大黑汀水庫夏秋季節溫室氣體賦存及排放特征

龔琬晴,文帥龍,王洪偉,吳 濤,李 鑫,鐘繼承

大黑汀水庫夏秋季節溫室氣體賦存及排放特征

龔琬晴1,2,文帥龍1,2,王洪偉1,2,吳 濤3,李 鑫1,4,鐘繼承1*

(1.中國科學院南京地理與湖泊研究所湖泊與環境國家重點實驗室,江蘇 南京 210008；2.中國科學院大學,北京 100049；3.天津市水利科學研究院,天津 300061；4.蘇州科技大學環境科學與工程學院,江蘇 蘇州 215009)

以北方典型富營養化水庫-大黑汀水庫水體為研究對象,在2018年夏季和秋季采用頂空平衡法對其表層35個點位水體溶解的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亞氮(N2O)濃度進行測定,并對水庫水-氣界面擴散通量進行了估算.結果表明夏季和秋季大黑汀水庫表層水體的CO2、CH4和N2O整體上均表現為過飽和狀態,夏季表層水體CO2溶存濃度和擴散通量均值分別為(72.75±67.49)μmol/L和(810.62±790.64)μmol/(m2·h);秋季CO2溶存濃度和擴散通量均值分別為(394.64±104.13) μmol/L和(4822.81±1250.00) μmol/(m2·h);夏季CH4平均濃度和擴散通量分別為(0.19±0.12)μmol/L和(3.04±2.10)μmol/(m2·h),秋季CH4平均濃度和擴散通量分別為(0.41±0.26)μmol/L 和(5.16±3.23)μmol/(m2·h);夏季N2O溶存濃度和擴散通量均值分別為(0.03±0.01)μmol/L和(0.31±0.10)μmol/(m2·h),秋季N2O溶存濃度和擴散通量均值分別為(0.03±0.01)μmol/L和(0.25±0.15)μmol/(m2·h).相關性分析結果表明大黑汀水庫夏季表層水體CO2及N2O濃度主要受水溫、水深和電導率影響,CH4濃度主要受水深及電導率影響;水庫秋季表層水體CO2溶存濃度主要受水溫、水深和TDS影響,CH4濃度主要受水溫、水深和TDS影響,N2O濃度主要受水深影響.

溫室氣體；溶存濃度；通量；影響因素；大黑汀水庫

濕地生態系統作為主要溫室氣體CO2、CH4、N2O的重要排放源[1-3],在全球氣候變化中發揮著重要的作用.我國水庫占全國濕地總面積的5.93%[4],是濕地生態系統的重要組成部分之一,其溫室氣體排放特征越來越受到關注.據估算,每年全球水庫排放的溫室氣體為0.8Pg(0.5~1.2Pg)CO2當量[5],且相比于生產力和營養水平較低的水庫,生產力和營養水平較高的水庫具有排放更多CH4的潛力.影響水庫溫室氣體排放的主要因素有庫齡、緯度[6]、有機質含量、水體溫度等[7].

水庫具有獨特生態系統特征,通常水庫具有相對封閉的深水環境和流速較緩的靜水特征[8],使得水中的浮游生物碎屑和其他顆粒態有機物更易聚集、沉降和分解,有利于溫室氣體的產生[9].水庫及大壩的修建改變了水體內碳、氮循環模式,對溫室氣體排放產生重要的影響[10].水庫的水位波動較大,水位變化能夠提高CH4的冒泡率[11],進而促進CH4的產生與排放[12].水庫生態系統受人為活動干擾較大[13],人為活動導致有機質和營養物質的輸送會加劇溫室氣體排放.另外水力發電型水庫及水源型水庫通常采用下層泄水,研究發現下層泄水也會導致溫室氣體排放[14],且下泄水體中溫室氣體排放是水庫溫室氣體排放的重要方式[15].在水庫溫室氣體排放區域差異方面,研究發現熱帶地區水庫的N2O排放通量普遍大于溫帶、亞熱帶地區水庫[16],寒帶及溫帶地區水庫的溫室氣體排放主要以CO2為主,而熱帶地區水庫CH4排放則更為重要[14].

目前國內關于水庫溫室氣體排放的研究以南方四區(長江流域、珠江流域、東南諸河和西南諸河)居多,且主要集中在長江流域,而關于北方六區(松花江流域、遼河流域、海河流域、黃河流域、淮河流域和西北諸河)的研究則相對較少.大黑汀水庫作為海河流域灤河水系的梯級水庫,是唐山、天津兩市居民的重要飲用水源地,具有重要的生態系統服務功能.然而大黑汀水庫由于長期的網箱養殖等人為活動干擾,水體富營養化程度日益嚴重.有研究表明,水體的營養水平也會在一定程度上影響溫室氣體排放[5].大黑汀水庫屬暖溫帶季風氣候,呈現出明顯的大陸性氣候特征.本文基于大黑汀水庫2018年7月底和10月底的野外采樣數據,著重分析了大黑汀水庫表層水柱中溫室氣體CO2、CH4和N2O的溶存濃度、擴散通量及空間分布特征,并分析了其與水環境因子之間的關系.研究結果有利于了解并且正確評估水庫生態系統在全球氣候變化中的地位和作用,而且能為指導能源發展規劃及水庫管理提供參考依據,同時也對中國水電可持續發展和節能減排具有一定的意義[17].

1 材料與方法

1.1 研究區概況

大黑汀水庫(40°12’4’’~40°21’18’’N, 118°15’22’’~ 118°19’21’’)是年調節的湖泊型水庫,位于唐山市遷西縣城北5km的灤河干流上,集水面積530km2,總庫容5.1億m3[18].大黑汀水庫作為跨流域向天津市、唐山市及其所屬縣區引水的大型骨干工程之一,其重要作用是承接潘家口水庫的調節水量,提高水位,為跨流域引水創造條件,同時攔蓄潘家口水庫、大黑汀水庫區間來水.為唐山市、天津市及灤河下游工農業及城市用水提供水源,并利用輸水進行發電.

1.2 樣品采集及分析

分別于2018年夏季7月26日、27日白天和秋季10月21日、22日白天在大黑汀水庫進行野外采樣,共設35個采樣點(圖1),布點原則為在均勻布點的基礎上兼顧不同土地利用類型及入庫河流及河灣.采集大黑汀水庫表層水樣(水面下0.5m),每個采樣點重復采集3次,作為平行樣.水體溶存溫室氣體濃度采用頂空-氣相色譜技術進行測定,用虹吸法采集水樣于20mL血清瓶中,加入0.2mL甲醛溶液抑制微生物活性,使水樣溢出瓶口,塞緊瓶塞并密封不留氣泡,低溫避光保存帶回實驗室.用10mL高純氮氣置換出上述血清瓶中等體積的水,室溫下劇烈震蕩1min,靜置隔夜,使待測氣體在液相和氣相中達到平衡,抽取3mL頂空氣體注射進入氣相色譜儀(Agilent GC 7890B)進行分析.此外,表層水樣冷藏運回實驗室用于水質常規指標的測定,于現場用多參數水質儀(YSI)測定表層水水溫、鹽度、DO和pH值等.

水體總氮(TN)、總磷(TP)、硝酸鹽氮(NO3--N)、亞硝酸鹽氮(NO2--N)、氨氮(NH4+-N)、高錳酸鹽指數濃度參照《水和廢水監測分析方法》(第四版)[19]測定.總氮(TN)和總磷(TP)采用過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法.水樣用0.45μm濾膜(Whatman GF/F)過濾后,硝酸鹽氮(NO3--N)用紫外分光光度法(B)測定,亞硝酸鹽氮(NO2--N)采用N-(1-萘基)-乙二胺光度法,氨氮(NH4+-N)采用納氏試劑光度法,高錳酸鹽指數采用酸性法.

1.3 數據處理與統計分析

本文使用Excel 2007、SPSS 22.0軟件進行數據處理和統計分析,采用Spearman進行數據相關性分析;采用Arc GIS 10.2軟件中的反距離插值法進行繪圖.

圖1 大黑汀水庫采樣點分布示意

1.4 水體溶存溫室氣體濃度計算

1.4.1 頂空氣體濃度的計算 將頂空氣體視為理想氣體,由Dalton分壓定律計算出溫室氣體在血清瓶頂空氣體中的濃度(μmol/L).

1.4.2 平衡后原水樣中溫室氣體濃度的計算 假設血清瓶內頂空氣相與液相之間達到溶解平衡,采樣瓶頂空中N2O和CO2濃度參照文獻[20]計算,CH4濃度參照文獻[21].水庫原水樣的氣體濃度為經頂空平衡后產生的氣體,包括水中溶存的及頂空內的溫室氣體,根據質量守恒定律換算為采集的原水樣中的氣體濃度.

1.4.3 水-氣界面溫室氣體通量的計算參照文獻[22]提供的公式:

(4)

(5)

(6)

F為水-氣界面的氣體通量,μmol/(m2·h);DC為水-氣界面氣體的濃度差,μmol/L,C1為采樣點大氣中CO2、CH4、N2O的濃度,μmol/L;Ceq表示與大氣達到平衡時的水中溫室氣體的理論平衡濃度,μmol/L,利用3種氣體在大氣中的平均濃度及實測溫度,參照文獻[20-21]推導的公式進行計算;k為溫室氣體在水-氣界面的氣體轉移系數,cm/h;U表示水面上方風速,m/s;Sc為淡水中N2O、CH4和CO2的施密特常數,、、分別由上式計算得到;T為實測水溫,℃.

2 結果與討論

2.1 CO2、CH4和N2O的溶存濃度

圖2 夏秋季節大黑汀水庫水柱溫室氣體濃度箱式圖 Fig.2 Comparison of Box Plot of greenhouse gas concentration between summer and autumn

“—”從高到低依次表示極大值、極小值,“×”從高到低依次表示99%、1%,“□”表示平均數.箱體的橫線從高到低依次表示95%、75%、50%、25%、5%

如圖2所示,大黑汀水庫夏季表層水體溶存CO2濃度介于10.08~262.19μmol/L,均值為(72.75± 67.49)μmol/L;溶存CH4濃度在0.06~0.56μmol/L之間變化,均值為(0.19±0.12)μmol/L;溶存N2O濃度介于0.01~0.07μmol/L,均值為(0.03±0.01)μmol/L.水庫秋季表層水體溶存CO2濃度介于119.76~ 660.16μmol/L,均值為(394.64±104.13)μmol/L;CH4濃度在0.19~1.22μmol/L之間變化,均值為(0.41± 0.26)μmol/L; N2O濃度的變化范圍為0.02~ 0.09μmol/L,均值為(0.03±0.01)μmol/L.秋季采樣時水庫水體表面的藻類密集程度高于夏季,從而導致水體秋季可供微生物利用的底物高于夏季,大黑汀水庫水體CO2濃度和CH4濃度在夏季與秋季之間的顯著性差異可能與此有關.

從表1可以發現,夏季大黑汀水庫表層水體CO2濃度高于同季節重慶地區的亞熱帶森林水庫群和句容水庫,低于金沙江下游水庫;夏季其CH4溶存濃度與亞熱帶小水庫和句容水庫基本持平,高于金沙江水庫;夏季其水體N2O溶存濃度低于南部地區豐水期的鐵崗水庫、枯水期的長湖水庫,西南地區的紅楓湖水庫、百花湖水庫、紅巖水庫等,高于句容水庫.造成不同水庫溫室氣體濃度差異的原因可能與水庫的緯度和庫齡有關[6],此外,水庫周圍的土地利用方式、人口密度等均有可能影響溫室氣體的產生.

表1 國內部分水庫溫室氣體溶存濃度(μmol/L) Table 1 Comparison of greenhouse gas dissolution concentrations (μmol/L) in some reservoirs in China 水體名稱CO2濃度CH4濃度N2O濃度數據來源 鐵崗水庫--0.15±0.01[23] 長湖水庫--0.23±0.07[23] 紅楓湖水庫--0.08[24] 百花湖水庫--0.09[24] 紅巖水庫--0.06[24] 亞熱帶小水庫56.05±27.560.18±0.190.09±0.11[25] 金沙江下游水庫115.89±20.290.09±0.01-[26] 句容水庫34.67±7.200.20±0.050.02±0.01[27] 新豐江水庫42.49--[28] 龍潭水庫71.88--[29] 小浪底水庫48.69--[30] 大黑汀水庫夏季72.75±67.490.19±0.120.03±0.01本研究 大黑汀水庫秋季394.64±104.130.41±0.260.03±0.01本研究

注:表中除鐵崗水庫為豐水期均值、長湖水庫為枯水期均值,以及亞熱帶小水庫N2O為年度均值外,其余均為夏季溫度氣體濃度.

2.2 溫室氣體濃度的影響因素

CO2既能夠在水庫的厭氧沉積物中產生,又能在好氧環境中通過有機物的降解產生,與此同時,水體中的浮游植物等水生植物也能夠通過光合作用固定CO2,從而減少水體中CO2濃度[31].通過與不同環境因素的相關性分析發現(表2),大黑汀水庫夏季CO2溶存濃度與水溫、水深和高錳酸鹽指數(CODMn)顯著負相關,與電導率和正磷酸鹽(PO43-)顯著正相關;水庫秋季CO2溶存濃度與水溫和水深呈顯著負相關,與溶解性固體總量(TDS)、TN和NO3--N呈顯著正相關關系.溫度會影響CO2在水體表層的溶解度[32],且水溫升高也會使水生生物光合作用增強,降低水中CO2分壓,從而降低水體溶存CO2濃度[33].夏季和秋季的水溫對CO2濃度的影響均表現為負相關,但由于秋季平均水溫低于夏季,秋季溫度對CO2濃度的影響程度從而小于夏季.水深越深,CO2的擴散距離越大,從水體底層向表層遷移的過程中,溶解在水體中的CO2含量就越多,從而導致水庫夏季和秋季擴散到表層水體的CO2濃度降低,這與譚永潔等 [34]的研究結果一致.較高的CODMn往往預示著水中的有機質含量較高[35],有機質的呼吸作用增強,溶解氧濃度降低,從而使水庫溶存CO2濃度降低,CO2濃度與CODMn的負相關關系表明夏季大黑汀水庫表層水體的CO2有可能主要是通過好氧環境中的有機質降解這一途徑產生的.電導率越高,往往說明水中的溶解性雜質含量較多,微生物能夠用來分解成無機碳的溶解性碳也就越多,從而導致CO2濃度與水庫電導率之間存在著顯著的正相關關系[26].此外,CO2濃度與PO43-之間也存在著顯著的正相關關系,水庫PO43-通過影響初級生產力可能間接影響了CO2濃度[36].秋季水庫表層水體的TDS含量越高,能夠被微生物利用的碳源也就越多,有利于CO2的產生.TN和NO3--N的含量越高,表明水庫表層水體的初級生產力越高,可能間接促進了CO2的產生.

產生CH4的環境要求嚴格厭氧,水庫水體中的CH4通常在底部沉積物中產生,經過厭氧-好氧界面,進入好氧層后會被不斷氧化成CO2,直至從水庫表面釋放[31].相關性分析結果顯示大黑汀水庫夏季表層水體的CH4濃度與水溫、電導率和水深顯著正相關;水庫秋季CH4濃度與水深顯著負相關,與水溫和TDS顯著正相關.水溫升高能夠使微生物的活性增強,其中產甲烷菌對溫度的敏感度高于甲烷氧化菌 [37],更能夠促進產甲烷菌的活性,從而增加水庫夏季和秋季表層水體的CH4濃度,CH4濃度與水溫的這種正相關關系與Yang等[38]的研究結果一致.電導率值越大,水中溶解性的雜質越多,能夠被微生物分解轉化的生物有效碳越多,產生的CH4量也越多.水庫夏季水深越深,水體的氧化還原電位越低,還原條件越強,越有利于CH4產生.而水庫秋季CH4濃度與水深表現為負相關,這與夏季不同,可能是因為秋季CH4從水底向水面移動過程中被氧化成CO2[39]的量高于還原條件下產生的量.秋季水庫水體的TDS越多,水體中能夠被產甲烷菌和甲烷氧化菌利用的碳源越多,從而可能越有利于CH4的產生.

表2 夏季和秋季溫室氣體濃度與水體理化參數的相關性分析 Table 2 Correlation analysis of factors affecting greenhouse gas concentration in summer and autumn 夏季水溫電導率水深高錳酸鹽指數正磷酸鹽 CO2-0.933**0.917**-0.559**-0.420*0.652** CH40.406*0.419**0.492**0.242-0.223 N2O-0.908**0.980**-0.565**-0.420*0.776** 秋季水溫水深TDS總氮硝酸鹽氮 CO2-0.732**-0.739**0.737**0.377*0.475** CH40.451**-0.532**0.400*0.0820.025 N2O-0.203-0.520**0.226-0.321-0.210

注:** 表示相關性在0.01水平上顯著(雙尾);* 表示相關性在0.05水平上顯著(雙尾).

N2O的產生主要是經含氮化合物的微生物轉化,通過好氧的硝化作用[40]、厭氧的反硝化作用[41,48]和硝化細菌的反硝化產生[42].通過相關性分析,可以發現大黑汀水庫夏季N2O濃度與電導率和PO43-顯著正相關,與水溫、水深和CODMn顯著負相關;水庫秋季N2O與水深顯著負相關.較高的電導率越高往往含有較多的溶解性雜質,硝化作用的底物得以增加,有利于N2O的產生.水庫N2O濃度與水深成顯著正相關的原因可能是,大黑汀水庫N2O主要是通過好氧硝化作用產生的,當水深較淺時,其對應的氧化還原電位較高,因而N2O濃度也就相應地增高.同樣地,當水體的高錳酸鹽指數升高時,水中有機物含量也升高,使溶解氧濃度越低,這種條件下大黑汀水庫N2O濃度也就相應降低.溫度較高時,氧化亞氮還原酶活性很強,有利于將N2O轉化成其他形式的含氮化合物,從而使N2O濃度降低;而在低溫時,氧化還原酶活性會受到抑制,導致N2O積累[43].此外,較高的正磷酸鹽濃度預示著較高的營養鹽水平,其作為限制水體初級生產力的重要因子[39],可能是通過間接的方式影響水體的溶存N2O濃度.TN、NO3-含量與N2O之間并未表現出顯著的相關性,這可能說明雖然氮含量水平對于N2O的產生與釋放的貢獻具有一定的限制性,但不同類型表層水體N2O的產生過程和機理并不簡單地相似.

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關于影響溫室氣體濃度的因素,本研究主要聚焦在水庫水體水面的內部環境參數,如溫度等熱力條件、有機質等原料以及生物代謝所處的營養鹽水平等.此外,外部因素主要包括水文、地貌和人類活動等[44],也會對溫室氣體的排放產生影響,如稀釋、擾動、匯流和沉積物沖刷等物理過程會直接影響CO2、CH4和N2O的排放,或間接通過改變水庫內生物地球化學循環過程來影響溫室氣體的排放.

2.3 水－氣界面CO2、CH4和N2O通量

大黑汀水庫夏季表層水體3種溫室氣體通量的空間分布如圖3(a~c)所示,CO2通量介于-85.88~ 2623.08μmol/(m2·h),均值為(810.62±790.64)μmol/(m2·h). CO2通量空間分布整體主要表現為上游>中游>下游,峰值出現在潘家口水庫下池壩后下泄水和入庫河流處,入庫后整體上表現為逐漸降低的趨勢.其中灑河橋附近區域的CO2通量值較高,可能是因為灑河橋位于灑和鎮,人口密度較高,居民生活污水和工業廢水的排放較多,從而可能對水體CO2的產生有較大的影響.大黑汀水庫整體上是作為CO2釋放源,但在下游2條支灣的零星區域通量值為負值,表現為CO2的匯,這可能是該區域水體初級生產力較高,浮游植物以及水體中的其他大型水生植物通過光合作用固定CO2,從而使水體轉變成CO2的匯.水庫CH4通量的變化范圍為0.60~9.42μmol/(m2·h),均值為(3.04±2.10)μmol·(m2·h).CH4通量空間分布整體表現為上游<中游<下游,在2017年網箱清理前,下游網箱分布密度較大,且表層沉積物呈果凍狀,在夏季高溫的情況下水庫下層水體易出現厭氧環境,這在一定程度上促進CH4的生成與排放.N2O通量介于0.19~ 0.64μmol/(m2·h),均值為(0.31±0.10)μmol·(m2·h).N2O通量的空間峰值分布在下池下泄水和入庫河流處,且呈現出從上游到下游區域逐漸遞減的趨勢.大黑汀水庫夏季表層水體溶存CO2和N2O通量均表現為下池下泄水和入庫河流>大黑汀水庫壩前;CH4通量表現為下池下泄水和入庫河流<大黑汀水庫壩前.

大黑汀水庫秋季表層水體3種溫室氣體通量的空間分布如圖3(d~f)所示,CO2通量介于1328.73~ 7808.09μmol/(m2·h),均值為(4822.81±1250.00)μmol/ (m2·h).CO2通量空間分布整體上表現為上游>中游>下游,潘家口水庫下池壩后的下泄水通量值很高,進入庫區后逐漸降低,到達灑河橋鎮附近后升高,之后形成逐漸降低的趨勢,到達大黑汀水庫壩前處達到最低.水庫CH4通量在2.36~15.20μmol/(m2·h)之間變化,均值為(5.17±3.23)μmol/(m2·h).CH4通量空間分布以上游區域貢獻最為突出,整體上表現為上游>中游及下游.下池壩后的下泄水CH4通量較低,進入庫區后逐漸升高,達到灑河橋附近達到峰值,隨后呈現逐漸下降的趨勢,中游和下游的CH4通量較低.水庫N2O通量的變化范圍為0.14~0.99μmol/(m2·h),均值為(0.25±0.15)μmol× (m2·h).N2O通量空間分布整體上表現為上游>中游>下游,下池下泄水N2O通量偏低,進入庫區后呈現出先上升,進入下游區域后下降的趨勢.秋季大黑汀水庫CO2通量均表現為下池下泄水>入庫河流>大黑汀壩前;CH4和N2O表現為下池下泄水通量和大黑汀壩前通量保持持平的狀態,且均大于入庫河流通量.

經與國內其他水庫通量對比發現(表3),大黑汀水庫夏季CO2排放通量低于水布埡水庫、新安江水庫、玉渡山水庫、三峽水庫,其秋季CO2排放通量僅低于玉渡山水庫;CH4釋放通量偏低,僅高于江西省的柘林水庫、白云山水庫、陡水水庫、洪門水庫和仙女湖;N2O排放通量高于位于江西省的5個水庫,低于玉渡山水庫、洪家渡水庫、烏江渡水庫和丁解水庫等.研究表明,采用不同的監測方法所得的溫室氣體的通量值差異較大.Duchemin等[45]借助靜態箱法和模型估算法對溫室氣體通量進行了系統監測,研究結果表明,靜態箱法得到的結果明顯高于模型估算法.一般認為,模型估算法有可能會低估水-氣界面的釋放通量,而靜態通量箱法又由于隔絕空氣流動以及人工微環境的改變造成估算結果偏高[45].造成這種差異的原因可能是因為界面模型法是根據經驗公式和不同的假設前提來估算氣體交換速率,其中對溫度、風速、水體流速等多種環境因素的影響及估算的偏差難以把握,從而造成較大的偏差.由此看來,大黑汀水庫與國內其他水庫溫室氣體排放通量的差異,一方面來自于水庫自身的通量大小差異,另一方面也受到研究方法的影響.

圖3 夏秋季節溫室氣體排放通量空間分布 Fig.3 Spatial Distribution Map of Greenhouse Gas Emission Fluxes in summer and antumn

表3 國內部分水庫溫室氣體排放通量對比[μmol/(m2·h)] Table 3 Comparison of Greenhouse Gas Emission Fluxes [μmol/(m2·h)] from Some Reservoirs in China 水庫名稱CO2CH4N2O監測方法數據來源 水布埡水庫3542.54±1773.263.18±1.48-靜態浮箱法[46] 玉渡山水庫15097.95±190.6854.38±6.8869.55±12.27靜態箱暗箱法[47] 新安江水庫1407.73±3170.23--靜態浮箱法[48] 柘林水庫-1.170.230.02擴散模型法[31] 白云山水庫8.040.370.01擴散模型法[31] 陡水水庫7.780.300.01擴散模型法[31] 洪門水庫31.441.420.22擴散模型法[31] 仙女湖-13.401.840.02擴散模型法[31] 三峽水庫1720.55±185.857.01±1.17-薄邊界層法[26] 洪家渡水庫--0.45模型計算法[49] 烏江渡水庫--0.64模型計算法[49] 丁解水庫582.04±92.73106.25±8.751.16±0.06靜態箱法[50] 烏江中上游水庫--0.43模型計算法[51] 九龍江水庫群--0.36±0.24通量箱法[52] 大黑汀水庫夏810.62±790.643.04±2.100.31±0.10擴散模型法本研究 大黑汀水庫秋4822.81±1250.005.17±3.230.25±0.15擴散模型法本研究

3 結論

3.1 大黑汀水庫3種溫室氣體在夏季和秋季基本上都表現為過飽和狀態,具有向大氣釋放的潛力.

3.2 在季節差異上,秋季大黑汀水庫CO2及CH4溶存濃度和通量要顯著地高于夏季;秋季大黑汀水庫N2O溶存濃度和通量高于夏季,但差異不顯著.

3.3 在空間差異上,夏季大黑汀水庫CO2和N2O通量整體上均表現為上游>中游>下游, CH4通量整體上表現為上游<中游<下游;秋季大黑汀水庫CO2、CH4和N2O整體上均表現為上游>中游>下游.

（2）不確定性。企業財務風險的發生是一種概率事件，對于風險是否發生或是具有的發生時間都無法準確預計。并且財務風險受企業內部和外部諸多因素的影響，增加了財務風險發生的不確定性。

3.4 大黑汀水庫夏季表層水體CO2及N2O濃度主要受水溫、水深和電導率影響,CH4濃度主要受水深及電導率影響;水庫秋季表層水體CO2溶存濃度主要受水溫、水深和TDS影響,CH4濃度主要受水溫、水深和TDS影響,N2O濃度主要受水深影響.

現階段教育部提出大學英語教學向ESP教學轉型，我國高校ESP教學應如何定位？ESP課程和專業英語教學課程如何兼容？現行的EGP（English for General Purposes/基礎英語教學）是否應該取消？特別是各類ESP教學是語言教學還是專業知識教學，或是兩者的結合？這些問題眾說紛紜，有學者認為我國ESP教學應向ESAP（English for Specific Academic Purposes）發展，還有學者認為大學英語應直接由ESP教學代替，主張在大學新生入學開始就進行專項ESP英語。課程定位是高校進一步開展ESP教學需首要解決的問題，需要有明晰的認識。

歐美政治取向的變化從制度層面上并沒有改變布雷頓森林體系的總體特征，因為在1945年之后，布雷頓森林協議基本上在西方各國的議會得到了通過，因此，以美國為代表的國際金融資本很難在制度上根本改變國際經濟秩序的制度特征。但是，它們還是利用第二次世界大戰初期布雷頓森林體系運行中的困難，嘗試著對國際經濟秩序進行某些修正，其中最為重要的有兩次:

3.5 和國內其他水庫相比,大黑汀水庫水柱具有較高的CO2和CH4溶解濃度,但N2O溶解濃度較低.本研究得到的CH4和N2O排放通量較小,這個結果不僅受水庫自身排放通量的影響,另外本文采用的擴散模型法可能會低估水-氣界面的通量.

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Characteristics of greenhouse gas occurrence and emission in summer and autumn of Daheiting Reservoir.

GONG Wan-qing1,2, WEN Shuai-long1,2, WANG Hong-wei1,2, WU Tao3, LI Xin1,4, ZHONG Ji-cheng1*

(1.State Key Laboratory of Lake Science and Environment, Nanjing Institute of Geography and Lakes, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China；2.University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China；3.Tianjin Hydraulic Research Institute, Tianjin 300061, China；4.College of Environmental Science and Engineering, Suzhou University of Science and Technology, Suzhou 215009, China). China Environmental Science, 2019,39(11)：4611~4619

Abstract：As a typical entrophic reservoir in North China, the surface water of 27 sites in Daheting Reservoir was sampled and the concentrations of surface dissolved carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) were determined by using headspace equilibrium method, to estimate its water-gas interface diffuse flux in the summer and autumn in 2018. Results indicated that the surface of Daheiting Reservoir was mainly a source of CO2, CH4 and N2O. The mean values of CO2 concentration and diffusion flux were (72.75±67.49)μmol/L and (810.62±790.64)μmol/(m2·h) in summer, and were (394.64±104.13)μmol/L and (4822.81±1250.00)μmol/(m2·h) in antumn, respectively. The mean concentration and diffusion flux of CH4 were (0.19±0.12)μmol/L and (3.04±2.10)μmol/(m2·h) in summer, and were (0.41±0.26)μmol/L and (5.16±3.23)μmol/(m2·h) in autumn, respectively. The mean values of N2O concentration and diffusion flux were (0.03±0.01)μmol/L and (0.31±0.10)μmol/(m2·h) in summer, and were (0.03±0.01)μmol/L and (0.25±0.15)μmol/(m2·h) in autumn, respectively. The results of correlation analysis indicated that the concentrations of dissolved CO2 and N2O were mainly correlated with temperature, water depth and conductivity, while CH4 concentration was mainly correlated with water depth and conductivity in summer. Concentrations of dissolved CO2 was mainly correlated with temperature, water depth and TDS, while CH4 concentration was mainly correlated with temperature, water depth and TDS , while N2O concentration was mainly correlated with water depth.

Key words：greenhouse gases；dissolution concentration；flux；influencing factors；Daheiting Reservoir

中圖分類號：X511

文獻標識碼：A

文章編號：1000-6923(2019)11-4611-09

作者簡介：龔琬晴(1995-),女,中國科學院南京地理與湖泊研究所碩士研究生,研究方向為湖泊污染修復.

收稿日期：2019-04-12

基金項目：國家自然科學基金資助項目(41371457,41771516);天津市水利科學院研究院項目(2017SZC-C-89)

* 責任作者, 副研究員, jczhong@niglas.ac.cn