
[40]赵松.低浊度净水厂运行现状分析与建议[D].哈尔滨工业大学,市政工程,2013,硕士.
[41]李彦儒.超声波辅助铁改性煤渣的制备及除氟性能研究[D].山西师范大学,化学,2013,硕士.
[42]曲晓飞,马洪杰,高天一,刘波.面向企业动态联盟实现的技术解决方案设计研究[J].组合机床与自动化加工技术,2001,05:6-8.
[43]蒋小琴,叶雪枫.数控车床选用几种主轴系统之比较[J].机电一体化.1997(02)
[44]张翠翠.论水彩画的形式美[D].湖南师范大学,美术学,2014,硕士.
[45]杨启光.重庆市高校科技成果转化的主要问题与策略研究[D].西南师范大学,2002.
[46]田倩.低水胶比大掺量矿物掺合料水泥基材料的收缩及机理研究[D].东南大学,2006.
[47]张鹏.板蓝根发酵制剂对断奶仔猪生产性能和免疫指标的影响[D].东北农业大学,动物营养与饲料科学,2013,硕士.
[48]冯晓辉.瑕疵股权转让的民事责任案例分析[D].西南政法大学,商法（专业学位）,2012,硕士.
[49]俞庆进.投资者关注和股票市场表现[D].南京大学,管理科学与工程,2013,硕士.
[50]王宏威.新规则实施对现代五项运动训练安排的影响[D].北京体育大学,运动训练学,2013,硕士.