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为了解万峰湖水库回水区夏季水体溶解CO_2变化规律及水体"源/汇"特征,于2016年夏季对万峰湖回水区水体溶解CO_2分压进行走航监测,现场利用水质参数仪测定水体物化参数,其余水质参数于实验室进一步测定分析。结果表明:回水区表层水体pCO_2值变化范围在150.58~220.05Pa之间;水体剖面上,表层水体pCO_2值最低,随水体深度增加pCO_2值逐渐增大,在80 m处到达最大值;回水区不同于大部分云贵高原湖泊和水库,水体pCO_2表现为过饱和状态,经研究分析认为回水区周围环境、水体自身富氧条件与水体中大量物质分解是引起这一现象的主要原因;利用相关公式计算,回水区CO_2释放通量为27.4~44.2mmol·(m~2·d)~(-1),均值为37.1 mmol·(m~2·d)~(-1),水体表现为大气CO_2的"源"。 相似文献
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根据2006年11月1~10日,秋季黄河平水期二氧化碳分压(pCO2)的现场实测数据及相关同步观测资料,对黄河表层水pCO2的分布及其影响因素进行了研究。结果表明:水体pCO2在80~166Pa,平均值110Pa,在世界主要河流中属中等偏下水平;空间分布存在较大的不均匀性,中游高于上游和下游。浮游植物的光合作用对pCO2有一定的影响但强度较弱,即使在叶绿素最高值3.58μg/L的包头站pCO2仍达到91Pa。黄河水体有机物含量较低且继承了陆源有机物难降解的特性,干流和库区EpCO2/AOU的比值为0.14和0.20,远低于生物好氧呼吸作用控制水体pCO2的理论下限0.62,因此,生物好氧呼吸作用对水体pCO2的贡献不大。悬浮物(TSS)含量为3.77~1308mg/L,溶解无机碳(DIC)含量为3.03~4.14mmol/L,普遍高于世界其它河流且最大值均出现在潼关站;同时水体pCO2与TSS、PIC、DIC含量具有极好的正相关性。因此黄河流域强烈的机械侵蚀和化学风化作用形成的碳酸盐体系是控制水体pCO2的主要因素。利用Wanninkhof提出的淡水水-气交换系数的通量模式估算,黄河水域水-气界面CO2交换速率约为0.229μmol/m2·s,秋季可向大气释放CO214.5亿moL,相当于8250km2草原或是112km2森林一年的固碳量。黄河CO2释放通量与渥太华河相近,但要远小于亚马逊河。 相似文献
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天然水体中存在同化二氧化碳(CO2)的光合作用,也存在释放CO2的微生物呼吸过程。地球表层水体与大气之间的CO2交换构成全球碳循环的一个重要环节。水-气之间CO2交换的方向和通量主要受大气圈和水体表层CO2分压(pCO2)的制约。水体pCO2值可以通过对近水面气体成分变化过程的现场仪器检测或者根据测定的水体化学参数运用经验公式计算求得。迄今对陆地水体,尤其河流筑坝形成的"蓄水河流"(下称水库)水体CO2动态研究中,由于水域及其近表层大气成分的时空多变,一般采用水化学参数计算方法求得水体的pCO2值。全球约70.97%的水库表层水体pCO2高于大气pCO2。全球尺度上水库表层水体pCO2自热带向寒温带逐渐递减;单个水库水体的pCO2一般呈现"出库>入库>库中"、pCO2随深度而增加的变化规律。水库表层水体pCO2的时间变化一般表现为"冬季>夏季、消融期>冰冻期、黑夜>白天"。水库水体的pCO2是其水化学平衡的结果,受水温、水体pH、水生生物活动以及外来水体的混合等多种因素影响,变化较为复杂。为精确量化水库水-气界面CO2交换通量,水文学、湖沼学、生态学和地球化学等领域的学者有必要合作,共同努力进行水库流域尺度的实地观测,完善水体溶解无机碳计算模型,深入探讨水库水体碳动力学机制,为全球碳循环研究和气候变化预测提供可靠的基础数据。 相似文献
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晚中新世托尔通期（11.61～7.25 Ma）比现代更加温暖和潮湿,却有着与工业革命前相近的大气二氧化碳分压,这种低大气二氧化碳分压下的暖室气候在整个新生代都很特殊,搞清其驱动机制有助于预测未来气候变化。对此有两种解释：基于指标记录的晚中新世气候—二氧化碳分压“解耦假说”和基于数值模拟的“协同作用假说”。指标重建的地质记录表明晚中新世的气候可能并不受二氧化碳分压影响,即气候与二氧化碳分压发生解耦。数值模拟表明晚中新世异于现代的植被分布和地形构造等,很可能促成晚中新世全球温度的升高。但数值模拟很难充分模拟出晚中新世的升温幅度和模式。对晚中新世开展准确且高分辨率的二氧化碳分压重建是未来指标重建工作的重点,而植被反馈、云反馈、水蒸汽反馈和土壤性质是影响晚中新世暖室气候的主要因素,未来的数值模拟工作应朝这些方向推进。 相似文献
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三峡水库澎溪河春季水华期p(CO2)及影响因素分析 总被引：5，自引：0，他引：5
在三峡水库澎溪河回水区春季水华连续暴发期间(2010年4月10日至5月25日),对渠马至河口总计5个采样断面进行监测。结果表明水华期间水体叶绿素a(Chla),溶解氧(DO)及CO2分压(p(CO2))分层现象明显,表层水体受浮游植物光合作用的影响p(CO2)较低,并且日照充足时,水体为CO2的汇。研究期间表层水体p(CO2)最小值出现在4月25日双江断面,为4.3Pa,吸收通量为-0.28 mmol/(m2·h)。p(CO2)随水深迅速增加,并在10～15m趋于稳定。偏最小二乘回归分析(PLS)表明澎溪河水华期间,浮游植物的生长代谢是控制p(CO2)的关键因素,水温与p(CO2)负相关,但并不构成对p(CO2)的绝对影响。通过引用Ep(CO2)/ADO参数,观测到了澎溪河水体水华暴发的3个阶段,期间澎溪河表层水体经历了从碳汇到碳源最后又回到碳汇的过程。 相似文献
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丰满水库洪水预报方案 总被引：1，自引：0，他引：1
丰满水库洪水预报方案王永峰，刘霆（吉林丰满发电厂）１基本情况丰满水库（又称松花湖）位于吉林市东南２０ｋｍ处的松花江上，流域面积为４２５００ｋｍ‘，分三个区：一区为丰蓄区，二区为五道沟区，三区为红石区。三区在白山、红石两水库建成后，受人工调节影响，红石... 相似文献
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《地球科学进展》2020,(6)
南海碳循环是全球碳循环的重要组成部分。厘清南海CO_2通量问题,对阐明全球碳循环过程,完善全球碳循环数据库具有重要意义。对南海4个典型特征区域(北部陆架、北部陆坡及海盆、吕宋海峡西侧海域和中南部海盆)的海表CO_2分压、CO_2通量和控制因素的研究进展进行了归纳总结。结果显示,南海北部陆架海表CO_2分压区域差异显著,珠江冲淡水上游低盐区为强碳源,海表CO_2分压常年处于超饱和状态,最高值达405.3～810.6 Pa,下游离岸开阔海域(盐度大于33.7)冬季海表CO_2分压低至35.2～37.0 Pa,为弱的碳汇。南海北部陆坡、海盆受温度调控,暖季是碳源,冷季是碳汇,夏季海表CO_2分压最高达45.0 Pa,冬季海表CO_2分压最低为34.7 Pa。吕宋海峡西侧海域碳源/汇受温度、季风和水团等因素影响较大,春季海表CO_2分压与大气CO_2分压接近于平衡状态,冬季升高至38.4～47.5 Pa,高于大气CO_2分压。中南部海盆表现为大气CO_2弱或中等强度的源,海表CO_2分压年均值为41.0 Pa。总体上,南海大部分海域在全年尺度上表现为弱的碳源,每年向大气释放(18±10)Tg C的CO_2。虽然南海碳循环研究已取得了一定进展,但仍缺少长期的现场观测与数据积累。今后应进一步加强海—气CO_2分压时间序列研究和海—气CO_2交换通量的遥感研究。 相似文献
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尼尔基、丰满水库分别为松花江流域两源嫩江和第二松花江干流上的控制性工程,两水库的联合运用对松花江流域(哈尔滨以上)水资源调配意义重大。选取尼尔基和丰满入库年径流系列,采用Copula函数构建了尼尔基和丰满水库来水的联合概率分布模型,并对其丰枯同步和异步频率进行了分析。结果表明:两库丰枯异步频率(60.78%),明显大于丰枯同步频率(39.22%),说明来水条件总体有利于开展水库联合运用;同时,对水库联合运用作用不大的情况(丰丰、丰平、平丰、平平)发生频率为40.92%,有利于水库发挥联合运用效益的情况(丰枯、枯丰、平枯、枯平)发生频率为43.16%,不利情况(同枯)发生频率为15.92%,由于发生不利情况可能性不低,且发生后会对流域供水产生较大影响,因此在水库兴利联合调度方案制定中应认真考虑。 相似文献
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重庆雪玉洞洞内CO2浓度之高,在国内外皆罕见,但此洞穴系统碳循环特征及控制因素仍不清楚.利用土壤二氧化碳分压(PCO2-soil)、洞内大气二氧化碳分压(PCO2-cave)、地下河水二氧化碳分压(PCO2-eq)、方解石饱和指数(SIc)、地下河水溶解无机碳同位素(δ13CDIC)等指标来研究雪玉洞洞内CO2浓度变化、控制因素以及地下河对洞内碳循环的影响.结果表明:雪玉洞上覆PCO2-soil雨季高,旱季低;降雨量是控制上覆PCO2-soil的重要因子.雪玉洞PCO2-cave变化规律明显,暖季高,冷季低;温度变化导致洞内外气流频繁交换是PCO2-cave突变的重要原因,地下河水CO2脱气能够在短时间内让PCO2-cave上升到较高值.雨季由于土壤CO2效应,地下河水具有低SIc、高PCO2-eq特性,矿化度较高,并且部分月份地下河水具有溶蚀性;旱季由于土壤CO2效应及降雨较少,地下河水呈现高SIc、低PCO2-eq特性,矿化度较低,以沉积为主. 相似文献
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地下水开采——重要的CO2排放源 总被引：5，自引：0，他引：5
运用水文地球化学模拟软件计算了大庆市齐家水源地地下水的CO2分压及地下水被抽出至地表与大气CO2达成平衡后CO2自水中的逸出量,结果表明,地下水p(CO2)=1.28×104 Pa,显著高出大气p(CO2);当地下水到达地表环境后将有11.15 mmol/kg 的CO2释放进入大气.进一步的讨论得知,各种岩性含水层的地下水都可以含有较高的p(CO2).因而,地下水的开采成为了一个不容忽视的CO2人为排放源.这应该引起有关学者的重视. 相似文献
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不同方法萃取的溶解无机碳的δ13C值比较分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为了测定水中溶解无机碳的δ13C值,通常可以利用两种方法对水中的DIC进行萃取:沉淀法和脱气法。但是,一直以来未有研究对这两种方法萃取同一水样DIC的δ13C值之间的差异进行对比分析,尤其是对于具有高CO2分压(pCO2)的水样。本文对两组分别代表深部岩溶系统(高pCO2)和表层岩溶系统(低pCO2)的水样分别同时利用这两种萃取方法萃取其DIC然后测定δ13CDIC值。对比发现利用脱气法萃取物测定得到的δ13CDIC值要显著高于利用沉淀法萃取物测定得到的δ13CDIC值。这是因为在脱气法萃取DIC的过程中,由于水的pCO2高于大气的pCO2,水中富含12C的CO2通过扩散作用逃逸到大气中,从而使δ13CDIC值偏正。这表明利用沉淀法萃取物测定的δ13CDIC值的精度要高于脱气萃取法的精度。对两种DIC萃取方法萃取物测定的δ13CDIC值之间的差与水样和大气之间的CO2分压差进行分析后发现,两者之间具有较好的正相关关系。由于深部岩溶系统的水样具有很高的pCO2,富含12C的CO2向大气逸出的量相对较多,从而导致相应的深部岩溶系统线性关系的斜率和截距均比表层岩溶系统的线性关系的斜率和截距为大。文中所建立的这些线性关系为校正脱气法萃取物测定得到的δ13CDIC值提供了一个可能的经验校正公式。 相似文献
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为了弄清楚表层岩溶系统碳汇机理,有必要对该系统中气、液和固三相不平衡体系中碳的迁移途径进行研究。2010年,在板寨地下河流域布置了8个碳稳定同位素分析测试点。通过碳稳定同位素示踪剂及空气CO2分压对比,发现森林区岩溶水和自由大气中大部分碳是来自土壤空气。在表层岩溶系统碳汇过程中整个碳迁移路径可分为4个环节,依次为(1)植被光合作用吸收空气CO2;(2)土壤根系的呼吸作用及腐殖质分解向土壤释放CO2;(3)地下水循环岩溶作用将气态CO2转换成液态HCO3-离子;(4)地下水中的碳随水流向河流及海洋。在整个碳汇过程中,森林和土壤起到了“加压泵”的作用,大大提高了大气CO2向土壤空气CO2转换过程中的CO2分压,从而显著地提高了岩溶的作用速率。 相似文献
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松辽盆地北部火山岩CO2脱气参数及其对CO2资源量估算的意义 总被引：2，自引：0，他引：2
为了定量评价火山岩脱CO2气量的潜力，选择松辽盆地北部火山岩进行了低温脱气实验。将火山岩加热到250℃时，脱出挥发份总量为0.0299～0.0790ml/g；其中CO2脱出量为0.0218～0.0706 ml/g（0.429～1.387wt％）。脱挥发份总量与其中CO2量具有良好的正线性相关；挥发份以CO2气为主，其次是Ｎ2气，还伴有H2、CO、CH4等还原性气体，以及更少量的低碳烷烃；基性火山岩比中、酸性火山岩脱出CO2数量较多。火山岩吸附大量CO2气，成为充足气源，火山岩脱出的吸附气主要是辗转而来的深源气，火山岩成为探索幔源气成藏的主要源岩，尤其是基性火山岩。估算CO2资源量，可将250℃时火山岩挥发份含量作为岩石挥发份及残余CO2量的下限值，而全岩分析的总碳含量可作为CO2脱出量的上限值。 相似文献
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四川九寨沟景区钙华起源初探 总被引：5，自引：4，他引：1
九寨沟风景区以绝美的景色闻名于世。钙华作为其独特景观的重要构成要素,有着重要的观赏价值和研究价值。为了弄清九寨沟钙华的起源,特别是CO2的来源,对九寨沟主要水体的水化学和碳氢氧同位素以及现代钙华的碳同位素进行了取样分析。结果发现:(1)九寨沟水体来源于大气降水的补给;(2)水体中碳酸氢根离子和钙离子浓度较低,主要来源于土壤CO2对碳酸盐岩的溶解;(3)根据碳的来源分类,九寨沟钙华应为大气成因类钙华(或表生钙华);(4)九寨沟珍珠滩钙华与碳酸氢根间较大的碳同位素分馏表明,此处生长的藻类对钙华的形成可能有重要作用。 相似文献
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西藏朗久地热田及其温泉水化学特征研究 总被引：4，自引：3，他引：1
西藏朗久地热田位于喜马拉雅——冈底斯微板块北西缘,区内构造、岩浆与变质作用强烈,在构造活动与河流的共同作用下其热储盖层遭到严重破坏,导致冷、热水发生混合。区内碳酸盐岩广布,未完全冷却的花岗岩为地热田的热源,热储平衡温度在191.11～213.85℃之间。区内地表水为HCO3-Ca型,温泉水阴离子为Cl-HCO3型,阳离子为K-Na型。温泉水TDS为2000～2300mg/L,Na+/Cl-＞1,其演化程度介于部分成熟水与未成熟水之间,水岩反应尚未达到平衡。几种典型热液矿物饱和度指数均大于零,区内热液蚀变作用对温泉水化学组成贡献较大;温泉水PCO2＞2000Pa,与背景值形成较大的梯度差,会发生强烈的CO2脱气。 相似文献
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苏南地区温室气体CO2地质处置的探讨 总被引：3，自引：0，他引：3
化石能源是现代工业飞速发展的重要保障。但从工业革命以来,无节制的能源消耗导致越来越多的温室气体被排入大气,带来了一系列的环境问题,全球气候变暖就是其中最严重的问题。业已觉悟的国际社会,已经认识到问题的严重性,并开始行动起来,其中二氧化碳(CO2)的回收及安全处置就是一项减缓大气变暖的重大工程。针对全球温室气体减排的压力,详细分析了CO2的地质处置机制与措施,并探讨了工业发达的苏南地区进行CO2地质处置的方式,认为存在苏北油田注CO2增产、句容盆地深层盐水层或贫油气储层的CO2地质处置和薄煤层CO2吸附处置等3种方式,提出句容盆地将是未来苏南地区进行CO2地质处置的重要场所,同时认为进行CO2地质处置存在巨大的商机。 相似文献
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水体吸收的CO2转变为HCO3-,构成了碳酸盐水化学系统对CO2气体的缓冲,通常用Revelle因子（R）表征。陆地淡水系统释放的CO2是全球碳循环的重要组成部分,一方面,湖泊水体释放的CO2是来源于流域碳酸盐风化产物的输入,另一方面,碳酸盐的缓冲作用也是调节内陆水体CO2释放的重要因素,这两个结论看似是矛盾的。为了揭示碳酸盐循环对水体CO2的影响与缓冲机制,本研究选取一个碳酸盐岩地区的季节性分层湖泊（百花湖）,分析Revelle因子变化,并与非碳酸盐湖泊进行比较。结果发现,碳酸盐岩湖泊Revell因子平均为20.1±8.1（8.0~50.0）,大于表层海水的10.0（8.0~15.0）,也远大于非碳酸盐地区湖泊的3.9±3.9,较高的Revelle因子意味着对CO2的缓冲能力更弱。Revelle因子最大值46.4出现在夏季分层期的中部斜温层,对应的无机碳浓度为2.1 mmol?L-1、pH为8.38、总无机碳与碱度比接近1.0、CO2/CO32-等于1.0。实际观测与理论分析结果完全吻合,表明碳酸盐化学平衡是控制湖泊Revelle因子变化的主要因素。低pH的非碳酸盐岩系统可以溶解碳酸盐矿物,使pH升高,碱度增加,导致Revelle因子升高,在碳酸盐溶解达到平衡时Revelle因子升至最大。其后,无论是光合作用导致的碳酸盐沉淀还是呼吸作用导致的碳酸盐溶解,Revelle因子都会降低,新陈代谢导致碳酸盐系统的CO2缓冲能力增强。 相似文献
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以贵州省施秉县黄洲河典型白云岩岩溶小流域为例,基于白云石化学平衡热力学方法分别定量估算出1990-1992年、2001-2003年及2016-2018年白云岩流域的年均岩溶碳汇强度,并分析其对气候变化、土地利用调控的响应,结果表明:（1）流域内第二个时段年均有效降雨最大,其次是第一个时段,第三个时段的最小;（2）流域内主要以有林地为主,旱地、建设用地持续增加但增长速率减缓,总体上流域植被覆盖度呈现上升趋势;（3）流域整体的岩溶碳汇强度由大到小依次为2002年、1990年、2016年,水田与旱地对岩溶碳汇贡献较大;（4）气候变化与土地利用共同控制岩溶碳汇,碳汇强度可能不随地类正向演替而增大。 相似文献