三峡水库运行对长江干流磷传输的影响及对策.pdfVIP

第 45卷 第 15期 人 民 长 江 Vo1．45．No．15 2014年 8月 Yangtze River Aug．， 2014 文章编号 ：1001—4179(2014)15—0014—04 三峡水库运行对长江干流磷传输的影响及对策 曹 慧群，李 青 云，陈 野 (长江科学院 流域水环境研究所 ，湖北 武汉 430010) 摘要 ：三峡水库运行后 ，下泄泥沙量减少明显，对下游营养物质的连续传输产生影响。通过实验模拟 了天然河 流水沙条件下悬浮泥沙对磷的吸附过程 ，并利用 Langmuir吸附公式对颗粒磷浓度与含沙量和溶解磷浓度 的 关系进行拟合。结果表 明，泥沙对磷 的吸附量与温度成正相关性、与粒径呈 负相关性 ；三峡工程运行后近 1O a，长江 中下游输沙量和颗粒磷通量减少幅度达到90％；预测未来 20a长江中下游颗粒磷通量仍远低于建库 前水平。针对三峡水库拦截泥沙和营养物质的问题 ，提 出了三峡坝前挖沙坝后投沙的水沙调控新思路 。 关 键 词 ：悬浮泥沙；颗粒磷 ；水沙调控 ；三峡水库 中图法分类号 ：TV697．25 文献标志码 ：A 对河流中磷连续传输的影响 ，并提 出减缓对策建议和 1 研究背景 研究展望 。 水沙与营养物质 的输送是河流最重要的自然生态 2 长江干流磷输送特点和通量 服务功能之一。R．L．Vannote等人提出了河流连续体 概念 ，认为河流从源头 、上游、中下游至河 口是一个 长江干流的磷主要以颗粒态形式输移。长江水体 连续的系统 ，是水域生态系统中物质循环的主要通道 。 pH值和钙镁离子含量较高 ，磷易形成不溶于水的化合 自然河流中大量营养物质吸附在泥沙颗粒表面 ，随着 物，吸附于细颗粒泥沙上。1997～1998年 的调查表 水流运动而连续输移 ，为水生生物提供了丰富的营养。 明，长江 中下游丰水期颗粒磷 占总磷浓度 比例约为 随着大型水 电工程的修建 ，河流输运能力减弱 ，导致河 93％，枯水期约为 62％ ；1998年和 1999年秋季调查 流水沙和营养物质运移规律发生变化 ，一方面库 区泥 表 明，长江干流颗粒磷 占总磷浓度 比例高达 70％ ～ 沙淤积 、营养物质富集 ；另一方面坝下游清水冲刷、营 90％。。。因此 ，长江干流水体 中的磷主要借助于悬浮 养物质 比例 失调 ，对河流 的生态环境产生一定影 泥沙输移。 响 。 长江干流的磷主要集 中在丰水期输移。20世纪 氮与磷是河流的重要营养元素。河流的氮磷 比反 90年代长江干流历史调查资料显示 ，丰水期总磷和颗 映水域生态系统中初级生产者生长的环境营养状况 ， 粒磷的输送通量达到4．4～13．4kg／s和 4．0～13．0 是维持食物链正常运行 的最关键参数之一。健康河流 kg／s，枯水期仅为 0．1～0．6kg／s和 0．1～0．3kg／s 的氮磷比一般为 8～30，当氮磷 比大于 30时，磷是限 (见 图1)。长江干流枯水期总磷和颗粒磷通量仅 占丰 制性 因素 。研究表 明，20世纪 90年代长江 中下游 水期的2％ ～11％，河流中的大部分磷在丰水期输移。 的氮磷 比高达 70～500E4]，说明中下游磷缺少而氮富 3 长江干流泥沙与磷的关系 余 ，磷是限制性因素。 本文以三峡工程为例 ，阐述长江控制性水 电工程 根据前期研究，长江干流的磷主要借助于悬浮泥