基于水质模型的城市河流代谢特征受外源输入的影响

以非汛期低流量条件下的城市河流南淝河为研究对象,以河流新陈代谢速率为指标,探究两种不同类型外源输入对城市河流代谢特征的影响。提出利用水质机理模型(WASP模型)来计算河流代谢速率及其不同影响因素的贡献大小,从生物地球化学过程的角度解释外源输入对河流代谢的影响机制。研究结果表明,典型的生活污水少量排入城市河流使总初级生产速率(GPP)和群落呼吸速率(CR)均有提高。城市污水处理厂达标排放的尾水并非不会造成负面的环境影响,大流量尾水(即占污水处理厂下游河流流量约90%)补入河道,会对水体各生物化学组分产生强烈的稀释作用,改变原有生态系统的结构和功能,导致代谢速率大幅下降,并使河流代谢特征从上游的自养型代谢变化为下游的异养型代谢。随着我国城镇污水集中处理率的提高,城市河流受外源输入的影响将主要表现为污水处理厂的大流量尾水对河流生态系统功能和结构的破坏。