水電開發(fā)對河流CH_4、N_2O產(chǎn)生與釋放的影響分析

【摘要】： 大氣中不斷增加的溫室氣體濃度以及引發(fā)的全球變暖現(xiàn)象等一系列問題引起人們對溫室氣體“源-匯”效應(yīng)的廣泛關(guān)注,近幾十年,隨著全球氣候逐漸變暖,眾多學(xué)者把興趣轉(zhuǎn)移到湖泊在陸地和大氣之間碳交換過程中所起的作用,由于人類活動引起大氣化學(xué)組分的濃度發(fā)生了重要變化,尤其是溫室氣體的增加很快。隨著社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,流域(河流)正受到人類活動的強烈影響,水庫化已經(jīng)是我國河流的普遍特征。河流上筑壩攔截以后,水庫成為流域(河流)中重要的組成部分。而水庫的建立改變了周圍環(huán)境的C、N循環(huán)及溫室氣體的釋放,然而對水庫溫室氣體的研究相對較晚,雖已有學(xué)者對此進行了研究,但是大多數(shù)研究只針對單個水庫或幾個不同流域的獨立水庫,而對同一流域上經(jīng)過梯級開發(fā)后的幾個水庫缺乏了解。 本論文選擇中國西南喀斯特山區(qū)的典型梯級水庫為研究對象,溫室氣體的釋放為主線,于2007年7月到2008年6月對烏江流域上最大的支流貓?zhí)由系耐瓿商菁夐_發(fā)的4個主要水庫進行了一個水文年的采樣研究,對河流水化學(xué)的一般特征、溫室氣體(CH_4和N_2O)的分布與釋放進行了監(jiān)測分析,探討了水庫梯級攔截后對溫室氣體釋放的影響,得到了以下幾點認識: 1河流水化學(xué)的水庫效應(yīng):河流梯級筑壩攔截后使得水體基本水化學(xué)特征發(fā)生了變化。河流經(jīng)水壩攔截后,庫區(qū)水位抬高,水庫水化學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)出隨季節(jié)變化的特征。在垂直剖面進行采樣的4個水庫中,紅楓湖和百花湖從春季開始出現(xiàn)水溫分層現(xiàn)象,這種狀況持續(xù)到夏季,有效的限制了上下層水體的垂直交換;而修文和紅巖水庫基本沒有出現(xiàn)水溫分層現(xiàn)象。河流經(jīng)水庫作用后在垂直剖面上水溫、pH值、溶解氧均降低。在研究區(qū)內(nèi),表層水體中水溫、pH值、溶解氧含量總體上表現(xiàn)為庫區(qū)表層水大于下泄水,說明水庫攔截作用使得下泄水中水溫、pH值、溶解氧含量降低。 2水庫的溫室氣體釋放:河流經(jīng)水庫作用后水體CH_4濃度發(fā)生變化,總體上,水庫庫區(qū)表層水體中CH_4濃度低于下泄水。天然水體經(jīng)水庫截留后,向大氣釋放的CH_4增加。在垂直剖面上水體中,夏季,靜水層中CH_4濃度隨水深增加而增加,在水庫底層達到最大值,且百花湖底層CH_4濃度大于其他3個水庫,而熱分層和缺氧環(huán)境使CH_4得到積累。而到了秋冬季節(jié),在水體混合作用下這部分CH_4在水體中重新分布,并由于氧化作用而被損耗。 河流梯級筑壩攔截后水體N_2O濃度發(fā)生變化。天然水體經(jīng)水庫作用后,由于硝化作用和反硝化作用等生物地球化學(xué)過程的影響,水庫水體N_2O不斷累積,尤其是水體底部。水庫底層水成為下泄水后向大氣釋放的N_2O顯著增加,且?guī)靺^(qū)表層水體和下泄水體均為大氣N_2O的“源”。在垂直剖面上水體中,N_2O濃度最大值并不是都出現(xiàn)在水庫底層,有些月份會出現(xiàn)在水庫水體中部,這可能是由于硝化作用和發(fā)硝化作用不同作用程度引起的。 3由于水庫為底層泄水,使得出庫水體中CH_4和N_2O濃度比較高,由于和大氣中相應(yīng)氣體濃度的差異,導(dǎo)致下泄水向大氣釋放大量溫室氣體,而我們的研究表明水庫高密度的梯級開發(fā),極大地增加了水體中溫室氣體的含量,盡管其分布受各種營養(yǎng)鹽和生物地球化學(xué)過程的影響,但向大氣中不斷地釋放溫室氣體是不爭的事實。因此,在研究水庫作用過程對大氣中溫室氣體的影響時,水庫泄水的溫室氣體(CH_4、N_2O)釋放問題需要引起高度重視。 【關(guān)鍵詞】：水庫 梯級開發(fā) CH_4 N_2O 泄水方式 水庫效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：X524
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 溫室氣體與溫室效應(yīng)10-12
• 1.1.1 溫室氣體10-11
• 1.1.2 溫室效應(yīng)11-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 水電開發(fā)現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 湖泊中溫室氣體(CH_4、N_2O)產(chǎn)生與釋放的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 水庫中溫室氣體(CH_4、N_2O)產(chǎn)生與釋放的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.4 水庫環(huán)境效應(yīng)16-17
• 1.3 選題依據(jù)、研究意義及研究內(nèi)容17-20
• 1.3.1 選題依據(jù)、研究意義17-19
• 1.3.2 研究內(nèi)容19-20
• 第二章 研究區(qū)概況20-23
• 2.1 貓?zhí)恿饔蚋艣r20-21
• 2.2 研究區(qū)各水庫概況21-23
• 第三章 樣品采集與分析23-26
• 3.1 樣品采集23-24
• 3.1.1 采樣點、分析項目及采樣前的準(zhǔn)備23-24
• 3.1.2 水樣的采集24
• 3.2 樣品的分析24-26
• 3.2.1 現(xiàn)場分析24
• 3.2.2 實驗室分析24-26
• 第四章 梯級水電開發(fā)后的河流水化學(xué)特征26-35
• 4.1 水溫(T)26-31
• 4.2 PH值31
• 4.3 溶解氧(DO)31-33
• 4.4 營養(yǎng)化狀況33
• 4.5 小結(jié)33-35
• 第五章 梯級水庫中CH_4的產(chǎn)生與釋放特征35-46
• 5.1 梯級水庫水體中CH_4的變化規(guī)律35-40
• 5.1.1 表層水體、底層水體與出庫水體(下泄水)中CH_4的變化特征35-37
• 5.1.2 剖面水體中CH4的變化特征37-40
• 5.2 影響梯級水庫中CH_4產(chǎn)生于釋放的因素40-43
• 5.3 貓?zhí)犹菁夐_發(fā)對CH_4的影響43-45
• 5.4 小結(jié)45-46
• 第六章 梯級水癢中N2O的產(chǎn)生與釋放特征46-57
• 6.1 梯級水庫水體中N_2O的變化規(guī)律46-50
• 6.1.1 表層水體與出庫水體(下泄水)中N2O的變化特征46-47
• 6.1.2 剖面水體中N_2O的變化特征47-50
• 6.2 影響梯級水庫中N_2O產(chǎn)生與釋放的因素50-54
• 6.3 貓?zhí)犹菁夐_發(fā)對N_2O的影響54-56
• 6.4 小結(jié)56-57
• 第七章 結(jié)論57-59
• 7.1 結(jié)論57-58
• 7.2 論文存在的主要問題58-59
• 致謝59-61
• 參考文獻61-65
• 附錄65-66

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