前言
湖泊是重要的国土资源,具有调节河川径流、发展灌溉、提供工业和饮用的水源、繁衍水生生物、沟通航运、改善区域生态环境以及开发矿产等多种功能,在国民经济的发展中发挥着重要作用。同时,湖泊及其流域是人类赖以生存的重要场所,湖泊本身对全球变化响应敏感,在人与自然这一复杂的巨大系统中,湖泊是地球表层系统各圈层相互作用的连接点,是陆地水圈的重要组成部分,与生物圈、大气圈、岩石圈等关系密切,具有调节区域气候、记录区域环境变化、维持区域生态系统平衡和繁衍生物多样性的特殊功能。
由于一直以来人们对湖泊资源缺少系统性的认识,环境保护意识薄弱,大量工业废水、农业余水及生活污水排入湖泊水体中,导致湖泊水质严重恶化,富营养化程度日益加剧,湖泊生态系统的稳定性遭到严重破坏。因此,对湖泊进行长期的、系列的水文观测、利用合适的水环境模型对湖泊流域进行水文特征的模拟与预测,对有效治理湖泊水环境污染尤为重要。
本书以内蒙古典型湖泊为研究对象,重点介绍了最具代表性的草原湖泊——呼伦湖及灌区湖泊——乌梁素海的水环境污染特征及其流域的水文特征模拟。第1章概括地论述了内蒙古典型湖泊的现状、特点及研究进展;第2章详细介绍了湖泊水体生源要素的生物地球化学循环过程,包括水体中营养盐的分布特征、浮游生物生态种群的结构特征、环境因素对藻类生长的影响及湖泊水体污染的评价方法等内容;第3章系统地研究了低温及冰封条件下湖泊营养盐的分布规律及冰生长过程中污染物的迁移机理;第4章介绍了内蒙古典型湖泊沉积物生源要素的地球化学循环;第5章阐述了典型湖泊沉积物重金属的分布特征及污染现状评价;第6章重点介绍了不同模型在湖泊水体研究中的应用,包括水平衡模型在湖泊水量平衡分析中的应用和HydroGeoSphere模型在湖泊地表水和地下水耦合中的应用,并简单介绍了利用均生函数模型对未来气候下湖泊流域的水文特征预测方法。
本书由内蒙古科技大学李卫平设计并执笔。其中于玲红参与了第1章和第6章的编写工作;杨文焕参与了第2章和第3章的编写工作;陈阿辉参与了第4章和第5章的编写工作。同时,感谢任娟慧、王晓云、原浩和杜方圆为本书的编写付出的辛勤劳动。
深深感谢我的导师李畅游教授,在我攻读硕士和博士期间,在他的指导下,开始了在内蒙古东西部4000km跨度上研究河湖湿地,并建立乌梁素海和呼伦湖湿地生态长期定位研究站,期间进行了大量的现场采样和踏勘以及实验室数据分析,为本书的出版奠定了坚实的基础。
特别感谢中国水利水电出版社张秀娟编辑在本书出版方面提出的宝贵意见。
本书由国家自然科学基金(41263010、51469026)、内蒙古科技计划项目2015,包头市黄河湿地生态系统国家定位观测研究站等项目联合资助。
由于作者水平有限,本书难免存在不足之处,诚恳希望广大读者批评指正,提出宝贵意见。
作者
2015年9月