水庫(kù)溫室氣體排放的監(jiān)測(cè)方法研究.pdf

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1、第4l卷第21期人民長(zhǎng)江Vo1．41．No．212010年11月YangtzeRiverNOV．，2010文章編號(hào)：1001—4179(2010)21—0076—05水庫(kù)溫室氣體排放的監(jiān)測(cè)方法研究冉景江，林初學(xué)，郭勁松，陳永柏(1．中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)公司，湖北宜昌443002；2．重慶大學(xué)城市建筑與環(huán)境工程學(xué)院，重慶400013)摘要：分析總結(jié)了水庫(kù)排放的二氧化碳與甲烷兩種主要溫室氣體的測(cè)量方法。通過(guò)文獻(xiàn)與具體的實(shí)際測(cè)量，著重分析了應(yīng)用于水庫(kù)溫室氣體排放測(cè)量的一些主要方法。目前水庫(kù)溫室氣體的測(cè)量方法主要包括：水化學(xué)法、薄邊界層法、浮箱法、紅外激光法、渦度相關(guān)

2、通量法、遙感衛(wèi)星空間監(jiān)測(cè)法。通過(guò)對(duì)測(cè)量方法的分析比較，指出各類(lèi)方法之聞的優(yōu)缺點(diǎn)。介紹了在實(shí)際測(cè)量研究工作中對(duì)已用測(cè)量方法進(jìn)行的改進(jìn)。通過(guò)對(duì)水庫(kù)溫室氣體的不同監(jiān)測(cè)方法的分析，得出了較恰當(dāng)?shù)乃畮?kù)溫室氣體監(jiān)測(cè)方法。關(guān)鍵詞：溫室氣體；監(jiān)測(cè)方法；分析比較；三峽水庫(kù)中圖法分類(lèi)號(hào)：X524文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A工業(yè)革命以來(lái)，因人類(lèi)活動(dòng)加劇所導(dǎo)致的溫室氣1水庫(kù)溫室氣體的產(chǎn)生與排放過(guò)程體(co：、CH、N0等)大量排放所引起的全球變暖已經(jīng)成為目前全世界關(guān)注的焦點(diǎn)。針對(duì)溫室氣體的研究水庫(kù)是降水沉降物、地表徑流物質(zhì)、排放物質(zhì)的集也逐步擴(kuò)展到各個(gè)領(lǐng)域，最近20a來(lái)對(duì)水庫(kù)溫室氣體聚地，是流

3、域形成的溶解碳(DC)、顆粒碳(PC)的最終排放的研究開(kāi)始引起人們的重視，但是對(duì)水庫(kù)溫室氣匯集場(chǎng)所。水庫(kù)的蓄水在一定程度上改變了河流的水體的實(shí)際研究還比較少，且主要集中在南美、北歐、法文、生態(tài)及理化環(huán)境，并在較長(zhǎng)的時(shí)間尺度內(nèi)對(duì)流域生屬圭亞那和加拿大北部等一些地區(qū)的少數(shù)水庫(kù)。態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)、分解和沉積過(guò)程中的碳循環(huán)有著重要隨著水電開(kāi)發(fā)和水利工程建設(shè)進(jìn)程的加快，針對(duì)水庫(kù)而深遠(yuǎn)的影響。水庫(kù)淹沒(méi)的大量土地和植被為溫室氣的溫室效應(yīng)研究也將越來(lái)越受關(guān)注。水庫(kù)溫室氣體的體的產(chǎn)生提供了大量原料，一方面細(xì)菌分解沉積物中研究最終都將是基于實(shí)際測(cè)量的實(shí)證性研究，需要通的有機(jī)物，使

4、溶解的有機(jī)碳及其顆粒釋放出溫室氣體；過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)手段去驗(yàn)證這類(lèi)區(qū)域的溫室氣體產(chǎn)另一方面水庫(kù)中生長(zhǎng)的水生、浮游生物的呼吸作用也生情況。水庫(kù)與陸地的碳循環(huán)的差異性也決定了其有釋放溫室氣體。由于氧化亞氮在水庫(kù)中的產(chǎn)生量極別于在陸地進(jìn)行的溫室氣體測(cè)量。研究表明，選擇不小，可以不作為水庫(kù)溫室氣體研究的對(duì)象，在水庫(kù)所排同測(cè)量方法在同一水域進(jìn)行的實(shí)際測(cè)量，其結(jié)果存在放的溫室氣體主要是指二氧化碳和甲烷兩種，因此本較大的差異。因此，水庫(kù)溫室氣體監(jiān)測(cè)方法的應(yīng)用文主要針對(duì)二氧化碳與甲烷兩種氣體的監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行成為該類(lèi)研究是否能真實(shí)反映實(shí)際情況的一個(gè)重要的探討。衡量指標(biāo)。本文在

5、分析水庫(kù)溫室氣體的產(chǎn)生機(jī)制、排(1)CO的產(chǎn)生CO，是位于熱帶以外水庫(kù)產(chǎn)生放過(guò)程及其影響因素的基礎(chǔ)上，綜述了水庫(kù)溫室氣體的主要溫室氣體，在有氧環(huán)境下，好氧細(xì)菌分解庫(kù)底大監(jiān)測(cè)的不同方法，以期為合理應(yīng)用測(cè)量方法精確測(cè)算量被淹沒(méi)的有機(jī)物和溶解在水中的有機(jī)碳，這些有機(jī)水庫(kù)溫室氣體排放量提供參考。碳通過(guò)生物的呼吸作用或氧化反應(yīng)而產(chǎn)生CO：。CO：收稿日期：2010—05—31；修回日期：2010一O8一O5基金項(xiàng)目：科技部項(xiàng)目推動(dòng)中國(guó)綠色發(fā)展的重大戰(zhàn)略及技術(shù)問(wèn)題研究(2010CB955900)；中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)公司生態(tài)與環(huán)境保護(hù)科研項(xiàng)目(0707435)作者簡(jiǎn)介：冉

6、景江，男，講師，博士，主要從事水環(huán)境、水生態(tài)保護(hù)與研究。E—mail：ran_jingjiang@etgpc．corn．ca第21期冉景江，等：水庫(kù)溫室氣體排放的監(jiān)測(cè)方法研究77在水中的溶解度較高，很少被微生物吸收，直接轉(zhuǎn)移到克水電開(kāi)發(fā)公司(Hydro—Quebec)及其合作伙伴所進(jìn)水體中，最后釋放到大氣中或是被生物重新利用。行的工作。該公司自1993年就開(kāi)始了發(fā)電水庫(kù)和自CO，在水庫(kù)中主要是通過(guò)水體擴(kuò)散方式排放。然水體溫室氣體(GHGs)總通量的測(cè)量工作，對(duì)水庫(kù)(2)CH的產(chǎn)生。CH作為主要的溫室氣體，其溫室氣體釋放進(jìn)行了長(zhǎng)期連續(xù)的原位監(jiān)測(cè)及不同類(lèi)型在大

7、氣中的溫室效應(yīng)相當(dāng)于等量CO的21倍。研水生生態(tài)系統(tǒng)的對(duì)比研究。歐洲和南美洲的巴西、智究表明，在熱帶地區(qū)的水庫(kù)，CH的排放量在整個(gè)區(qū)域利及美國(guó)等國(guó)也較早地開(kāi)始了水庫(kù)溫室氣體研究工溫室氣體的排放中占據(jù)著重要的地位。在北方寒帶、作。在國(guó)內(nèi)，中國(guó)科學(xué)院地化所劉叢強(qiáng)研究員領(lǐng)導(dǎo)的溫帶及部分亞熱帶地區(qū)，CH的排放量還不是很大，但科研團(tuán)隊(duì)從2002年開(kāi)始率先在烏江流域的一些水庫(kù)是對(duì)于不合理利用淹沒(méi)消落帶區(qū)域的水庫(kù)，其排放量開(kāi)展了水庫(kù)溫室氣體效應(yīng)初步的研究。近年來(lái)，國(guó)仍然不可忽視。內(nèi)又有多家科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)陸續(xù)開(kāi)始了這方面的實(shí)際CH主要是在缺氧環(huán)境下，通過(guò)產(chǎn)甲烷菌的活動(dòng)研究

8、工作。目前國(guó)內(nèi)外所進(jìn)行的實(shí)際研究總體來(lái)說(shuō)基而產(chǎn)生，同時(shí)還有少量CO