《侵蝕作用下水庫消落帶磷素的遷移轉化機制》是依託中國科學院精密測量科學與技術創新研究院，由張亮擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：侵蝕作用下水庫消落帶磷素的遷移轉化機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張亮
- 依託單位：中國科學院精密測量科學與技術創新研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由於水域及周邊陸域生態系統的共同影響，水庫消落帶發生著嚴重的侵蝕現象，造成了消落帶坡面形貌及景觀特徵的變遷，影響了磷素的遷移轉化規律。目前，消落帶磷素行為的相關研究主要集中在水-沉積物界面理化性質的影響及源匯轉換上，缺乏針對侵蝕沖刷與淤積過程的磷素遷移轉化機制研究。本項目擬選取南水北調中線工程水源地--丹江口水庫的消落帶為研究對象，分析反季節水位波動、外源徑流沖刷共同作用下消落帶形貌及景觀變化規律，以顆粒濃度變化為軸線，探討不同陸域景觀背景的影響、磷素遷移過程對消落帶坡面形貌及景觀變化的回響、反季節水位波動下消落帶磷素的行為趨勢，研究固體濃度效應的微觀機理及顆粒濃度變化與磷素的遷移轉化特徵的關係。闡明侵蝕作用下消落帶磷素遷移轉化機制，為水庫消落帶生態修復與管理奠定理論基礎。
結題摘要
由於水域及周邊陸域生態系統的共同影響，水庫消落帶發生著嚴重的侵蝕現象，造成了消落帶坡面形貌及景觀特徵的變遷，影響了磷素的遷移轉化規律。本項目選取南水北調中線工程水源地——丹江口水庫的消落帶為研究對象，開展了相關文獻計量分析、原位樣品分析、消落帶侵蝕觀測、模擬降雨沖刷試驗、野外水位波動模擬實驗、吸附解吸試驗、交叉型吸附等溫式構建、顆粒物微觀信息表征、磷素地表遷移行為定量化表達模型構建等研究，分析了固體濃度效應的微觀機理及顆粒濃度變化與磷素的遷移轉化特徵的關係，研究了反季節水位波動、徑流沖刷共同作用下消落帶磷素遷移轉化規律。主要研究結果如下：（1）利用XRF、BET、SEM、FTIR等微觀表征方法和Intra-particle diffusion、交叉型吸附等溫式等模型，獲取了消落帶沉積物理化性質及顆粒物組成特徵，明確了消落帶顆粒物對磷素的吸附解吸特徵及微觀機制；（2）揭示了顆粒物粒徑及濃度變化、pH、反季節水位波動等因素對消落帶磷素遷移轉化的影響；（3）證明了磷素-消落帶顆粒物體系中存在固體濃度效應，並基於“第三相理論”解釋了固體濃度效應影響；（4）將磷素遷移行為的主控因子及不同地貌和景觀特徵等影響因素參數化，開發了定量刻畫磷素遷移過程的分散式模型，並在多個流域套用。本研究成果為消落帶生態修復與流域管理提供了科學依據，為水庫磷污染綜合防控的整體工程布局和單點工程設計提供了技術支持。
