湖泊模型ppt课件.pptx

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1、环境数据处理与数学模型湖泊水库水质模型董欣环境系统分析教研所湖泊和水库水质模型湖泊和水库的水文、水质特征湖泊水库的营养物质、营养源、营养状态湖泊水库的箱式水质模型与营养状态预测湖泊和水库的生态系统模型湖泊和水库的水文、水质特征（1）流速小与河流相比，湖泊与水库中的水流处于相对静止状态。（2）停留时间长湖泊与水库中的水流交换周期比较长，从若干月到若干年，属于静水环境。（3）水生生态系统相对比较封闭湖泊水库的生态系统结构和特征一般取决于湖泊和水库所处的地理位置、周围的土壤性质、植被类型等湖泊和水库的水文、水质特征（4

2、）主要水质问题是富营养化由于湖泊和水库属于静水环境，污染物进入湖泊水库以后容易积累，特别是营养物质的积累可能会导致湖库的富营养化。事实上，天然的湖泊都有一个从贫营养向富营养的发展过程，从贫营养过渡到富营养，进而发展到沼泽，直至死亡，是自然湖泊发展的规律。在自然界里，这是一个漫长的历史进程，但是人类活动会大大加速这个进程，从而成为一种生态问题。湖泊和水库的水文、水质特征（5）在水深较深的湖泊水库中，水温、密度和水质的竖向分层也是常见的水质特征。秋末冬初出现“翻池”现象。monthT(oC)05101520JFMAM

3、JJASONDEpilimnionHypolimnion16.74oC湖泊和水库的水文、水质特征LakeOntarioTemperatureepilimnion(e)hypolimnion(h)Tzthermocline湖泊和水库的水文、水质特征SUMMERSTRATIFICATIONSRPTz(a)oligotrophic(bz)eutrophicTO2SRPO2湖泊和水库的水文、水质特征ProfilesofChemicalConstituentsInStratifiedLakes湖泊和水库水质模型湖泊水库的水

4、文、水质特征湖泊水库的营养物质、营养源、营养状态湖泊水库的箱式水质模型和营养状态预测湖泊水库的生态系统模型湖泊水库中的营养物质营养物质营养物质的作用：无机营养物质(InorganicNutrient)是植物合成作用的原材料淡水中藻类的生长，大约需要16～20种营养物质营养物质的输入是湖库富营养化的物质基础营养物质的分类：常量营养物质，如碳、氧、氮、磷、硅、硫、铁微量营养物质，如锰、铜、锌水质模拟一般常集中在4种常量营养物质上：磷、氮、碳、硅airwaterammonificationorganicNNH4+NO2

5、-NO3-nitrificationnitrificationO2O2,snetproductionN2nitrogenfixationN2,sNH3highpHlowpHgas-filmcontrolledvolatilizationliquid-filmcontrolledvolatilizationsettlingdenitrificationdenitrification湖泊水库中的营养物质：NITROGENCYCLEAvailableInorganicP(SRP)Non-ParticulateUnava

6、ilableOrganicPParticulateOrganicPParticulateInorganicPNon-ParticulateUnavailableInorganicPORGANICINORGANICAVAILABLEUNAVAILABLENON-PARTICULATEPARTICULATE湖泊水库中的营养物质：PHOSPHORUSCYCLE湖泊水库的营养源与营养负荷主要营养源与营养负荷的计算地面径流的营养负荷降水的营养负荷人为因素排放的营养负荷生活污水工业废水湖泊水库的营养源与营养负荷地面径流的营养

7、负荷计算Ijl－来自地面径流的第j种营养物质的负荷，g/a；Ai－第i种土地利用类型的面积，m2；Eij－第i种土地的单位面积上第j种营养物质的流失量，g/m2/a；m－土地利用类型的总数。湖泊水库的营养源与营养负荷地面径流的营养负荷计算不同类型土地的磷、氮流失量土地利用类型Eip(mg/m2/a)Ein(mg/m2/a)火成岩沉积岩火成岩沉积岩森林范围0.7－97－18130－300150－500平均值4.711.7200340森林＋牧场范围6－1611－37200－600300－800平均值10.223.34

8、00600农业区柑橘园182240牧场15－75100－850庄稼地20－200500－1200湖泊水库的营养源与营养负荷降水的营养负荷计算：Ijp－由降水输入的第j种营养物质的负荷，g/a；As－湖、库的水面面积，m2；Cj－第j种营养物在降水中的含量，g/m3；P－年降水量，m/a。湖泊水库的营养源与营养负荷降水的营养负荷计算：某地降水中的磷、氮含量Cp和CnCn(g