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通过对北京东灵山草地和桦树林土壤气体CO2,N2O和CH4浓度及其排放通量的昼夜连续观测,探讨了生长季节草地和森林土壤温室气体昼夜变化及其环境影响因素。研究表明:1)土壤CO2排放通量昼高夜低,N2O排放通量有明显小时尺度波动,但昼夜变化不突出;土壤CO2和N2O浓度昼夜变化不明显,且与排放通量波动不一致;土壤是大气CH4的一个汇,相对厌氧的环境可能有利于土壤吸收CH4。2)无雨时气温昼夜变化通过影响土壤表层的气体扩散和CO2产生过程,来影响土壤CO2和N2O的地表排放通量,而对土壤10cm以下CO2和N2O的产生影响不大。小时尺度的土壤CO2和N2O浓度波动则可能还有其他影响因素或机制。3)降雨时土壤渗水引起的土壤空气对流取代气体浓度扩散成为土壤与大气空气交换的主要方式,导致土壤CO2和N2O排放通量的同步波动。降雨渗水较多时,较多的溶解氧随着雨水进入土壤内,会促进土壤CO2的生成和抑制N2O的产生。4)土壤CO2与N2O浓度存在显著的正相关关系,反映出土壤CO2和N2O有相对稳定的产率比。土壤有效碳可能是造成土壤CO2与N2O浓度正相关的主要原因,土壤空气的氧分压则可能是造成土壤CO2和N2O浓度波动不一致的重要因素。 相似文献
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腾冲新生代火山区温泉CO2气体排放通量研究 总被引：6，自引：6，他引：0
近期研究表明,不仅火山喷发期会向当时的大气圈输送大量的温室气体,火山间歇期同样会释放大量的温室气体。在火山活动间歇期,火山区主要以喷气孔、温(热)泉以及土壤微渗漏等形式向大气圈释放温室气体。腾冲是我国重要的新生代火山区,同时也是重要的水热活动区,那里出露大量的温泉,然而目前未见腾冲火山区温泉气体排放通量的研究报道。本文利用数字皂膜通量仪测量了腾冲新生代火山区温泉中CO2的排放通量。研究结果表明,腾冲新生代火山区温泉向当今大气圈输送的CO2通量达3.58×103 t·a-1,相当于意大利锡耶纳Bassoleto地热区温泉中CO2的排放规模。腾冲火山区温泉的CO2释放通量主要受深部岩浆囊、断裂分布、地下水循环、围岩成分等多方面因素的影响。本文根据温泉中CO2的排放特征,将腾冲温泉分为南北两区,南区温泉CO2通量远高于北区的温泉,热海地热区的通量为腾冲CO2通量的最大值。在北温泉区,CO2通量主要受控于断裂的分布;而在南温泉区,除受到断裂控制外,热海地热区底部的岩浆囊及其与围岩的相互作用成为CO2气体的重要物质来源,同时高温的岩浆囊为温泉及CO2的形成提供了重要热源。 相似文献
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西秦岭新生代高钾质玄武岩流体组成及其地幔动力学意义 总被引：5，自引：4，他引：1
西秦岭新生代高钾质玄武岩是认识大陆碰撞俯冲体制下地幔流体组成及深部动力学的岩石探针。本文采用分步加热质谱法测定了西秦岭高钾质玄武岩中斑晶及基质的流体化学组成和碳同位素组成,结果表明流体组分在200~400℃、400~800℃和800~1200℃阶段性释出,以H2O为主,其次为CO2和SO2,并含有相对较高的He含量。从橄榄石斑晶到斜长石斑晶和基质H2O和CO2逐步升高。橄榄石斑晶流体挥发份主要释气峰温度(900~1200℃)明显高于中国东部地幔捕虏体及其它地区超镁铁质岩体中的橄榄石,流体组份以SO2和CO2等氧化性组份为主,其CO2的δ13C值(-26.21‰~-20.85‰,平均-23.32‰)和CH4的δ13C值(-42.35‰~-38.17‰,平均-40.03‰)低于基质的δ13CCO2值(-16.43‰~-11.67‰,平均-13.22‰)和δ13CCH4值(-44.22‰~-34.03‰,平均-39.70‰)。基质中CO2和CH4碳同位素组成具有机质热裂解特征。原始岩浆的流体挥发份主要为SO2、N2和CO2,可能起源于较深的混杂地幔源区、演化于高fO2的环境。流体挥发份化学和同位素组成表明高钾质玄武岩浆挥发份中存在地幔和地壳来源组分,幔源岩浆上升演化过程中可能加入了大量的H2O和CO2等,可能存在碳酸岩岩浆的混合或岩浆穿透区域碳酸盐地层的混染;其中的再循环壳源组分可能为古特提斯洋闭合俯冲或其后华北克拉通与扬子克拉通碰撞相关的再循环壳源沉积物脱出的流体组分。 相似文献
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本次研究选择中国东部一个生态和环境空间分异极大的浅水湖泊（太湖）以及周围河流,分别于2003年7月和9月两次采集湖水和河水样品,分析其中的N2O浓度,并利用扩散模型公式估算水-气界面N2O交换通量。结果显示N2O饱和度的空间变化从70％不饱和到2708％过饱和变化范围很大。N2O饱和度的空间分布,N2O与CH4、无机氮、TDS（总溶解固体物质）之间的相关性都表明： 太湖重度富营养区N2O的产生极大地受到人为N输入的影响。然而,初步的通量分析显示湖泊N2O的释放因子不超过0.63％,小于河流中的默认值,N2O产率也略低于水环境中的平均值,太湖以面积为权重的释放通量平均值并不高,在7月和9月分别为14.0μmol/m2·d和9.7μmol/m2·d。这些结果表明流域人为N输入对整个湖泊N2O的促进作用是有限的,预计未来湖泊N2O释放不会因为人为活动增加而出现大幅度增加的状况。流域内各生态景观N2O释放量的比较,也表明富营养湖泊总体上仍然是一个十分有限的大气N2O释放源。相反,太湖周围河流存在较大的N2O释放速率,在7月和9月估算的N2O释放通量分别为142.1μmol/m2·d和28.8μmol/m2·d。将这一释放速率推广到整个流域后,预计河网的N2O释放量将占到耕作土壤的10％～50％,显示了河流对区域N2O质量平衡具有较重要的影响。 相似文献
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中国农田的温室气体排放 总被引：70，自引：2，他引：70
李长生 肖向明 S.Frolking B·Moore Ⅲ W.Salas 邱建军 张宇 庄亚辉 王效科 戴昭华 刘纪远 秦小光 廖柏寒 R.Sass 《第四纪研究》2003,23(5):493-503
中国是一个农业大国,拥有约1.33百万平方公里的农田。这些田地的种植、翻耕、施肥、灌溉等管理措施不仅长期改变着农田生态系统中的化学元素循环,而且给全球气候变化带来影响。农业生态系统对全球变化的影响主要是通过改变3种温室气体,即二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)在土壤-大气界面的交换而实现的。为了分析多种因素(如气候、土壤质地、农作物品种及各种农田经营管理措施等)对农业土壤释放CO22222222 相似文献
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新疆望峰金矿床流体包裹体地球化学及矿床成因类型 总被引：6，自引：2，他引：4
西天山东缘的望峰金矿床受胜利达坂韧性剪切带的控制,成矿过程包括早、中、晚3个阶段,自然金和矿石矿物主要形成于中阶段。岩相学、显微测温及单个包裹体成分激光拉曼光谱研究表明,望峰金矿床石英中的流体包裹体有CO2-H2O型、纯CO2型、NaCl-H2O溶液型和含子晶多相等4种类型。早阶段石英中原生包裹体主要是CO2-H2O型,其盐度1.62%~8.03% NaCl eqv.,流体密度0.73~0.89g/cm3,均一温度为250~390℃,气相成分为CO2。中阶段石英中的原生包裹体包括了所有4种类型,其CO2-H2O型和NaCl-H2O溶液型包裹体的均一温度分别为210~340℃和230~300℃,显示了流体沸腾现象的存在。CO2-H2O型包裹体的盐度0.83%~9.59% NaCl eqv.,密度0.77~0.95g/cm3,气相成分为CO2±CH4±N2。晚阶段石英只发育水溶液包裹体,具有较低的盐度（0.35%~3.87% NaCl eqv.）和均一温度（120~214℃）。根据CO2-H2O型包裹体估算早、中阶段流体包裹体捕获压力分别为110~300PMa和90~250MPa,成矿深度为9~11km。总体而言,望峰金矿床由低盐度、低密度、富CO2的变质流体系统形成,流体减压沸腾导致矿质沉淀,属于中深带的造山型金矿系统。 相似文献
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若尔盖高原沼泽湿地CH4排放研究 总被引：26，自引：0，他引：26
若尔盖高原沼泽湿地海拔 3400 m，面积 4038km2，是我国面积最大的高原沼泽湿地分布区。2001年 5～9月的非冰冻期，其主要沼泽类型木里苔草沼泽的CH4排放通量范围是 0.51～ 8.20 m g/（m 2· h），平均值为 2.87 m g/（m 2· h）；乌拉苔草沼泽CH4排放通量范围是 0.36～10.04 m g/（m 2· h），平均值为 4.51 m g/（m 2· h）。在空间分布上，不同沼泽类型之间CH4排放通量具有一定的差异。在季节变化上，没有明显的排放高峰。根据代表性观测点的CH4平均排放量、日数和沼泽总面积推算，非冰冻期若尔盖高原沼泽湿地CH4的排放量为 0.052Tg/a。 相似文献
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百花湖是一个具有季节性分层的富营养小型湖泊,在秋季湖水倒转期经常发生水质恶化事件,碳氮循环出现异常。文章研究特选择在秋初,湖泊分层开始消失时,测定了湖水中不同深度的N2O,CH4,CO2,有机和无机碳同位素以及其他化学参数变化。结果发现:采样时百花湖在约6m和16m深度附近出现了两个温度不连续层(SDL和PDL),并影响到有机颗粒的沉降和分解。相对而言,有较多的有机质在这两个层内发生降解,但降解的途径有所不同,上部主要是有氧降解,下部则主要是无氧降解过程。N2O的产生和消耗与有机质的降解过程完全对应:PDL层以上,ΔN2O与AOU的线性关系反映了N2O主要形成于硝化作用;PDL层以下反硝化作用导致N2O严重不饱和;PDL内位于硝化作用和反硝化作用过渡带的N2O峰,显然是硝化与反硝化联合作用的结果。PDL层内较大的CH4浓度变化梯度,说明嗜甲烷细菌可能通过氧化NH+4贡献了部分N2O。百花湖秋、冬季表层湖水N2O都是过饱和的,都是大气N2O的源,依据分子扩散模型计算湖泊N2O的释放通量在12～14μmol/m·day之间,秋、冬季没有明显的差别。秋季底层湖水的反硝化作用是湖泊N2O的汇,其消耗通量与表层的释放通量基本相当。 相似文献
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百花湖是一个具有季节性分层的富营养小型湖泊,在秋季湖水倒转期经常发生水质恶化事件,碳氮循环出现异常。文章研究特选择在秋初,湖泊分层开始消失时,测定了湖水中不同深度的N2O,CH4,CO2,有机和无机碳同位素以及其他化学参数变化。结果发现:采样时百花湖在约6m和16m深度附近出现了两个温度不连续层(SDL和PDL),并影响到有机颗粒的沉降和分解。相对而言,有较多的有机质在这两个层内发生降解,但降解的途径有所不同,上部主要是有氧降解,下部则主要是无氧降解过程。N2O的产生和消耗与有机质的降解过程完全对应:PDL层以上,ΔN2O与AOU的线性关系反映了N2O主要形成于硝化作用;PDL层以下反硝化作用导致N2O严重不饱和;PDL内位于硝化作用和反硝化作用过渡带的N2O峰,显然是硝化与反硝化联合作用的结果。PDL层内较大的CH4浓度变化梯度,说明嗜甲烷细菌可能通过氧化NH+4贡献了部分N2O。百花湖秋、冬季表层湖水N2O都是过饱和的,都是大气N2O的源,依据分子扩散模型计算湖泊N2O的释放通量在12～14μmol/m·day之间,秋、冬季没有明显的差别。秋季底层湖水的反硝化作用是湖泊N2O的汇,其消耗通量与表层的释放通量基本相当。 相似文献
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二元气体等温吸附实验及其对煤层甲烷开发的意义 总被引：11，自引：0，他引：11
分别进行了CH4-CO2和CH4-N2二元混合气体的等温吸附实验, 并且分析了二元气体在吸附过程中各组分浓度的变化规律.结果表明, 在CH4-N2二元气体的吸附过程中, 吸附相中CH4组分的相对浓度逐渐增加, N2组分的相对浓度逐渐减少.在CO2-CH4二元气体的吸附过程中, 吸附相中CO2组分的相对浓度逐渐增加, CH4组分的相对浓度逐渐减少.实验结果证实了CO2在与CH4的竞争吸附中占据优势, 而N2在与CH4的竞争吸附中处于劣势.注入CO2比注入N2可以更有效地置换或驱替煤层甲烷, 提高煤层甲烷的采收率. 相似文献
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农业温室气体清单方法研究最新进展 总被引：14，自引：0，他引：14
为了履行气候变化框架公约的义务,缔约国要按时编制并提交国家温室气体清单。文章主要介绍温室气体清单指南中土壤CO2的排放和清除,稻田甲烷的排放,农业土壤中氧化亚氮的直接排放和间接排放等方面温室气体估算方法的研究进展。《2006年IPCC指南》中强调国家清单只报告管理土地CO2的排放和清除;采用六类土地利用类型体制,即：林地、农地、草地、湿地、居住地和其它地;提供了多层次的估算方法;稻田甲烷的季节排放因子变为日排放因子;农业土壤氧化亚氮的排放因子进一步修正;生物氮的固定不再作为氧化亚氮直接排放的排放源。清单方法改进的同时,我国编制农业温室气体清单面临巨大困难与挑战。 相似文献
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笼状水合物拉曼光谱特征与结构水合数的耦合关系 总被引：3，自引：0，他引：3
为了探讨不同气体组分和环境介质对形成笼状结构类型水合物和水合数的影响, 开展了一元体系 (CH4、CO2、C3H8 )和二元体系(CH4 +CO2、CH4 +C3H8、CH4 +N2 )的水合物生成结晶充填过程、结晶构型和动力学特性分析, 并对生成的水合物进行了拉曼光谱分析。结果表明单组分甲烷充填小孔穴 512和大孔穴 512 62 形成Ⅰ型笼状结构水合物(SⅠ), 二氧化碳和丙烷只占据大孔穴 512 64 形成Ⅱ型笼状结构水合物 (SⅡ ); 而二元混合组分中小孔穴中只充填有甲烷, 而没有CO2、N2 和C3H8。应用反褶积的ν1 对称谱带测定了CH4 分子在Ⅰ型结构大孔穴和小孔穴中的相对占有率,并根据谱带的面积比(对应于小孔穴与大孔穴)计算了平衡条件下甲烷水合物孔穴占有率及其耦合的水合数, 认为气体分子的大小不仅影响它所充填的孔穴形态和类型, 而且影响水合物生成的结构类型和水合数。 相似文献
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内蒙古白乃庙矿田十四万金矿床流体包裹体研究 总被引：1，自引：1，他引：0
十四万金矿床是白乃庙矿田徐尼乌苏金矿化带内重要的石英脉型金矿,矿体产于EW向韧性剪切带的次级NE向断裂.成矿过程划分为3个阶段:早阶段形成无矿石英脉,石英遭受明显压应力作用,包裹体类型包括富水溶液型、富碳质型、纯碳质型,包裹体均一温度为260～420℃,平均盐度6.78%NaCl eqv;中阶段为硫化物-方解石-绿泥石-绢云母-细粒石英组合,充填早阶段石英的裂隙,未遭受明显应力作用,包裹体类型为富水溶液型和纯碳质型,包裹体均一温度为140～260℃,平均盐度7.22%NaCl eqv;晚阶段形成方解石脉,仅有富水溶液型包裹体,包裹体均一温度为140～180℃,平均盐度2.15%NaCl eqv.激光拉曼测试结果表明包裹体气相成份主要为CO_2、CH_4和少量N2.早阶段成矿流体为富碳质流体,成分为CH_4+CO_2+H_2O,中阶段流体为富水流体,成分为H_2O+CH_4,早、中阶段均发生了流体沸腾作用,早阶段强烈的沸腾作用使流体CO_2和CH_4含量降低,中阶段方解石沉淀使CO_2含量进一步降低,并导致了硫化物沉淀和金矿化.十四万金矿床流体包裹体特征、矿床地质特征均与造山型矿床一致,为造山型金矿,成矿流体可能源于徐尼乌苏组浅变质作用产生的变质流体,成矿构造背景可能为二叠纪末-三叠纪初华北板块与西伯利亚板块间的陆陆碰撞造山体制. 相似文献
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流体包裹体中微量气体组成及其成矿示踪体系研究新进展 总被引：2，自引：0，他引：2
N2 Ar He体系可用以示踪成矿流体及温泉等与火山有关的水流体的来源 ,当体系中He含量低于检出限 ,N2 Ar He体系不能用时 ,CO2 /CH4 N2 /Ar体系可用于识别成矿流体中岩浆水、建造水和大气降水 ,CO2 CH4 H2 体系可以鉴别成矿流体是否发生过沸腾作用以及沸腾是在开放体系还是封闭体系中形成 ,一般开放体系中沸腾有利于成矿。CO2 CH4 C2 H6体系可用于判别岩浆作用是否直接影响成矿或对成矿流体的贡献 ,从而确定热液矿床的成因。CH4 C2 H6 C3 H8体系可用来示踪一些与干酪根热解有关的成矿流体长距离、大规模迁移过程。C2 H6 C3 H8 C6H6体系可用于判定成矿流体的大地构造环境 ,因岛弧与裂谷环境下C2 H6/C3 H8比值有明显差异。以广东长坑 (Au Ag)和嵩溪 (Ag Sb)矿床为例 ,概述了这些体系各自的应用 相似文献
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采用静态箱-气象色谱法对控制灌溉稻田CH4和N2O排放进行了观测,研究控制灌溉模式对稻田CH4和N2O排放的影响,并对其温室效应进行了评估。结果表明,控制灌溉稻田CH4排放通量明显低于淹水灌溉稻田,且主要集中在分蘖前期和中期,全生育期CH4排放量比淹水灌溉稻田减少73.2%～85.0%。控制灌溉稻田N2O排放通量在水稻全生育期大部分时间都要大于淹水灌溉稻田,稻季N2O排放量分别为106.65 mg/m2和96.40 mg/m2,控灌稻田较淹灌稻田增加了10.6%。控制灌溉稻田稻季排放CH4和N2O的全球增温潜势(GWPs)为726 kg/hm2,较淹水灌溉稻田减少了59.1%。控制灌溉模式能显著降低CH4和N2O综合排放的全球增温潜势。 相似文献
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水溶天然气运移地球化学示踪——以塔里木盆地和田河气田为例 总被引：7，自引：0，他引：7
文中选择田河气田作为研究实例,对气田东、西部天然气进行系统的天然气地球化学对比研究,结合气田成藏的地质背景,认为和田河气田具有较好的水溶气运移成藏地质条件和明显的水溶气运移地球化学证据,提出了天然气是水溶气成因的新观点。寒武系烃源岩生成的天然气在高温、高压状态下大量溶解于水,在压力的驱使下,水溶气自寒武系运移至气田东部圈闭,然后再由气田东部的高压区沿不整合面往西部的低压区运移。根据气田天然气地球化学横向变化特征,提出了ln(C1/C2)、ln(C2/C3)、CO2/CH4、CH4/N2、N2/C2H6等一系列操作性较强的水溶气运移的地球化学示踪新指标,对研究天然气成藏机理和成藏过程都有重要意义。 相似文献
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幔源CO2是当今地球科学研究中的前沿领域之一,具有重要的研究价值。处于超临界态的地幔流体具有很强的溶解和扩散能力,是地球内部能量与物质向外传输的重要载体。地幔流体中的挥发分以H2O和CO2为主,全球许多CO2气藏中的气体具有幔源特征,与地幔流体密切相关,但地幔流体与CO2气藏之间的关系研究则显得不够。本文分析了地幔流体的组成、性质与影响因素,结合济阳坳陷断裂构造、岩浆发育特征,阐述地幔流体上升和演化过程,认为地幔流体中溶解各种形式CO2气为气藏形成提供物质来源,断裂活动则为岩浆上侵和气体的运移、聚集提供了通道和空间。CO2气藏勘探的有利区块应该不仅仅局限于坳陷内,在坳陷边缘或者外部,新生代晚期的碱性岩浆侵入活动,不同方向断裂发育交汇地区均是气藏勘探的有利地区。 相似文献
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新疆阿合奇县布隆金矿床成矿流体及成矿作用 总被引：4，自引：0，他引：4
新疆阿合奇县布隆石英重晶石脉型金矿床是一个少见的金矿新类型 ,其中流体包裹体类型主要有NaCl H2 O型、CO2 H2 O±CH4型和CO2 H2 O NaCl型。均一温度变化范围大 ,从 1 5 9～ 390℃ ,金主成矿阶段温度集中于 2 0 0～ 340℃ ,流体盐度为 2 .4 2 %～ 1 9.2 9%NaCleq ,但各阶段含石盐子晶多相包裹体的盐度高达 2 9.0 2 %～ 4 6 .2 %NaCleq。成矿流体密度为 0 .731～ 1 .1 32g/cm3 。成矿流体气相成分中以H2 O和CO2 为主 ,含少量N2 ,CH4,C2 H6,H2 S等 ;液相成分以Na+ 、Cl-为主 ,其次是Ca2 + ,K+ ,Mg2 + ,SO2 -4。布隆金矿床石英中流体包裹体的δ1 3 CPDB值为 - 4 .6‰～ - 1 .4‰ ,δ1 8OSMOW 为 1 7.2‰～2 1 .1‰ ,δ1 8O水 值为 6 .7‰～ 1 4 .7‰ ,δD变化于 - 70‰～ - 5 5‰ ,表明成矿流体主要来源于建造水 ,并混合少量岩浆水和大气降水 ,流体中的碳主要来源于海相碳酸盐岩。物理化学条件和流体组成的改变以及流体的不混溶作用在成矿过程中起了重要作用 相似文献