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《矿物岩石地球化学通报》2017,(1)
人工水库的温室气体释放是全球变化研究的重要热点问题。目前针对不同类型水库的相关研究仍然缺乏足够的案例。为认识河道型水库水气界面CO_2释放特征,于2014—2015年在江西省万安水库开展了季节性观测。采用HydroC~(TM)/CO_2在线系统测定万安水库不同区域水体中pCO_2,同时测定了相关水质及气象参数。结果表明,受水体滞留时间较短的影响,万安水库水体没有明显的季节性热分层和化学分层现象。但相比于空间异质性,该水库水质参数的季节性差异更为明显;水气界面的CO_2交换通量春季均值为46.00mmol·m~(-2)·d~(-1),夏季均值为44.58mmol·m~(-2)·d~(-1),秋季均值为57.63mmol·m~(-2)·d~(-1),冬季整体最低,均值为17.09mmol·m~(-2)·d~(-1)。综合相关研究,提出了水库CO_2释放的滞留时间模式。 相似文献
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针对澜沧江高坝大库对物质迁移转化的影响问题, 自主研发了深库智慧采样设备和潜流带动态监测系统, 于2016年、2017年、2018年开展了澜沧江上游1 290 km的9个梯级水库的监测分析, 实现了280 m最大工作水深的垂向分层水样与沉积物样无扰动采集和潜流带水土环境界面的多指标监测。研究发现: 梯级水库促进了水体中生物有效磷、氨氮占比和沉积物中生物有效磷释放的沿程增加;沉积物中甲基汞的分布与泥沙颗粒沉降有关, 受到水力停留时间和库龄的共同调控;温室气体的排放通量因建坝有所提升, 但远低于世界平均水平;潜流带因干湿交替频率和面积的增加, 加强了水库关键带脱氮和温室气体削减效应;水库中微生物群落并未因建坝隔离, 在沿程和垂向上, 水温都是其关键影响因子。 相似文献
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为认识水利工程建设对岩溶库区温室气体排放的影响,本文对岩溶区水利工程破坏岩溶水体DIC的稳定性、增加温室气体排放以及水利工程建设所带来的水体富营养化问题进行了初步总结。结果表明,水利工程不仅打破了岩溶水体DIC的自身稳定性,加速水体无机CO2逸出过程,导致CaCO3发生沉淀,而且还通过改变岩溶水动力条件、加速温室气体排放等途径来提高岩溶水体的碳储存、转移、形成与分解过程。与此同时作者还建议:(1)尽快开展岩溶水体温室气体排放的定性分析与定量计算工作,并与不同排放源的温室气体释放效应进行对比;(2)温室气体排放的估算须建立在岩溶碳循环研究基础上,从时间和空间尺度上分析影响岩溶水体温室气体排放过程的关键因素,并把岩溶水体温室气体排放纳入整个岩溶生态系统的生命周期中进行考虑。 相似文献
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为分析黄壁庄水库在库水位骤升后出现冒泡现象的原因,保障水库安全运行,建立了一种耦合Level-Set法的含自由面渗流分析方法。该方法考虑了入渗过程中的气相可压缩性,能够直观地反映多孔介质中水气两相界面的运动与融合,可求解常规方法无法处理的气相参与的渗流问题。运用该方法模拟了该水库在不同蓄水过程下的坝前水气两相运移过程,结果表明:黄壁庄水库坝前水面出现冒泡现象是由水位骤升将铺盖内的空气包围,并随水体入渗压缩空气,出现憋气现象,直到达到突破压强时气体释放所致;蓄水过程是影响坝前水面冒泡现象发生与发展的关键因素。模拟结果与实际观测现象基本吻合,验证了该方法的合理性。 相似文献
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太湖梅梁湾温室气体(CO2,CH4和N2O)浓度的昼夜变化及其控制因素 总被引：1，自引：0，他引：1
营养盐载荷增加、富营养化以及全球增温等对湖泊温室气体的影响目前认识还很有限,原因之一在于对湖泊温室气体产生的动力过程了解不够深入,缺少高时间分辨率的现场观测数据.为了解决这一问题,在富营养的太湖梅梁湾水体,每一小时收集一个样品,直接分析N2O和CH4饱和度、CO2分压(pCO2)以及其他地球化学参数.在7月份的观测中,N2O和CH4显示出显著的昼夜变化规律.相关性分析表明,有机质降解是调节湖泊N2O和CH4变化的重要因素之一.虽然人为活动是控制湖泊温室气体大规模变化的主要因素,但沉积物一水界面的生物地球化学过程对温室气体浓度在短时间尺度上的变化有着重要的影响.研究结果揭示了湖泊温室气体除了受人为活动影响外,湖泊自身的生物地球化学过程也是重要的调控因素之一. 相似文献
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开展对香溪河支流水体的温室气体排放观测,有助于增加对三峡水库支流温室气体排放情况的了解以及水华对温室气体排放的影响.研究采用静态箱-气相色谱法,于2009年10月至2010年10月先后11次开展对香溪河支流水体3种温室气体(二氧化碳、甲烷、氧化亚氮)排放强度的观测,结果表明:观测期间香溪河支流的二氧化碳平均排放通量约为76.52 mg/(m2·h),排放强度与水体中叶绿素a浓度呈显著负相关,支流水华期间,二氧化碳排放通量小于0,表现为对大气中二氧化碳的吸收;支流甲烷平均排放通量约为0.244 9 mg/(m2·h);氧化亚氮平均排放水平约为0.011 7 mg/(m2·h).通过将甲烷平均排放水平与三峡水库其它区域开展的研究结果进行对比表明:三峡水库的甲烷排放水平很低,明显不同于已有基于国外水库平均排放水平对三峡水库全区甲烷排放的估算结果. 相似文献
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根据溶解气体的传输过程,对大坝泄洪导致下游水体溶解气体浓度超饱和现象进行了理论分析.引入溶解气体的有效饱和浓度、气泡被卷吸进入水体的有效水深等参数,认为下游水体中溶解气体的来源不仅依赖于大气在自由水表面的传质,而更多地依赖于气体在气泡界面的传质.把难以测量的气体传质系数、气泡尺寸等参数与水流的紊动特性参数建立定量关系,以美国Ice Harbor大坝为例,采用该定量关系式计算了下游水体中溶解气体浓度的分布,实测结果验证了理论分析的合理可靠性. 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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在现场调查和钻探的基础上,采集了沐官岛水库库区3种典型底质(粉质粘土、泥质粉沙和中细砂)的原状/扰动土样和地表水样,然后分别采用静水土柱和动水水槽试验测定盐分的时-空变化规律,最后定量计算出不同底质盐分的释放通量,从而为该海湾水库蓄水初期水质的评价和预测提供了科学依据.土柱试验表明,在分子扩散作用下高盐分区主要集中在水-沉积物界面之上7.5 cm的范围内,7.5 cm之上的水体盐分较为均一,底质盐分释放通量按粉质粘土、中细砂、泥质粉沙的顺序递减,盐分释放通量符合负的幂指数形式,而且抽排界面之上高浓度水体对降低水体盐分含量效果显著.根据水槽模拟试验,风的吹拂会影响到界面之上水体盐分的分层,有利于海湾水库中盐分的混合作用. 相似文献
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CO2的地质埋存与资源化利用进展 总被引：18，自引：0，他引：18
把CO2注入油气藏、煤层提高油气采收率的方法(CO2-EOR、CO2-EGR、CO2-ECBM),因其在提高石油、天然气和煤层气采收率的同时,又能使一部分CO2永久地埋存于地下,实现油气增产和CO2减排的双赢效果,而成为当今CO2减排最具潜力的现实选择.CO2-EOR(Enhanced Oil Recovery)方法适用于油田开发晚期,通过把CO2注入到比较稳定的油藏,一般可提高油藏采收率达10%～15%;另外把CO2注入到气田中,实施CO2-EGR(Enhanced Gas Recovery).一方面,接近枯竭的气田在没有地层水入侵之前具有巨大的埋存能力,为CO2提供巨大的埋存空间;另一方面注入CO2后,使地层重新增压保持储层中原始的压力,可以保持储层的完整性和安全性.同时,原有的油气圈闭可作为良好的埋存箱能有效地阻止CO2泄漏,使部分CO2能永久地埋存于地下.此外,也可以把CO2注入到煤层中,实施CO2-ECBM(Enhanced Coalbed Methane Recovery),利用煤层对CO2和煤层气(主要为甲烷)吸附能力的差异,实现CO2排替CH4,提高CH4的采收率. 相似文献
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Discovery and Significance of High CH4 Primary Fluid Inclusions in Reservoir Volcanic Rocks of the Songliao Basin, NE China 总被引：2，自引：0，他引：2 
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下载免费PDF全文 WANG Pujun HOU Qijun WANG Keyong CHEN Shumin CHENG Rihui LIU Wanzhu LI Quanlin 《《地质学报》英文版》2007,81(1):113-120
Comparing compositions of the fluid inclusions in volcanic rocks to the contents and isotopes of the gases in corresponding volcanic reservoirs using microthermometry, Raman microspectroscopy and mass spectrum analysis, we found that： （1） up to 82 mole% methane exists in the primary inclusions hosted in the reservoir volcanic rocks; （2） high CH4 inclusions recognized in the volcanic rocks correspond to CH4-bcaring CO2 reservoirs that are rich in helium and with a high ^3He/^4He ratio and which show reversed order of 813C in alkane; （3） in gas reservoirs of such abiotic methane （〉80%） and a mix of CH4 and CO2, the enclosed content of CH4 in the volcanic inclusions is usually below 42 mole%, and the reversed order of δ^13C in alkane is sometimes irregular in the corresponding gas pools; （4） a glassy inclusion with a homogeneous temperature over 900℃ also contains a small portion of CH4 although predominantly CO2. This affinity between gas pool and content of inclusion in the same volcanic reservoirs demonstrates that magma-originated gases, both CH4 and CO2, have contributed significantly to the corresponding gas pools and that the assumed hydrocarbon budget of the bulk earth might be much larger than conventionally supposed. 相似文献
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川西南碳酸盐岩储层流体包裹体气体地球化学研究 总被引：1，自引：0，他引：1
采用真空磁力破碎包裹体与质谱计在线连接的方法,分析了四川盆地西南威远气田、资阳气田和隆昌气田不同时代碳酸盐岩储层中流体包裹体的化学成分和碳同位素组成,并结合储层地质特征,研究了储层流体的来源。研究表明 :流体包裹体气体成分主要以CH4和CO2 为主,不同时代的储层原岩流体包裹体的成分明显不同,同一时代储层原岩及次生脉体中气体的含量变化不一。二叠系储层原岩流体包裹体气体成分以甲烷为主,CH4含量一般在80 %以上,而震旦系储层原岩则以CO2 为主,CO2 含量大于 6 0 %。震旦系储层沥青脉中的包裹体CH4含量最低,储层原岩包裹体CH4含量次之,次生白云岩及方解石脉体中的包裹体CH4的含量均大于前两者;而CO2 的含量却刚好于此相反。依据储层原岩、次生矿物脉体和沥青脉中包裹体CH4和CO2 碳同位素组成的变化,讨论了二叠系 (P3 12A、P3 12B)和震旦系 (Z4、Z3、Z2 )不同层段储层中油气侵入的方式和过程。 相似文献
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Water Self-Softening Processes at Waterfall Sites 总被引：1，自引：0，他引：1
David Dian ZHANG 《《地质学报》英文版》2004,78(5):1154-1161
Many rivers in tropical and subtropical karst regions are supersaturated with respect to CaCO3 and have high water hardness. After flowing through waterfall sites, river water is usually softened, accompanied by tufa formation, which is simply described as a result of water turbulence in fast-flowing water. In this paper, a series of laboratory experiments are designed to simulate the hydrological conditions at waterfall sites. The influences of air-water interface, water flow velocity, aeration and solid-water interface on water softening are compared and evaluated on a quantitative basis. The results show that the enhanced inorganic CO2 outgassing due to sudden hydrological changes occurring at waterfall sites is the principal cause of water softening at waterfall sites. Both air-water interface area and water flow velocity increase as a result of the "aeration effect", "low pressure effect" and "jet-flow effect" at waterfall sites, which greatly accelerates CO2 outgassing and therefore makes natural w 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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安徽铜陵冬瓜山铜矿床成矿流体特征及演化 总被引：4，自引：0，他引：4
对安徽铜陵冬瓜山矿床内矽卡岩矿物、石英、方解石中的流体包裹体进行了岩相学和显微测温分析、群体包裹体气液相成分分析、单个包裹体气液相成分激光拉曼探针分析,探讨了成矿流体的特征及演化。研究表明,该矿床与燕山期岩浆热液有关的成矿流体,从早期矽卡岩阶段,经中期石英硫化物阶段,至晚期石英方解石阶段,是从高温、高盐度、富钾流体演化至中高温、中高盐度、富CO2(CH4)流体再至中低温、低盐度流体。成矿流体中的主要挥发分为H2O、CO2、CH4,并含少量C2H6、H2S、N2等,液相成分中的阳离子以Na 、K 为主,有少量Ca2 、Mg2 等,阴离子除Cl-外,SO42-的含量也较高。 相似文献
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为探究石漠化治理对土壤中CO2、CH4变化特征及碳汇效应的影响,采用气相色谱法对重庆市南川石漠化治理示范区土壤中CO2、CH4浓度进行观测,结合土壤温度、土壤含水率、土壤容重和土壤有机碳对石漠化治理区（试验区）和对比区（未经过石漠化治理的荒草地）进行研究,并用溶蚀量数据估算岩溶区碳汇量。结果显示:土壤中CO2浓度随土壤深度的增加先增加后减小,变化范围为393～7 400 mg·L-1;而土壤中CH4浓度随土壤深度的增加先减小后增大,变化范围为1.13～3.42 mg· L-1。试验区土壤中CO2浓度均值为2 131 mg· L-1,CH4浓度均值为1.94 mg· L-1 ;而对比区土壤中CO2浓度均值为2 338 mg· L-1,CH4浓度均值为2.10 mg·L-1。土壤温度、土壤有机碳与土壤中CO2浓度变化趋势呈显著正相关关系,而与土壤中CH4变化趋势呈显著负相关关系,说明土壤温度和土壤有机碳是影响土壤中CO2、CH4浓度的主要因素;土壤温度与土壤中CO2浓度呈正相关关系且相关性随石漠化治理而变弱,说明经过石漠化治理土壤温度对土壤中CO2浓度的影响减弱。试验区岩溶试片溶蚀速率大于对比区,且经过石漠化治理,由岩溶作用产生的碳汇可提高0.66～9.42 t·km-2·a-1 ;说明石漠化治理对于岩溶区碳汇起到了促进作用。 相似文献
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利用热力学方法计算了西秦岭铀矿床含矿热液中铀的迁移形式。结果表明，从含矿热液早阶段到主成矿作用发生之前，热液中的铀主要以「ＵＯ２（ＣＯ３）＾０」形式迁移；在晚阶段残余热液中，铀的迁移形式改变为「ＵＯ２（ＳＯ４）＾０」为主。铀迁移形式改变的原因与大气降水中ＳＯ＾２－４离子的大量带入有关，表明含矿热液来自深部而非大气降水。 相似文献
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根据羊东井田2号煤层钻孔煤样瓦斯成份、含量及分布特征,以F1断层为界,以北为瓦斯稳定地段,以南至F6、F19断层为瓦斯异常地段。区内大量数据表明,在稳定地段内随煤层埋深增加,CH4含量较大,CO2含量减少;异常地段内由西向东CH4含量降低,CO2含量增高。CH4、CO2含量主要影响因素之一是断层,具有明显挤压特征的断层附近CH4含量高,张性断裂附近CH4含量低,CO2含量高;之二是岩浆活动,岩浆岩与碳酸盐接触分解出大量CO2,遇到断层后CO2沿裂隙由深部向浅部运移,造成断裂附近煤层中CO2含量增加。根据CH4浓度,井田东南边界的F19断层区段为CO2-N2带,向西北部渐变为CH4带。 相似文献