天气状况对富营养化池塘水-气界面冬季二氧化碳通量的影响

为揭示富营养化浅水池塘冬季不同天气状况的昼夜性温室气体通量特征,利用静态浮箱法连续7d监测了宜昌市富营养化池塘冬季水-气界面昼夜性CO_2通量,7d内的天气状况各异,包括晴天、阴天和雨天,能较好的代表冬季池塘通量特征.观测点在7d内的平均CO_2通量为7.09mg·m~(-2)·h~(-1);单日CO_2通量最大为11.26mg·m~(-2)·h~(-1),最小为-3.20mg·m~(-2)·h~(-1).阴雨天CO_2的排放通量为9.76mg·m~(-2)·h~(-1),约是晴天的两倍,且全天CO_2均呈向大气排放状态.晴天时CO_2通量在冬季表现为极弱的排放,3d平均通量约为3.76mg·m~(-2)·h~(-1),白天水体表现为CO_2的汇.在观测期间内CO_2扩散通量昼夜性变化明显,晴天时扩散通量与水温、叶绿素、溶解氧、pH呈显著负相关,与气压呈正相关,水体中的藻类等浮游植物在晴天的光合作用强度大于呼吸作用,导致在白天(10:00~18:00)池塘表现为吸收大气中的CO_2.阴雨天气通量与气温、水温呈负相关,与溶解氧、叶绿素、风速、气压呈显著正相关.不同的天气状况下环境因子昼夜性变化,导致了气体通量的昼夜性变化特征.     

三峡库区干流及库湾支流(朱衣河)夏季CO_2分压及扩散通量

以三峡库区中长江干流及其支流朱衣河作为主要研究对象,于2013年5—7月对该研究区域干支流的CO_2分压进行了研究,并计算出CO_2的扩散通量.研究结果表明,在水体剖面上表层水体CO_2分压最小;随着水深增加,CO_2分压急剧增大,到达10m后才保持稳定.干支流表层水体CO_2分压的分布和扩散通量差异显著.5—7月,干流水体表层CO_2分压为220.8~268.0 Pa,CO_2扩散通量为51.05 mmol·m~(-2)·d~(-1);支流水体表层CO_2分压为14.9~190.3 Pa,3个月的CO_2扩散通量分别为0.42,-0.12和20.83 mmol·m~(-2)·d~(-1).研究结果表明,支流释放的CO_2远小于干流.     

喀斯特地区深水型水库重金属分布特征、影响因素及来源——以龙滩水库为例

为了揭示喀斯特地区深水型水库溶解态重金属时空变化的影响因素及来源,选取珠江流域龙滩水库为研究对象,分析了2019年7月和2020年1月库区分层水、汇入库区的支流表层水、下泄水的溶解态重金属,以及2019年4月、7月、10月和2020年1月库区的水化学参数.通过主要离子Piper图,不同种类重金属间的Pearson相关分...     

南美白对虾养殖海水陶瓷膜超滤和絮凝超滤研究

以渤海黄骅地区南美白对虾养殖用海水为研究对象,通过陶瓷膜超滤和絮凝超滤处理研究,摸索出陶瓷膜超滤养殖用海水工艺条件.①对于普通汪子砂滤海水(TOC=18.55～20.05 mg/L),保持膜通量134 L·m~(-2)·h~(-1)时超滤,20 min恒流运行,跨膜压差0.04～0.062 MPa;当膜通量保持223 L·m~(-2)·h~(-1),跨膜压差0.10～0.12 MPa,12 s反洗可以恢复膜通量.经陶瓷膜超滤后TOC去除率47.16%,UV254去除率1.10%,弧菌去除率100%.②对于有机物丰富汪子砂滤海水(TOC=55.0～59.16 mg/L),超滤处理时,保持膜通量31 L·m~(-2)·h~(-1),10 min恒流运行,跨膜压差从0.14 MPa迅速升至0.20～0.21 MPa.经陶瓷膜超滤后TOC去除率74.49%,UV254去除率32.80%,弧菌去除率100%.③有机物丰富汪子砂滤海水,通过PAC絮凝预处理,PAC添加量45 mg/L,搅拌絮凝时间20 min.保持膜通量105 L·m~(-2)·h~(-1),20 min恒流量运行、12 s反洗,跨膜压差0.05～0.056 MPa;保持膜通量200 L·m~(-2)·h~(-1),跨膜压差0.11～0.13 MPa.絮凝预处理有效减缓膜污染和提高了膜通量.     

川中丘陵区农业源头沟渠反硝化速率特征及其影响因素

农业源头沟渠是连接农田排水与河流的重要通道,对农业非点源污染物具有很高的削减作用。反硝化作用是沟渠水体氮污染去除最彻底的机制,但目前相关研究缺乏。利用改进的乙炔抑制法研究川中丘陵区农业源头沟渠沉积物反硝化作用的速率、季节变化及影响因素,以期为长江上游农业水环境保护提供新的思路。结果表明:1)农业源头沟渠沉积物反硝化速率变化范围在0.31~43.11mg·m~(-2)·h~(-1)之间,平均值为10.45mg·m~(-2)·h~(-1);2)沟渠反硝化速率具有明显的季节差异,冬季沟渠沉积物反硝化速率普遍偏低,而夏季则具有较强的反硝化作用,不同季节的反硝化速率大小顺序为:夏季春季秋季冬季;3)沟渠反硝化作用受水文条件、水体沉积物碳氮浓度等因素影响。其中,水文条件不同的区域反硝化速率的大小顺序为:间歇滞水区干湿交替区常年淹水区;沉积物和上覆水NO-3-N,DOC浓度与反硝化速率之间具有显著的正相关关系。总体来说,川中丘陵区农业源头沟渠具有较高的反硝化速率,通过增加碳源或改善水文条件能有效地促进沟渠沉积物的反硝化作用,从而极大地提高农业源头沟渠对非点源氮污染的截控能力。     

三峡水库香溪河库湾水-气界面N2O通量特征

采用气象色谱-密闭式暗箱法对三峡水库香溪河库湾水-气界面N2O通量进行了为期1年的观测.结果表明,香溪河库湾水-气界面N2O通量呈明显的季节性变化特征,秋末、冬季N2O释放通量高于其他季节,且呈明显的波动状态;夏季和秋季N2O排放水平较低,通量变化范围较小.总体上,香溪河库湾水-气界面N2O全年呈释放状态,但释放通量较小,与加拿大魁北克地区水库N2O释放通量相当.下游A点的释放通量明显高于中游B点,其年平均释放通量分别为0.226mg.m-2.d-1和0.164mg.m-2.d-1.通过对N2O释放通量与环境因子的相关性分析发现,香溪河下游A点的N2O释放通量受气温、水温、pH值等影响显著;而B点的N2O释放通量除与气温相关性较显著外,与其他环境因子的关系不显著.     

城市河岸带绿地N2O和CH4排放对硝态氮输入的短期响应研究

为了探讨氮输入对城市河岸带绿地温室气体N_2O和CH_4短期排放的影响,采用静态箱-气相色谱法系统测定了不同季节上海市典型城市河岸绿化带草地输入硝酸盐(NO_3~-)后N_2O和CH_4排放通量的短期(3-5d)时间变化特征,并同时测定了气温、光照强度、不同深度地温和土壤的理化性质.结果表明,NO_3~-的输入在短期内可以显著增加春夏秋季N_2O、春夏季CH_4的排放通量,而在其他季节变化不明显;季节是影响N_2O和CH_4排放的主要因素,NO_3~-输入对N_2O排放具有显著影响且可以降低季节影响强度的显著性.在无NO_3~-输入的情况下,N_2O的排放通量和气温、地温相关性不显著,但随着输入量的增加,相关性程度逐渐增强;而CH_4在较低NO_3~-输入量(<3.18g N·m~(-2))下其排放通量和地温不具有显著相关关系(P>0.05),而在较高输入量下,则具有显著的正相关关系(P <0.05),说明NO_3~-输入后短期内地温是影响河岸带绿地温室气体产生的重要的季节性因子,因此探讨氮输入对湿地温室气体排放的影响应考虑其时间变异性.     

4种湿地植物对复合垂直流人工湿地N_2O排放的影响

采用静态箱-气相色谱法对4种植物(菖蒲、美人蕉、风车草和水葱)的复合垂直流人工湿地N_2O排放通量进行观测,并检测进出水总氮(TN)指标。研究结果表明:4种植物湿地TN去除率随着季节的变化趋势基本相同,先上升后波动下降,12月份和1月份达到最低,且风车草湿地TN去除率较高,为77.98%;菖蒲、水葱湿地的下行池排放通量比上行池的高,美人蕉湿地上行池排放通量比下行池的高,风车草湿地上、下行池排放量相差不大;风车草、菖蒲、美人蕉和水葱这4种植物湿地的N_2O平均排放通量分别为162.80,99.35,84.62和82.56μg/(m~2·h);复合垂直流人工湿地系统总体上表现为大气中N_2O的排放源,只有水葱湿地在12月份下半月表现为N_2O的弱吸收汇;菖蒲、美人蕉和水葱湿地的TN去除负荷与N_2O平均排放通量的比值KTN/N_2O随时间变化较大,风车草湿地K_(TN/N_2O)变化相对平缓,且较低;菖蒲、美人蕉湿地在11月份上半月以及水葱植物在12月份上半月的K_(TN/N_2O)较高,即在这些时间段内人工湿地菖蒲去除污水中相同量的TN,排放出的N_2O较少;在复合垂直流人工湿地污水处理植物选种中,菖蒲和美人蕉植物较合适。     

复杂下垫面碳通量足迹分析——以上海市奉贤大学城为例

基于位于上海市奉贤大学城的通量观测塔,利用ART Footprint Tool分析了各个风向(东南、西北、东北、西南4个方位)的碳通量足迹.结果表明:各个风向上的贡献源区碳通量数值范围基本一致,均可以代表研究区的总体碳通量范围(0~18μmol·m~(-2)·s~(-1));碳通量贡献源区的通量峰值出现在东北方向(18μmol·m-2·s-1),东北方向的总体碳通量水平较高,其碳通量贡献比值最高(全天共36%),原因是东北方向单位面积上建筑物较多且靠近交通主干线,人类活动较多导致碳通量贡献比值最高,其他方向上的碳通量贡献比值相差不大.该研究可以为其他城市的碳循环研究提供服务和参考.     

基于三维水动力-水温耦合模型的水库水温预测及影响研究

为了研究水库建成后库区水温的结构分布特征,以及下泄水温的变化,以云南省澜沧江拖巴水电站水库为研究对象,根据水电站库区丰、平和枯水年三种典型年的各项基础资料,运用EFDC三维水动力-水温耦合数学模型模拟计算库区水温分布及下泄水温,对比分析了下泄水温与天然河道水温的变化.结果表明,水库建成后,3月前后库区垂向形成双温跃层结构,9月后第二温跃层逐渐下移至库底并消失;下泄水温与天然河道水温存在差异,全年水温温差减小.库区及下泄水温的变化将对水库周边及下游生态、农业灌溉等产生影响.