張慶文,宋林旭,紀(jì)道斌,方海濤,何金艷,霍 靜,劉心愿,王耀耀,朱曉聲

香溪河庫灣水質(zhì)特征與非回水區(qū)水華響應(yīng)關(guān)系

張慶文,宋林旭*,紀(jì)道斌,方海濤,何金艷,霍 靜,劉心愿,王耀耀,朱曉聲

(三峽大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院,湖北 宜昌 443002)

為探究香溪河在受倒灌影響較弱的河段水華暴發(fā)征兆及機(jī)理,于水華高發(fā)期5~8月對香溪河進(jìn)行監(jiān)測,分析電導(dǎo)率、水溫、葉綠素a(Chl-a)以及流速.結(jié)果表明,在6~8月,香溪河倒灌現(xiàn)象于XX05點(diǎn)(峽口鎮(zhèn))處基本結(jié)束,XX06~XX09受倒灌來水影響較弱;香溪河于7月暴發(fā)水華,各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)位上Chl-a含量均值達(dá)到100μg/L以上,XX05~XX06與XX07-XX09點(diǎn)位上暴發(fā)不同種水華;在水華暴發(fā)前后,水體溫度無顯著變化,且并無明顯分層現(xiàn)象,說明水溫分層是水華暴發(fā)的主要原因這一理論并不能很好的適用于非回水區(qū);通過對電導(dǎo)率數(shù)值的研究發(fā)現(xiàn),數(shù)值在垂向上出現(xiàn)顯著拐點(diǎn),而拐點(diǎn)出現(xiàn)在臨界層與光補(bǔ)償層之間,同時(shí)與葉綠素a含量分布呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)性.香溪河總氮(TN)、總磷(TP)平均值為1.849mg/L和0.157mg/L,均超過富營養(yǎng)化的閾值,水體氮磷含量與Chl-a濃度無顯著相關(guān)性,水體中除N、P營養(yǎng)鹽外的其它離子對香溪河水華的暴發(fā)起著重要作用.在水華消退后,電導(dǎo)率數(shù)值又逐漸恢復(fù)表層高底層低的垂向線性分布特性,與水華的暴發(fā)、消退有著明顯的響應(yīng).

香溪河；水溫；電導(dǎo)率；水華預(yù)測；臨界層理論；Chl-a

自三峽庫區(qū)蓄水后,受水庫干流頂托作用,一些庫灣以及長期處于三峽水庫回水淹沒區(qū)的支流由原來的河流型變?yōu)楹恿骱葱?水動力條件、營養(yǎng)的輸移模式等都發(fā)生了顯著變化,水流的運(yùn)動變得十分緩慢,整體流速小于0.05m/s[1-2],使得營養(yǎng)物質(zhì)大量富集,成為富營養(yǎng)化的敏感水域,出現(xiàn)嚴(yán)重的富營養(yǎng)化狀態(tài),藻類大量生長,暴發(fā)不同程度的水華現(xiàn)象[3-4].

香溪河是三峽大壩庫首第一支流,在三峽大壩蓄水后水華頻發(fā),成為了專家學(xué)者研究的焦點(diǎn).在眾多有關(guān)香溪河水華暴發(fā)機(jī)理的研究中,許多專家認(rèn)為,水溫分層是水華頻發(fā)的一個(gè)重要原因[5-6],在水體穩(wěn)定的情況下,水層間物質(zhì)不易傳輸,會加速藻類的生長;但在非回水區(qū),水溫分層并不明顯,水華亦頻發(fā),因此本文主要針對非回水區(qū)水華暴發(fā)預(yù)警及機(jī)理進(jìn)行研究;水體中充足的營養(yǎng)鹽和適宜藻種吸收的電解質(zhì)也是水華暴發(fā)的主要原因[7],在水庫中兩者含量的變化同時(shí)又影響著電導(dǎo)率的變化[8],電導(dǎo)率的大小主要由溶解在水體的離子種類、濃度、水溫、降雨及pH值等決定[9-10],香溪河夏季水溫在 35℃以內(nèi),電導(dǎo)率幾乎不受溫度的影響[11],因?yàn)檫x擇非回水區(qū)為研究水域,其pH值沒有受到倒灌帶來的直接影響;在持續(xù)跟蹤監(jiān)測期間,并無降雨情況,岸邊沒有受到雨水沖刷而導(dǎo)致河流泥沙含量、濁度改變,所以在研究過程中,水體電導(dǎo)率的大小與溶解質(zhì)濃度成正比,在水華的生消過程中,電導(dǎo)率數(shù)值變化可直接反映水體中營養(yǎng)鹽、離子等物質(zhì)的消耗.本研究選擇電導(dǎo)率和水溫為主要分析對象,研究電導(dǎo)率與水華生消之間的響應(yīng)關(guān)系,分析受倒灌影響較弱的河段水華暴發(fā)的預(yù)警及內(nèi)在原因,旨在為庫區(qū)水體污染治理和水華暴發(fā)預(yù)測及香溪河藻類研究提供依據(jù).

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

香溪河是三峽水庫湖北庫區(qū)的最大支流,同時(shí)也是靠近三峽大壩的較大支流;該河由北向南貫穿興山縣全境,于秭歸縣香溪鎮(zhèn)東注入長江,在秭歸香溪匯入水庫干流;香溪河干流長94km,流域面積為3099km2;香溪河流域?qū)賮啛釒Т箨懶约撅L(fēng)氣候,春季冷暖多變,夏季雨量集中,常有暴雨和伏旱,秋季多陰雨,冬季多雨雪,年平均氣溫為16.6℃,流域多年平均流量為40.18m3/s,年均降雨量1015.6mm[12-13].

1.2 樣點(diǎn)布設(shè)

表1 點(diǎn)位布設(shè)地點(diǎn)

根據(jù)香溪河的地形地貌特征、水體的富營養(yǎng)化程度和暴發(fā)水華的相關(guān)因素,沿香溪河庫灣大約每3km布設(shè)一個(gè)監(jiān)測點(diǎn)(圖1),從香溪河口至高陽鎮(zhèn)沿河道中泓共布設(shè)10個(gè)監(jiān)測點(diǎn),依次記為XX00~ XX09.

圖1 香溪河庫灣采樣點(diǎn)分布

1.3 監(jiān)測方法

2017年6~9月,對香溪河庫灣每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)沿垂線方向監(jiān)測水溫、電導(dǎo)率、水流、水深、營養(yǎng)鹽等參數(shù).其中水溫、電導(dǎo)率、水深等參數(shù)由 Hydro lab DS5多參儀(美國)現(xiàn)場測定,其電導(dǎo)率數(shù)值是使用Practical Salinity Scale進(jìn)行計(jì)算,該運(yùn)算法則的描述見文獻(xiàn)[14]的研究;流速采用Vector三維點(diǎn)式流速儀(挪威)現(xiàn)場測定;營養(yǎng)鹽數(shù)值根據(jù)《水和廢水監(jiān)測分析方法(第四版)》[15]測定水中葉綠素 a、總氮、總磷濃度,其中實(shí)驗(yàn)測定的葉綠素a對多參中的數(shù)值起校正作用.

1.4 臨界層理論

光補(bǔ)償深度(c)為水體中,某一深度處光合作用強(qiáng)度與呼吸強(qiáng)度,即凈生產(chǎn)力為0,該深度即為光補(bǔ)償深度,在臨界層深度0.32~0.35處,即:

c=0.32~0.35cr(1)

臨界層深度(cr)定義為在光補(bǔ)償深度以下,一定存在某一水深,使得此水深以上水體的累計(jì)凈生產(chǎn)力為0,這一深度即為臨界層深度:

以此計(jì)算出的真光層深度代為臨界層深度.

表2 點(diǎn)位真光層及拐點(diǎn)深度

注:除光衰減系數(shù),其他物理量單位為m.

在7月初,葉綠素a含量遠(yuǎn)超暴發(fā)閾值,水華也已暴發(fā),對于真光層的計(jì)算已無意義,故只列出拐點(diǎn)深度(表2).

2 結(jié)果與討論

2.1 選點(diǎn)及水體水動力特性

從圖2中可以看出,在XX00點(diǎn)位上,電導(dǎo)率在0~10m范圍內(nèi)近似線性變化,在10~50m范圍內(nèi)數(shù)值逆向增長,結(jié)合流速,這段受到從干流倒灌進(jìn)入的水流影響,這與長江干流營養(yǎng)鹽濃度相對較高,干流對支流營養(yǎng)鹽存在明顯的逆向影響相符合,電導(dǎo)率數(shù)值直觀的反映出在倒灌影響下,物質(zhì)被強(qiáng)制交換;水溫在0~10m內(nèi)呈斜溫層特性,隨深度增加逐漸降低,在10~50m范圍內(nèi),溫度降低0.3℃,近似為恒溫層,在底層附近溫度又開始下降,而電導(dǎo)率也隨之變化,呈下降趨勢;電導(dǎo)率數(shù)值的變化與溫度的波動較為同步;XX01、XX02點(diǎn)位上,電導(dǎo)率變化分為兩段,在0~15m左右呈線性遞減特性,在15m至底層處波動較為平緩;在XX03~XX05處,電導(dǎo)率隨深度的變化逐漸變?yōu)榫€性關(guān)系曲線,表現(xiàn)為由表層高到底層低的下降趨勢,電導(dǎo)率數(shù)值能起到很好的示蹤效果,說明在倒灌影響明顯的情況下,電導(dǎo)率數(shù)值受水流來源影響大,無法直接研究其數(shù)值與水華之間的聯(lián)系.

圖2 電導(dǎo)率、水溫與深度關(guān)系

圖3 6月流速分布縱剖面圖

由圖3可見:在監(jiān)測期間,水體最大流速為0.015m/s,水域水流整體平均流速在0.003m/s左右,流速較為緩慢,這也為水華的暴發(fā)提供了有利的水動力環(huán)境;在距河口16.9km以內(nèi),即XX05處,干流水主要以中、底層(10~60m范圍)倒灌異重流形式進(jìn)入香溪河,上游至距河口16.9km以上的水域,受倒灌影響較弱.結(jié)合圖2,倒灌強(qiáng)度的減弱,與電導(dǎo)率-水溫-深度關(guān)系曲線有明顯的對應(yīng):從XX00到XX05處,電導(dǎo)率數(shù)值隨深度由復(fù)合型曲線關(guān)系到逐漸呈線性關(guān)系曲線,突變性降低,這與流速對應(yīng)性較強(qiáng).

2.2 電導(dǎo)率等水質(zhì)指標(biāo)對水華暴發(fā)的響應(yīng)

如圖4顯示,在5~8月,主要以中、底層倒灌為主,基本上到XX05~XX06(16.9~19.2km)倒灌結(jié)束,5月是以表、中層倒灌為主,靠近河口以表,中層倒灌為主,向上游逐漸以中層倒灌為主;在6~7月份期間,倒灌在由XX00到XX04逐漸減弱,在XX05號點(diǎn)上倒灌基本結(jié)束,XX06~XX09在各個(gè)倒灌中沒有受到倒灌的強(qiáng)制影響,而8月份倒灌影響到XX06號點(diǎn).為忽略倒灌對水體物質(zhì)的強(qiáng)制交換的影響,選擇XX06~XX09中的電導(dǎo)率數(shù)值作為主要研究對象.

圖4 5~8月流速分布

2.2.1 水體溫度分析 如圖5所示,XX06號點(diǎn)在28號期間,水溫為混合層—溫躍層的組合,在7月6、8號期間,以混合層-溫躍層-恒溫層組合為主;結(jié)合流速,水流在XX06處中、底層倒灌現(xiàn)象基本結(jié)束;聯(lián)系點(diǎn)位真光層及拐點(diǎn)深度表,電導(dǎo)率的拐點(diǎn)均在水體的溫躍層和混合層之間.監(jiān)測期間,XX07~XX09水體溫度分層并不明顯,整體水溫由表層到底層連續(xù)降低,說明選擇的XX07~XX09這段水域未受倒灌的直接影響;而XX09水體底部降溫明顯,表底溫差在7~9℃,且底部2m處出現(xiàn)一段恒溫層,這與上游水來自神農(nóng)架的冰雪融水有關(guān),夏季期間,神農(nóng)架來水一般在18℃左右,即XX09底部受上游神農(nóng)架低溫來水影響;各個(gè)點(diǎn)位上水體表層溫度在26~29℃之間,為藍(lán)藻、綠藻水華的暴發(fā)提供了適宜的水溫.

圖5 6~8月之間水溫分布

2.2.2 葉綠素a濃度 由圖6可見,從河流的橫向斷面看,香溪河水體Chl-a的含量較高,大多數(shù)點(diǎn)位Chl-a含量在閾值附近,河口處最大含量在10~ 15μg/L,Chl-a含量由下游向上游遞增,最大值出現(xiàn)在上游XX09號點(diǎn),Chl-a含量達(dá)到95μg/L.

從河流的縱向斷面看,結(jié)合水溫-深度及真光層與拐點(diǎn)深度,XX06號點(diǎn)處(距河口19.2km)Chl-a的含量在溫躍層和拐點(diǎn)以上變化較為劇烈; XX07~ XX09這一段水域區(qū)間不在回水區(qū)內(nèi),其水體溫度分層并不明顯,但Chl-a含量在電導(dǎo)率拐點(diǎn)以上變化較為劇烈,表層處含量也達(dá)到閾值,而拐點(diǎn)以下含量減至10μg/L.

2.2.3 電導(dǎo)率垂向特性 7月份水華暴發(fā),在6~7月期間,電導(dǎo)率由從表層出現(xiàn)最大值到底層逐漸減小,變?yōu)閺谋韺拥降讓映尸F(xiàn)由低到高再到低的變化特性,在前文中已說明在XX06~XX09處電導(dǎo)率數(shù)值主要與水體中營養(yǎng)鹽等物質(zhì)的消耗或補(bǔ)充有關(guān),其數(shù)值減少說明水體中營養(yǎng)鹽等物質(zhì)被消耗而不是因倒灌導(dǎo)致的物質(zhì)強(qiáng)制交換;在6月,葉綠素a濃度在XX06~XX08處均達(dá)到暴發(fā)閾值30μg/L以上;同時(shí)可以看出,在XX06、XX07、XX08這3個(gè)點(diǎn)中,XX08處電導(dǎo)率數(shù)值整體上最小,但葉綠素a含量最高.

圖6 6月Chl-a等值線(mg/L)圖

在水華暴發(fā)后,對香溪河進(jìn)行了連續(xù)的監(jiān)測:在7月的5~8號,電導(dǎo)率均出現(xiàn)拐點(diǎn),拐點(diǎn)均出現(xiàn)在深度1~5米之間, 9號XX09未出現(xiàn)拐點(diǎn),但其數(shù)值為300μS/cm,表層電導(dǎo)率數(shù)值相較于其8號時(shí)的拐點(diǎn)處數(shù)值還低.結(jié)合8月電導(dǎo)率-深度,拐點(diǎn)的消失可能是因?yàn)閄X09號點(diǎn)中底層水體受上游神農(nóng)架來水影響,其營養(yǎng)物質(zhì)含量低,電導(dǎo)率數(shù)值低,在表層營養(yǎng)物質(zhì)被吸收后,數(shù)值上仍表現(xiàn)為從表層到底層降低的特性.各個(gè)點(diǎn)位表層電導(dǎo)率數(shù)值在水華暴發(fā)期間,隨時(shí)間一直下降,表層數(shù)值較拐點(diǎn)處數(shù)值小了10~ 26μS/cm;根據(jù)對香溪河的研究中可以發(fā)現(xiàn),電導(dǎo)率數(shù)值在未暴發(fā)水華或受倒灌影響較弱時(shí)表現(xiàn)規(guī)律為表層數(shù)值最大,向底層遞減,或?yàn)楸韺拥降讓訑?shù)值波動不大.為得到表層到拐點(diǎn)處實(shí)際數(shù)值的差值,將拐點(diǎn)處與向下幾m處電導(dǎo)率數(shù)值進(jìn)行線性擬合,延伸到表層處,得到的表層電導(dǎo)率數(shù)值與實(shí)際檢測的表層數(shù)值最大相差近40μS/cm,因此在水華暴發(fā)過程中,電導(dǎo)率數(shù)值波動范圍在40μS/cm左右.

圖7 電導(dǎo)率縱向分布

2.3 討論

三峽水庫蓄水后,香溪河水動力特性受上游來水以及水庫干流影響顯著, 在深度方向具有典型的分層異向流特征[19],溫度在受到上游來水和庫區(qū)倒灌來水的影響,變化最為直接,根據(jù)楊正健等[20]對香溪河的研究表明,水體分層是香溪河藻類水華暴發(fā)的主要原因,水體分層越明顯越容易發(fā)生水華,而這次水華暴發(fā)期間,在XX06號點(diǎn)處,Chl-a含量在水體溫躍層上變化最為劇烈,且最大值也在溫躍層區(qū)間上,但在XX07~XX09點(diǎn)處,干流倒灌對水溫分層的影響明顯消失,溫度分層并不明顯,水體分層是藻類水華暴發(fā)的主要原因在這一段水域并不能很好的適用于這段水域,但在6、8號表層出現(xiàn)1m厚的混合層,而根據(jù)范緒敏等[21]的研究,混合層深度越大, 葉綠素a濃度越低,在這一河段,溫度混合層的深度變化可以為水華暴發(fā)提供預(yù)報(bào)依據(jù).

在形成水體富營養(yǎng)化的環(huán)境后,由前文中所述,因忽略水體倒灌引起的物質(zhì)強(qiáng)制交換,水華暴發(fā)前后河流電導(dǎo)率的變化直接反映營養(yǎng)鹽等物質(zhì)的消耗或補(bǔ)充.在6月期間,香溪河葉綠素a含量在閾值附近,而表層電導(dǎo)率數(shù)值明顯下降,在距水面3~5m處出現(xiàn)顯著拐點(diǎn),筆者認(rèn)為:水華的暴發(fā)需要吸收大量營養(yǎng)鹽或水中其他離子物質(zhì),水體物質(zhì)含量的減少導(dǎo)致電導(dǎo)率數(shù)值明顯下降,在表層出現(xiàn)明顯的逆向增長的區(qū)間,形成電導(dǎo)率數(shù)值隨深度先增加后降低的關(guān)系曲線.在通過SPSS對表層到拐點(diǎn)處葉綠素a的含量與電導(dǎo)率數(shù)值分析后,發(fā)現(xiàn)兩者存在顯著負(fù)相關(guān)性,而在未發(fā)生水華期間,電導(dǎo)率數(shù)值與葉綠素a含量成正相關(guān)性,相關(guān)性的改變?yōu)殡妼?dǎo)率數(shù)值的改變能對水華暴發(fā)進(jìn)行預(yù)報(bào)提供一定的依據(jù);再結(jié)合臨界層理論:混合層出現(xiàn)在光補(bǔ)償層與真光層之間,藻類開始增殖,水華開始發(fā)展,水華風(fēng)險(xiǎn)開始產(chǎn)生,而在6月28日,葉綠素a含量在閾值附近,水華有暴發(fā)的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)電導(dǎo)率-深度關(guān)系曲線中的拐點(diǎn)出現(xiàn)在光補(bǔ)償層和真光層之間,拐點(diǎn)出現(xiàn)的位置是在藻種適宜生長的范圍內(nèi),說明藻種在適宜生長的環(huán)境中,吸收適宜生長的離子物質(zhì)和營養(yǎng)鹽,導(dǎo)致表層到拐點(diǎn)處電導(dǎo)率下降,真光層以下的電導(dǎo)率數(shù)值隨深度遞減,且真光層以下不適宜藻種生存,即在真光層深度以下電導(dǎo)率數(shù)值與Chl-a含量的相關(guān)性表現(xiàn)一般,電導(dǎo)率拐點(diǎn)深度與臨界層理論相契合,進(jìn)一步證明在非回水區(qū)電導(dǎo)率數(shù)值上拐點(diǎn)的出現(xiàn)可以預(yù)測水華的暴發(fā);拐點(diǎn)的深度也可以體現(xiàn)水華暴發(fā)深度,針對不同藻種水華,其習(xí)性不同暴發(fā)深度也不同,拐點(diǎn)深度的不同可以為藻種習(xí)性的研究提供一個(gè)參考.

由7月份的跟蹤監(jiān)測顯示:在水華暴發(fā)期間,拐點(diǎn)持續(xù)存在,表層的電導(dǎo)率數(shù)值也持續(xù)下降.監(jiān)測期間,電導(dǎo)率數(shù)值減少的范圍在40μS/cm左右,單考慮營養(yǎng)鹽方面,6~7月期間,N、P營養(yǎng)鹽長期且均已達(dá)到暴發(fā)水華的水平[22],而以N、P對電導(dǎo)率數(shù)值降低的貢獻(xiàn)數(shù)值來計(jì)算,主要營養(yǎng)鹽離子的電導(dǎo)率為: NO3-為5.10(μS/cm)、NH4+為5.24(μS/cm)、PO43-為2.36(μS/cm)[22-23],在水華暴發(fā)期間,XX06~XX09電導(dǎo)率數(shù)值變化值由營養(yǎng)鹽的消耗所影響的數(shù)值應(yīng)為:-4.035,-4.521,-5.200,-2.478μS/cm,明顯可以看出營養(yǎng)鹽貢獻(xiàn)的數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)不到電導(dǎo)率變化的數(shù)值,說明香溪河水華的暴發(fā)期間,營養(yǎng)鹽含量充分,不是水華暴發(fā)的限制性因素,水華與水體中其他種類離子有關(guān),有研究發(fā)現(xiàn):硅藻水華爆發(fā)期間,葉綠素a含量上升,同時(shí)水體溶解性硅酸鹽含量顯著下降,兩者在數(shù)值上呈負(fù)相關(guān),這說明溶解性硅酸鹽含量的降低與Chl-a上升可以預(yù)測硅藻水華的暴發(fā),王海明等[25]、鐘遠(yuǎn)等[26]研究認(rèn)為,不同的離子物質(zhì)對河流中不同藻種的生長繁殖起到抑制或促進(jìn)的作用,在水華暴發(fā)期間,可以根據(jù)水體某種離子物質(zhì)的改變預(yù)測某種藻種水華的暴發(fā),也可以根據(jù)水體中因某種離子物質(zhì)含量高二不會發(fā)生某種水華的暴發(fā).近年來,大量學(xué)者對香溪河藻類的研究認(rèn)為香溪河水體藻類主要以藍(lán)藻、綠藻、甲藻和硅藻為主[27-29],在夏季水華高發(fā)期,藻種以綠藻、藍(lán)藻為主[30-31],因此,香溪河水華暴發(fā)可能與其他電解質(zhì)離子濃度有很大關(guān)系.而在這次水華研究過程中,即7月份香溪河水華暴發(fā)過程中,XX05~XX06暴發(fā)藍(lán)藻水華, XX07~XX09暴發(fā)甲藻水華,根據(jù)姜偉[32]在對彭溪河的研究中提出的除水體N、P以外的其他離子能解釋澎溪河與磨刀溪電導(dǎo)率的差異性,在對水體各個(gè)點(diǎn)位離子物質(zhì)種類、含量及其變化的研究也許能對不同河段暴發(fā)的水華優(yōu)勢藻種起到預(yù)測作用.

3 結(jié)論

3.1 電導(dǎo)率數(shù)值的變化與水溫變化能很好地貼合,能對確定三峽庫區(qū)支流回水區(qū)域具有指示作用,回水與來水交匯處電導(dǎo)率明顯變化,以此可判定回水所到達(dá)區(qū)域及所影響的深度.

3.2 電導(dǎo)率拐點(diǎn)的出現(xiàn)及Chl-a含量達(dá)到閾值能對水華暴發(fā)有預(yù)報(bào)作用;針對香溪河不同河段暴發(fā)不同水華現(xiàn)象,對不同離子含量進(jìn)行監(jiān)測,水華暴發(fā)前,某種離子減少,也許能夠預(yù)測水華的優(yōu)勢藻種.

3.3 香溪河營養(yǎng)鹽較為豐富,根據(jù)計(jì)算,水體N、P在暴發(fā)期間變化較小,對電導(dǎo)率變化貢獻(xiàn)15μS/cm左右,N、P營養(yǎng)鹽含量一直處在高于閾值的水平,已不是香溪河非回水區(qū)水華暴發(fā)的限制性因素;水體中其他離子的變化可能對電導(dǎo)率產(chǎn)生的影響較大,即水華的暴發(fā)吸收了水體中其他離子,對藻種的增殖起到了正作用.

3.4 拐點(diǎn)的深度與葉綠素a含量分布有明顯比照關(guān)系:拐點(diǎn)上葉綠素a含量較高,均高于水華爆發(fā)閾值,拐點(diǎn)下葉綠素a含量明顯降低.拐點(diǎn)深度在1~5m之間,深度不同可能與藻類習(xí)性有關(guān),這與藻類研究可以相結(jié)合.

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Relationship between water quality of Xiangxi River Reservoir and the algal blooms in non-return area in the Three Gorges Reservoir Area.

ZHANG Qing-wen, SONG Lin-xu*, JI Dao-bin, FANG Hai-tao, HE Jin-yan, HUO Jing, LIU Xing-yuan, WANG Yao-yao, ZHU Xiao-sheng

(College of Hydraulic and Environmental Engineering, Three Gorges University, Yichang 443002, China)., 2019,39(7)：3018~3026

In order to explore the signs and mechanisms of the algal blooms in the river where the backwater of the Xiangxi River are weak. Based on field data during the high-period, such as temperature, conductivity, Chl-a and the flow rate, the Xiangxi River backflow phenomenon basically ended at XX05(XiaKou Town), so the study was conducted at XX06-XX09; the algal blooms happened in July , Chl-a was above 100μg/L, and different kinds of algal blooms on XX05-XX06 and XX07-XX09; in the study area, the water temperature stratification was not obvious. The theory that water temperature stratification was the main cause of blooms was not very suitable for this water area. The study of conductivity showed that there was a significant inflection point in the vertical direction, and the inflection point depth was between the critical layer and the light compensation layer, and had a significant negative correlation with the distribution of chlorophyll a content. The average values ??of total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) in Xiangxi River were 1.849mg/L and 0.157mg/L, which exceeded the criterion of the eutrophication. The nitrogen and phosphorus content had no significant correlation with Chl-a. Other ions except N and P nutrients played an important role in the algal blooms. After the algal blooms, the conductivity gradually recovered lower from the surface to the bottom vertically, and had obvious response with the bloom and regression of algal blooms.

Xiangxi River；algal blooms；conductivity；prediction of algal blooms；critical depth theory；Chl-a

X524

A

1000-6923(2019)07-3018-09

張慶文(1995-),男,湖北十堰人,三峽大學(xué)碩士研究生,主要研究方向?yàn)槌练e物遷移轉(zhuǎn)化過程.

2018-11-21

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51779128,41501297);國家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)(2014ZX07104-005-02)

* 責(zé)任作者, 副教授, 280825327@qq.com