课题来源与背景： 兴凯湖富营养化控制标准应用研究来源于国家科技重大专项（2009ZX07106-001-006），兴凯湖富营养化控制标准的制定与实施是湖泊流域社会、经济、环境可持续发展的内在需求，新的富营养化控制标准体现了一湖一策，充分考虑当地社会经济现状和湖泊生态系统恢复的时滞效应。 研究目的与意义： 本研究在深入分析兴凯湖近十年的水质状况和富营养化趋势的基础上，通过实验室、现场以及模型验证等方法，研究了兴凯湖营养物投入响应关系，提出了分阶段的兴凯湖富营养化控制标准（TP、PN、Chla）的建议值；并采用系统动力学和水动力学水质模拟耦合方法，分析了不同营养物削减方案、标准与兴凯湖水环境承载力之间的关系，为加强兴凯湖富营养化控制提供了有力的科技支撑，恢复和保护兴凯湖的天然状态起到了重要的促进作用，也为今后制定兴凯湖富营养化控制标准提供了科学依据。恢复和保护兴凯湖的天然状态也具有重要国际环境意义与政治影响。 主要论点与论据： 本研究根据Dillon模型计算兴凯湖维持二类水水质下的TN、TP水环境承载力（兴凯湖中国部分）。以课题组2009年和2010年实测数据为初始值，利用Delft3d水动力-水质-水生态耦合模型进行数值模拟，利用监测数据和课题组2010年8月兴凯湖现场NEB实验结果做水动力-水质-水生态耦合模型验证，在耦合模型能较好的模拟兴凯湖实际情况的前提下，进一步设定不同情景，进行入湖营养物（TN、TP）削减-湖泊富营养化指标反映的数值模拟对照。同时利用构建的兴凯湖流域SD（系统动力学）模型对入湖营养物进一步追根溯源，最终确定兴凯湖流域入湖营养物（TN、TP）主要从种植业子系统、水土流失子系统和生活污水子系统进行削减。对接水动力-水质-水生态耦合模型的不同情景，利用SD模型系统进行流域不同削减标准的社会、经济、技术和环境的可行性分析。 基于现场实验和模型数值模拟分析寻求适合兴凯湖的最优削减方案和富营养化控制标准。兴凯湖富营养化标准维持GB3838-2002标准的TN、TP标准前提下，增加叶绿素指标。 创见与创新 （1）建立了兴凯湖流域水动力-水质耦合模型，系统动力学耦合模型，阐释了兴凯湖营养物输入—富营养化水平响应关系； （2）提出了符合兴凯湖实际的分阶段富营养化控制标准（TP、TN、Chla)的建议，为制定兴凯湖富营养化控制标准提供了依据。按照“一湖一策”的原则，为兴凯湖富营养化控制标准的制定提供了方法，为流域营养物（N、P）控制提供了技术支撑； （3）解析了兴凯湖富营养化控制与社会、经济和技术系统耦合的关系，对兴凯湖的污染控制和生态保护具有重要的实用价值，为环境保护管理提供理论指导。 社会经济效益，存在的问题 本研究该模型模拟结果与实际检测结果基本吻合，比较准确的重现了兴凯湖的实际情况，阐释了兴凯湖营养物输入—富营养化水平响应关系，为兴凯湖入湖污染物的削减量的制定奠定了基础；本研究提出的兴凯湖目前水质条件下藻类水华爆发的风险值，为兴凯湖藻类水华爆发提供预警支持。利用SD模型探讨的各种削减情景对兴凯湖流域经济、技术、环境和管理的要求,可以遴选符合流域社会经济发展特征和与湖泊生态恢复长期性相适应的营养物削减方案。本研究通过全面综合的研究、评价兴凯湖以及制定的营养物最有削减方案，对兴凯湖的污染控制和生态保护具有重要的实用价值。 本研究结果适用于北方冷凉区湖泊，作为一个典型湖泊的试验研究，将对完善我国水质标准体系、提高湖泊综合管理水平、规范营养物削减和富营养化综合防控体系提供重要的参考资料，在我国北方湖泊富营养化控制方面有极广的应用前景。

黑龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所

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