南京市受污染水体甲烷和氧化亚氮排放研究

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污水处置部门温室气体排放是废弃物处置中的第二大排放源,也被认为是温室气体重要排放源之一。由于我国人口基数庞大,快速城市化地区和广大农村地区的污水处置设施不完善,使得我国污水处置领域温室气体排放形势严峻。本文利用静态箱—气相色谱法研究了南京市三类受污染水体(团结河、金川河和章东村池塘)的CH4和N2O排放通量,分析了其夏、秋、冬三个季节变化特征及通量大小,并给出水温、气温和COD含量与CH4和N2O排放通量之间的相关关系。最后基于《2006IPCC国家温室气体清单指南》推荐的方法估算了2009年南京市未经集中处理生活污水产生的CH4和N2O排放总量,并与实测估算的排放总量进行对比,以期对了解未集中处理污水温室气体排放现状,为污水处理部门温室气体排放清单的编制作出一定贡献。主要结果如下:(1)团结河和金川河CH4排放通量季节变化特征明显,都是夏季>秋季>冬季。章东村池塘CH4排放通量季节变化不明显,在夏、秋、冬三季之间没有显著差异。夏、秋两季,CH4排放通量金川河>团结河>章东村池塘,在冬季,三类水体无显著性差异。(2)团结河和金川河N20排放通量都是冬季最大,夏、秋两季无显著性差异。章东村池塘三季差异不显著。金川河N20排放通量在三季中显著小于团结河和金川河。在夏、秋、冬三个季节三类水体的白天观测中没有发现明显的CH4和N2O排放通量日变化规律。(3)夏、秋、冬三季三类水体的CH4排放通量与气温和水温呈显著正相关。在夏、秋两季,三类水体的CH4排放通量与水体COD含量呈显著正相关。夏、秋、冬三季中团结河和金川河的N2O排放通量与气温和水温之间呈显著负相关,而章东村池塘在三季中与气温和水温的相关性不显著。(4)南京市三类水体平均CH4排放通量为34.85±37.38mg·m-2·h-1,平均N20排放通量为20.53±19.78u g·m-2·h-1。与其它典型研究区域水体对比可知,南京市受污染水体的CH4和N2O排放通量处在较高水平。说明城市化地区受污染水体是CH4和N2O重要的潜在排放源。采用2006IPCC指南计算得出2009年南京市未经集中处理的生活污水CH4排放总量为9.49kt,N20排放总量为99.78t,采用实测值初步估算2009年南京市受污染水体CH4和N2O排放总量分别为3.71kt±3.83kt和2.16t±2.04t,可见IPCC方法估算总量结果偏大。
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