南寧市朝陽(yáng)溪甲烷排放通量及其影響因素研究.pdf

1、甲烷(CH4)是一種影響全球氣候變化和大氣化學(xué)的重要溫室氣體，近年來(lái)由于甲烷源匯的失衡，大氣中CH4含量逐漸升高。河流是大氣CH4的自然源，隨著工業(yè)化的進(jìn)程，城市黑臭河道更為突出，城市黑臭河道由于受到人為活動(dòng)的影響，生活污水和工業(yè)污水的排入，CH4釋放異常活躍，對(duì)大氣CH4貢獻(xiàn)顯著。因此，研究城市黑臭河道甲烷排放規(guī)律及其環(huán)境影響因子之間的關(guān)系，有助于深入認(rèn)識(shí)各種水體甲烷排放通量，從而為全球甲烷估算提供一定的參考和數(shù)據(jù)支持，
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2、過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)探究環(huán)境因子對(duì)產(chǎn)甲烷速率的影響，獲得主要成果如下:
　　(1)本文通過(guò)對(duì)城市黑臭河道—南寧市朝陽(yáng)溪現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查，利用靜態(tài)箱法測(cè)定南寧市上、中、下游產(chǎn)甲烷通量，并測(cè)定水體中CODCr、TN、TP、NH4+-N、溫度、pH及底泥有機(jī)碳的含量，結(jié)果表明:朝陽(yáng)溪是重要的甲烷排放源，夏季甲烷排放通量平均值為12.2mg/(m2·h)，上游、中游、下游排放通量變化不顯著。利用偏最小二乘法進(jìn)行相關(guān)性分析可得，甲烷通量與溫度

3、、化學(xué)需氧量、底泥有機(jī)碳呈顯著正相關(guān)，與溶解氧呈顯著負(fù)相關(guān)，與總氮、氨氮、總磷、pH相關(guān)性較小。
　　(2)利用項(xiàng)空瓶測(cè)定底泥及水體甲烷生成量可得，水體產(chǎn)甲烷很微小，幾乎為零，底泥產(chǎn)甲烷速率呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，且底泥在第5天產(chǎn)甲烷速率最大，為0.0056mg·g-1。底泥在第15天后產(chǎn)甲烷的速率很小。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得南寧市朝陽(yáng)溪底泥在厭氧和25℃的條件下底泥甲烷初始釋放量與培養(yǎng)時(shí)間的數(shù)學(xué)關(guān)系y=0.4558×d0.7280。

4、
　　(3)在不同溫度條件下對(duì)底泥產(chǎn)甲烷的影響實(shí)驗(yàn)中，設(shè)置3組不同的溫度分別為15℃、25℃、35℃。溫度對(duì)底泥產(chǎn)甲烷具有顯著的影響，且隨著溫高的升高產(chǎn)甲烷速率增大，在35℃時(shí)產(chǎn)甲烷速率比15℃產(chǎn)甲烷速率大1.9倍。溫度對(duì)底泥污染物的釋放具有顯著的影響，溫度越高底泥污染物釋放的速率越快，溫度在35℃時(shí)底泥CODCr、TN、TP釋放速率為15℃的2、4.5和3.8倍，底泥有機(jī)碳的降解速率在35℃為15℃的1.7倍，溫度對(duì)水體溶解氧降

5、低的速率具有重要的影響，當(dāng)水體有機(jī)物含量較高時(shí)，水體中溶解氧的含量對(duì)底泥產(chǎn)甲烷的影響較少。在隔絕空氣條件下底泥甲烷生成量與培養(yǎng)時(shí)間及溫度的數(shù)學(xué)關(guān)系為CMethane=0.4182·T0.9509·log10(0.091t+1)。隔絕空氣條件下底泥的甲烷生成量與底泥所釋放出的CODCr、TP呈正相關(guān)關(guān)系，與底泥所釋放出TN和水體溶解所消耗速率的相關(guān)性較少，隔絕空氣條件下底泥所降解的有機(jī)碳與底泥甲烷生成量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系。
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6、)在不同的水體初始pH條件下對(duì)底泥產(chǎn)甲烷的影響實(shí)驗(yàn)中，設(shè)置3組不同的水體初始pH分別為6、7.5、9。pH對(duì)底泥產(chǎn)甲烷具有重要的影響，不同pH甲烷生成量不同，其中在pH為9最大，pH為7.5時(shí)次之，pH為6時(shí)最小。當(dāng)水體初始pH為9有利于底泥向底泥—水界面中水體體釋放TP、CODCr。當(dāng)水體初始pH為7.5時(shí)有利于底泥向底泥—水界面中水體釋放TN。甲烷生成量與上覆水CODCr含量呈正相關(guān)，與泥水界面TN、TP濃度不具相關(guān)性。不同pH條件