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南湖位于武汉市洪山区,北临东湖、沙湖,南临汤逊湖、黄家湖。长期以来大量未经处理的生活垃圾以及城市污水入湖,致使南湖水体污染非常严重,呈重度富营养化状态,水体生态功能严重退化。南湖污染来源主要有城市生活污水、工业废水、地表径流、地下径流、大气降雨、降尘和内源等。南湖的污染源可以分为外源和内源两大类型,外源污染又可分为点源污染和面源污染,点源污染的主要来源为城市生活污水和工业废水,面源污染主要包括经陆地表面入湖的污染和非陆地表面入湖的污染(降雨、降尘、水面娱乐活动等造成的污染),内源污染主要包括湖底淤泥、水体中的营养物质和渔业养殖污染。 本文首先提出了研究武汉南湖水体水质模型的必要性,总结了国内外湖泊、水库中沉积物营养元素迁移转化研究进展。主要研究成果有以下三点: 1、本文在武汉南湖用现场实验的方法研究了底泥中污染物释放的规律。且同时研究了三个指标COD、TN和TP的变化规律,并对其相关性进行了研究。 2、从动力学角度建立了底泥释放的理论模型,并对实验数据进行模拟,得到了底泥释放速率常数K。 3、建立了南湖水质变化模型,并预测了南湖截污后水质的变化情况,得到如下结论:(1) 截污后,经过一年时间,大南湖COD降低到33.25mg/L左右后基本稳定,小南湖COD升高到44.34mg/L后基本稳定。表层底泥(6cm)释放完毕后,大南湖COD降低到19.72mg/L左右后基本稳定。(3) 截污后,经过大约一年时间,大南湖TN降低至6.57mg/L后基本稳定;小南湖TN经过一年时间降低到11.60mg/L左右并基本稳定。(4) 截污后,经过二年时间,大南湖TP降低至0.43mg/L左右基本稳定,表层底泥(6cm)释放完毕后,TP降低到0.22mg/L左右基本稳定。而小南湖经过一年时间,TP会降低到0.49mg/L左右并基本稳定。