長江流域及長江口溶解甲烷和氧化亞氮的分布與釋放通量.pdf

1、CH4和N2O是大氣中僅次于CO2的重要溫室氣體,對全球變暖和大氣化學(xué)有重要作用。受人類活動影響,目前河流和河口體系中碳和氮負(fù)荷較高,有利于CH4和N2O的產(chǎn)生和釋放,因此河流和河口正成為大氣中CH4和N2O的重要源,因而開展典型大型河流.河口體系中CH4和N2O的研究是非常有意義的,對認(rèn)識不同水體系中CH4和N2O的釋放量和對未來氣候的影響等具有重要意義。
　　 本文以世界大型河流、河口-長江流域及長江口為研究區(qū)域,對其溶解C

2、H4和N2O濃度的分布、季節(jié)變化及影響因素進(jìn)行了分析和討論；同時在長江口52＃站采集柱狀沉積物進(jìn)行了培養(yǎng)實驗,初步研究了N2O的產(chǎn)生過程.硝化和反硝化作用。主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)分別于2009年8-10月和2010年6月對整個長江流域和長江中、下游主要干流進(jìn)行了調(diào)查,研究結(jié)果表明:2009年長江干流中溶解CH4和N2O的平均濃度分別為99.0±65.2 nmol·L-1和11.7±2.4 nmol·L-1,表、底層相差

3、不大。南方支流中溶解CH4和N2O的平均濃度由于受到污染影響要高于北方支流。對于支流中的CH4,除漢江、嘉陵江、大運(yùn)河、黑水河和鄱陽湖外,其余支流中溶解CH4的濃度均要大于干流中鄰近站位的濃度。而對于N2O,除漢江和雅礱江、鄱陽湖和黑水河外,其余支流中溶解N2O的濃度均要大于干流中鄰近站位的濃度。由于三峽庫區(qū)的影響,長江干流中溶解CH4在三峽附近出現(xiàn)了明顯的低值區(qū),而對N2O,則影響不大。2010年6月份(屬于長江洪水年),長江中、下游

4、溶解CH4和N2O的平均濃度分別為141.0±45.4 nmol·L-1和21.7±6.4 nmol·L-1,表、底層也相差不大。與2009年長江主流的同段相比,2010年(洪水年)溶解CH4的平均濃度和2009年相差不大,而溶解N2O的平均濃度則是2009年的2倍。長江中、下游溶解CH4濃度有一定的季節(jié)變化,其中春、夏、秋季相差不大,而冬季約為其他季節(jié)的2倍,長江中下游溶解N2O則有冬季、夏季大于秋季的規(guī)律。長江流域溶解CH4和N2O

5、(除金沙江和黑水河N2O不飽和外)基本均呈過飽和狀態(tài),是大氣CH4和N2O的源。初步估算長江整個流域每年向大氣釋放CH4和N2O的量分別為137.1Gg和4.6 Gg。另外,長江每年向東、黃海輸送CH4和N2O的量也分別達(dá)1.7 Gg和O.7 Gg,對東、黃海溶解CH4和N2O的分布及碳、氮生物地球化學(xué)循環(huán)有一定的影響。
　　 (2)于2009年8月27日到9月2日對長江口海域溶解CH4和N2O進(jìn)行了調(diào)查,結(jié)果顯示長江口海域(除

6、5C站外)表、底層海水溶解CH4的平均濃度分別為7.34±6.23 nmol·L-1和14.07±8.64 nmol·L-1；溶解N2O的平均濃度分別為7.11±1.33nmol·L-1和10.74±3.18 nmol·L-1。長江口海域溶解CH4和N2O分別呈高度過飽和狀態(tài)和輕微過飽和狀態(tài),都是大氣CH4和N2O的源。據(jù)本文研究的海域面積估算,長江口海域CH4和N2O年釋放通量分別為12.8×10-3Tg和9.2×10-3Tg,各占全