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主讲：冯流
四、湖泊与水库水质模型
2025/1/31
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湖库的水文、水质特征
与河流比，流速小，污染物停留时间长
水质的分层分布、存在斜温层
水生生态系统相对封闭
湖库的富营养化问题
湖泊富营养化定义
湖泊水体接纳过量的氮、磷等营养性物质，使水体中藻类以及其他水生生物异常繁殖，水体透明度和溶解氧变化，造成湖泊水质恶化，加速湖泊老化，从而使湖泊生态和水功能受到阻碍和破坏的现象。
从湖泊的发展历程看，由贫营养向富营养的过渡是一个正常演变过程，只是在自然状态下，这个过程进展非常缓慢而已；但是富营养进程会由于人类大规模的活动而大大提速，进而缩短湖泊的自然演替周期
富营养化的控制因子
2025/1/31
5
1
限制性营养物质
3
湖泊形态
2
温度和照度
4
溶解氧和pH
营养物质对富营养化的影响
限制性营养物质因子
藻类生长的营养物质需求
元素
含量
元素
含量
元素
含量
氧
磷
锰
氢
镁
锌
碳
硫
铜
硅
氯
钼
氮
钠
钴
钙
铁
P/N≈1:9
钾
硼
淡水藻类各种元素的湿重含量（%）
营养物质对藻类生长的影响
Liebig最小值定理：任何一种有机物的产率都由该种有机物所必需的、在环境中丰度最低的物质决定
Monod模型：描述生物生长速率与营养物质含量关系的方程
为微生物的生长速率；max为微生物的最大生长速率；S为营养物质的实际浓度；KS为营养物质的半饱和浓度
限制性营养物质因子结论：
自然条件下磷的丰度一般偏低，成为限制性营养物质控制因子
工业污染导致自然界磷的含量上升，使得磷/氮比提高，氮和磷同时成为限制性营养物质控制因子
实际中单营养成分控制的情形很少，藻类生长往往受到一种以上营养物质的制约，如碳、氮、磷等。其增长速率将大大降低，为：
营养源与营养负荷
主要营养源及其来源
类型
来源
外源
点源
工业废水
城镇生活污水
固体废物处置场
面源
矿区地表径流
城镇地表径流 农牧区地表径流
大气降尘
大气降水
水体投饵养殖
水面娱乐活动废弃物
水土流失及土壤侵蚀
内源
底泥及沉积物
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