城市湖泊的甲烷排放時空變化及其與水文水質(zhì)關(guān)系——以北京市為例.pdf

1、大氣甲烷(CH4)濃度的不斷攀升引起了全球范圍的關(guān)注。本論文對人為干擾較為嚴(yán)重的城市湖泊生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了CH4排放的研究，運用靜態(tài)浮箱法和氣相色譜分析法對城市湖泊的CH4排放通量進(jìn)行測定，并綜合現(xiàn)場樣點的水文、水質(zhì)、氣象的觀測數(shù)據(jù)及室內(nèi)模擬培養(yǎng)實驗，分析了水文水質(zhì)對CH4排放的影響。
　　 研究發(fā)現(xiàn)北京市五環(huán)內(nèi)城市湖泊上空CH4濃度水平較高，10個湖泊上空CH4濃度季節(jié)之間的差異性顯著，4個典型湖泊連續(xù)變化具有一定的規(guī)律，大都在7

2、-8月份出現(xiàn)峰值，3月初融冰時CH4濃度都會略有上升。
　　 10個湖泊夏、秋、春3個季節(jié)CH4平均排放通量為4.105±7.927 mg m-2 h-1，空間分布特征表現(xiàn)為一些歷史久，面積小的湖泊CH4排放通量較高，湖泊水源較好、面積較大的湖泊CH4排放通量較低，而經(jīng)人為修建或改建的較大湖泊CH4排放通量也較高。風(fēng)速、底泥的pH和Eh是影響湖泊CH4排放空間分布的重要因素。
　　 4個典型湖泊年平均CH4排放通量為2.

3、862±5.083 mg m-2 h-1，季節(jié)性連續(xù)變化表明CH4排放具有一定的時間變化規(guī)律，CH4排放期為3月到11月，其中高峰期為7到9月份，秋冬季節(jié)CH4排放通量很低；位于市中心的什剎海進(jìn)入排放期較早；溫度是影響湖泊CH4排放時間變化的主要因素。
　　 根據(jù)甲烷排放通量的空間和時間變化計算得北京市五環(huán)內(nèi)城市湖泊CH4年排放量約為0.262-0.375Gg，占整個北京地區(qū)的0.1％。在整個北京地區(qū)CH4排放網(wǎng)格分布中屬高CH

4、4排放區(qū)，主要表現(xiàn)為季節(jié)性高CH4排放。
　　 環(huán)境變量與CH4排放通量的關(guān)系表明氣溫、水溫和底泥溫度與CH4排放通量之間呈正指數(shù)相關(guān)，底泥溫度與CH4通量的指數(shù)級最高；CH4排放通量與水體的pH值弱相關(guān)，與水體中的TOC和BOD5具有一定的相關(guān)性；底質(zhì)的Eh與CH4排放通量呈極顯著負(fù)相關(guān)，在Eh＜-150 mv的時候是CH4排放通量的拐點。
　　 湖泊底質(zhì)產(chǎn)CH4能力與CH4排放通量并不一致，什剎海是產(chǎn)CH4潛力最大的