北极地区热融湖塘甲烷排放特征及影响因素

北极地区显著升温导致多年冻土快速退化,进而发育形成大量热融湖塘,是温室气体排放热点。通过对1992—2023年2月北极热融湖塘甲烷(CH_(4))研究结果的整合梳理,本研究系统揭示了北极地区热融湖塘CH_(4)排放特征、热融湖塘的CH_(4)循环过程以及微生物机制。结果显示:北极地区CH_(4)年平均排放通量约为(7.78±19.60)g CH_(4)·m^(-2)·a^(-1),不同区域存在显著差异,高排放区出现在东西伯利亚和阿拉斯加地区[(23.40±26.50)g CH_(4)·m^(-2)·a^(-1);(11.00±26.40)g CH_(4)·m^(-2)·a^(-1)]。冒泡排放是北极热融湖塘CH_(4)排放的主导途径,年排放通量约为(13.80±28.60)g CH_(4)·m^(-2)·a^(-1),占比可达52.02%。湖塘沉积物类型对热融湖塘CH_(4)排放具有重要影响,叶叨码冻土区的排放为(17.90±32.90)g CH_(4)·m^(-2)·a^(-1),是非叶叨码冻土区的3.24倍。同时,泥炭地热融湖塘CH_(4)的主要排放途径及变化存在一定的不确定性,其对气温升高的响应可能略不同于其他湖泊,对气候变化具有高度敏感性。热融湖塘扩张与排水的变化趋势以及CH_(4)产生过程与氧化过程对热融湖塘的CH_(4)排放潜力同样具有重要影响。目前,北极地区热融湖塘CH_(4)排放的系观测仍然存在诸多空白,尤其缺乏多种排放途径的联合观测,对CH_(4)微生物过程认识不足。该研究能够进一步加深对北极地区热融湖塘排放特征及具体排放机制的认识,为评估该地区热融湖塘CH_(4)排放潜力及其对气候变化的影响提供科学参考。

湖塘村:萍乡古村独一处

这里有悠长的古风古韵,有多彩的民俗风情,有丰富的红色遗址,有清新的自然气息,这里是江西省萍乡市唯一的“中国传统村落”——莲花县路口镇湖塘村。从空中俯瞰湖塘村,村庄处在一个三面环山的盆地之中,一条小溪自南向北从村庄西部流过,北面是盆地开口也是村庄入口。村中古树名木众多,四周奇山怪石林立。

青藏高原热融湖塘沉积物理化性质特征

热融湖塘是多年冻土区常见的地貌,全球气候变暖导致多年冻土退化会加快热融湖塘的形成和扩张,进而会增加多年冻土区碳的释放。热融湖塘沉积物与温室气体释放有着重要的关系,明确其沉积物碳氮含量等理化性质特征有助于认识青藏高原C、N循环对全球气候变化的响应。该研究选择青藏高原中东部116个热融湖塘为研究对象,采集热融湖塘沉积物样品,测定其总碳(TC)、有机碳(OC)、总氮(TN)、pH、沉积物粒径等理化性质,分析TC、OC、TN含量分布特征和各理化性质之间的关系。结果表明,TC、OC、TN含量均为高寒沼泽草甸区>高寒草甸区>高寒草原区>高寒荒漠区,沉积物粒径中粉粒加黏粒含量为高寒沼泽草甸区>高寒草原区>高寒草甸区>高寒荒漠区。研究表明:(1)沉积物TC含量为0.78~110.71 g/kg,OC含量为0.87~85.91 g/kg,TN含量为0.19~7.5 g/kg;(2)沉积物粒径与TC、OC和TN极显著相关(p<0.01);(3)热融湖塘深度与TC、OC和TN呈极显著正相关(p<0.01),表明热融湖塘越深,C、N含量越高;(4)高寒沼泽草甸区热融湖塘沉积物OC(15.37 g/kg)和氨氮(10.05 mg/kg)含量高,pH(7.99)相对较低,具有产甲烷优势。研究表明,热融湖塘沉积物性质与其所在流域的植被类型有关,植被类型是评估热融湖塘温室气体释放的重要因素。

温度对青藏高原热融湖塘沉积物甲烷产量的影响

气候变暖导致多年冻土退化,加快热融湖塘的形成和扩张,进而增加多年冻土区的碳释放。热融湖塘沉积物理化特征与甲烷产量有着重要关系,而这一关系的明确有助于揭示青藏高原热融湖塘甲烷释放对气候变化的响应。本研究选择青藏高原中东部8个热融湖塘为研究对象,通过室内培养实验探究不同温度(5℃、10℃和15℃)下两种主要植被类型区热融湖塘甲烷产量及其与沉积物理化性质的关系。结果表明:培养周期内(50天),甲烷产量最大值出现在10℃培养条件下高寒沼泽草甸区的MD-3样品,产量高达167.63μg·g^(-1)沉积物;最小值出现在15℃培养下高寒沼泽草甸区的AD-2样品,产量为0.01μg·g^(-1)沉积物。从理化性质与甲烷产量的关系来看,热融湖塘深度和氨氮含量都与甲烷产量显著正相关(P<0.05),而pH值(7.08~8.40)与甲烷产量显著负相关(P<0.05),如玛多地区氨氮高、pH低,其热融湖塘沉积物的甲烷产量远大于安多地区。另外,温度敏感性指数Q_(10)值的分析结果表明,温度升高对61.11%的甲烷产量有促进作用,对18.06%的甲烷产量有抑制影响,说明温度是影响热融湖塘沉积物甲烷产量的重要因素。本研究分析了不同培养温度下两种主要植被类型区热融湖塘沉积物的甲烷产量差异及其影响因素,为认识热融湖塘温室气体的排放潜力及模拟提供了科学数据。

北半球热融湖塘分布及其甲烷排放潜力

热融湖塘作为多年冻土退化产生的分布最广的热喀斯特景观,是大气中甲烷(CH_(4))的重要来源。热融湖塘的形成和演化及其对全球大气CH_(4)循环的影响是气候变化研究领域的重要问题之一。本文综合阐述了北半球多年冻土区热融湖塘的演化、分布及变化特征,揭示了热融湖塘CH_(4)的产生、氧化、排放过程及其影响因素。研究表明,环北极地区热融湖塘总面积约为1.4×10^(6)km^(2),虽然部分地区可能导致湖塘扩张或形成新的湖塘,但整体上湖塘覆盖面积呈减少趋势;青藏高原热融湖塘总面积约为2.83×10^(3)km^(2),表现为中部地区湖塘数量和面积显著增加,黄河源地区呈减少趋势。受有机质稳定性和微生物群落差异的影响,热融湖塘表层富含有机质的淤泥层及融化的深层冻土层CH_(4)产生潜力较大,但CH_(4)氧化过程极大地限制了湖塘CH_(4)的排放。目前,环北极地区热融湖塘CH_(4)排放量为1.9~6.3 Tg CH_(4)·a^(-1),但仍存在较大的不确定性。未来研究应进一步加强遥感技术,提高热融湖塘的识别精度,尤其关注热融湖塘的排水情况,为湖塘的发展预测及多年冻土碳反馈评估提供支撑。此外,还需在典型区域、监测空白或稀疏地区开展长期连续的野外监测工作,深入探究热融湖塘CH_(4)产生和氧化的影响机制。最后,未来应将底物有效性(微生物可以直接分解利用的有机质的量)、微生物特性、水热变化及植被等影响甲烷产生和排放过程的因素纳入地球化学模型中,以更好地预测和评估热融湖塘碳排放对全球气候变暖的贡献。

贵阳市某湖塘型黑臭水体治理实例分析

以贵阳市某湖塘型黑臭水体治理的设计为例,介绍了无水源补给的黑臭水塘治理的设计经验。治理前该湖塘因缺少水源补给,水塘中氨氮大于22.5mg/L,溶解氧近乎于零,已达重度黑臭。该工程结合当地地貌和污染源情况,通过控源截污、内源治理、生态修复技术综合治理后,在消除湖塘污染源的同时重建其生态系统,强化水体自净能力,治理后水塘中氨氮小于2.05 mg/L,溶解氧大于5.8mg/L,在消除黑臭的同时取得了良好的环境效益和社会效益,使得周边居民生活质量得到了较大改善。

青藏高原北麓河地区典型热融湖塘周边多年冻土特征研究

青藏高原多年冻土区广泛分布着热融湖塘,热融湖塘的形成会对周边的多年冻土产生显著的影响.选取北麓河地区一典型热融湖,运用探地雷达技术对该湖塘周边的多年冻土进行了探测.结果表明:湖岸坍塌剧烈区一侧的多年冻土上限深度大于湖岸轻微坍塌区和湖岸稳定区,并且在湖水的热作用下,湖岸多年冻土的上限深度随离湖岸距离的减小而增大;湖岸坍塌剧烈区上限附近的地下冰含量也明显高于湖岸轻微坍塌区和湖岸稳定区.同时,通过对湖岸测温孔的地温观测数据的分析可以看出,湖岸地温正在逐年升高且升高的速率快于天然状态,湖岸地温随离湖岸距离的减小逐渐增大.

长江源北麓河流域多年冻土区热融湖塘形成对高寒草甸土壤环境的影响

通过对长江源北麓河流域多年冻土区热融湖塘及湖塘影响周边条件下高寒草甸土壤理化性质的比较研究,结果表明:热融湖塘的形成对高寒草甸土壤环境产生了明显影响,热融湖塘形成对土壤质地、含水量、容重以及土壤养分等产生强烈改变,尤其表层土壤;土壤机质(SOM)、全氮(N)等化学物质和其他养分成分在不同退化的土壤中都有所改变.有机质和全N的含量随植被退化变化最多,呈现原始未退化迹地>热融湖塘影响迹地>湖塘核心迹地的趋势,全P和全K的含量变化较小,土壤水分含量也有相同的变化趋势.通过分析发现,热融湖塘的形成和发展导致土壤环境退化增强,土壤质地的改变和土壤养分成分的改变有严格的相关性,与土壤物质之间的变化有密切的关系,说明热融湖塘的形成对冻土区生态环境产生一定的影响.

青藏工程走廊热融湖塘水理化特性分析

为查明青藏工程走廊热融湖塘水理化特性及其理化特性与湖塘分布之间的关系,选取青藏工程走廊楚玛尔河至风火山段为研究区域,沿青藏公路从北向南依次选取19个热融湖塘进行水深、面积等几何特征调研并取水样,进行阴阳离子等理化参数测定。分析了热融湖塘水的理化特性,并结合调研资料探讨了热融湖塘理化特性与区域环境及湖塘分布之间的相关性。结果表明在3个研究亚区湖的水理化特性有较大差别,楚玛尔河高平原从北向南湖水矿化度逐渐升高,水质由淡水向咸水再到强咸水过渡,主要与该区域"碟"状湖的分布特征和寒旱多风及蒸发量大有关;可可西里山区和北麓河盆地的湖水矿化度较低,水质以弱咸水或淡水为主。这两个亚区湖较深,地形以丘陵盆地为主,降低了湖面的蒸发量。

热融湖塘对多年冻土的热影响

以发育于青藏高原多年冻土区的红梁河热融湖塘为例,研究了热融湖塘附近土体的热状态变化特征,以及其对湖岸多年冻土上、下限影响情况.结果表明:热融湖塘侧向热影响改变了热融湖塘下部和周围区域土体的热状态,使周围土体热状态处于动平衡状态,既受热融湖塘的热影响,也受到周围多年冻土的热影响.热融湖塘对周围浅层土体温度和多年冻土上限影响相对较小,但热融湖塘热影响引起了湖岸边缘的多年冻土上限增大和地温升高.热融湖塘对深部土体温度和多年冻土厚度有较大的影响.

热融湖塘对青藏高原土壤饱和导水率的影响及因素分析

为研究多年冻土区热融湖塘对湖岸生态水文过程的影响,该文基于湖岸不同迹地植被发育、导水性及土壤理化性质的分析,并结合土壤转换函数(pedo-transfer functions,PTFs),对土壤导水性及其影响因素进行研究。结果表明:热融湖塘的形成使土壤环境发生了重要演变,其中湖岸死根区土壤饱和导水率相比于未影响区域(110.88 cm/d)增加了70.1%之多,而其在盐渍化区域相比于未影响区域减少了33.8%,同时土壤饱和导水率随着坡度的增加而增强;通过比较ROSETTA、CAMPBELL和VAUCLIN 3种土壤转换函数的预测能力,发现VAUCLIN模型更适合于模拟青藏高原高寒草甸土壤饱和导水率。热融湖塘影响迹地对土壤饱和导水率的变化,是植被盖度、有机质含量、颗粒组成等因素耦合影响作用的结果,运用土壤转换函数对其进行预测时,须综合考虑以上因子。对热融湖塘不同迹地土壤水力参数的研究可为区域土壤侵蚀,产流模式及水文过程的研究提供理论基础。

江西省武宁县大湖塘钨矿田发现及意义

钨是中国也是江西省具有战略意义的优势矿产资源,中国现拥有世界上最大的钨资源储量(华仁民等,2010)。钨在国民经济及国防建设中的应用都非常广泛,是不可或缺的重要战略性资源。中国的钨资源储量、产量、消费量以及出口量在世界上均居于首位,然而资源消耗比较快,所以有必要继续扩大找矿远景,增加新的资源储量。目前发现的江西省武宁县大湖塘钨矿以其作为全球规模型的探明储量钨矿而闻名于世,大湖塘钨矿床已获得WO3金属量共计110.47万吨(平均品位0.185%)、Cu金属量65.2万吨(平均品位0.16%)。

青藏高原热融湖塘动态监测中高分辨率遥感数据处理方法研究

遥感技术由于能够快速、宏观的获得研究区域的数据,已成为青藏高原热融湖塘动态监测的重要技术手段.基于野外现场调查和SPOT-5、QuickBird两种高分辨率遥感卫星数据的特性分析,结合影响青藏高原热融湖塘发育的一系列特征因素,探讨了最适合于青藏高原热融湖塘动态监测的高分辨率遥感数据的纠正、融合和信息提取方法.应用该方法对2006—2009年间北麓河盆地北侧的红梁河至秀水河段公路沿线局部63km2范围的热融湖塘进行了变化特征分析,结果表明该区的热融湖塘个数和总面积在研究时段都有所增加,其中湖塘由70个增加到75个,湖塘总面积增量19.65%.

武宁县大湖塘钨矿石门寺矿段蚀变矿物及与成矿关系初步探讨

武宁县大湖塘钨矿蚀变矿物研究表明,石门寺矿段围岩蚀变面型蚀变、线形蚀变均较发育。主要蚀变种类有云英岩化、钾长石化,区内其它蚀变还有硅化、萤石化、叶腊石化、碳酸盐化等。以上蚀变矿物特征与成矿关系密切,云英岩化、钾长石化、硅化、白云母化与黑钨矿、白钨矿化关系密切。

湖塘水源热泵空调系统应用实例研究

以蟹岛湖塘水源热泵为应用实例,分析了其性能系数、初投资、年运行费用、费用年值和排污量,并与燃煤锅炉+冷水水冷机组,燃油锅炉+冷水水冷机组,燃气锅炉+冷水水冷机组,同类产品进行了比较。结果表明:湖塘水源热泵不论在经济性上,还是在节能、减排上都具有其他方案无法比拟的优越性。

江西大湖塘钨多金属矿田似伟晶岩地球化学特征及其意义

江西是中国乃至世界重要的钨矿资源产地,尤其在赣南地区分布着许多世界知名的钨矿床,如西华山、大吉山、淘锡坑等,近年来,随着地质找矿工作的不断深入,在赣北地区相继探明了如大湖塘、朱溪等超大型钨矿,逐渐改变了江西省'南钨北铜'的传统观念,且有可能改变江西省乃至中国钨矿的分布格局和工业布局。大湖塘钨多金属矿田的发现尤其是石门寺矿床以黑云母花岗闪长岩为容矿围岩的细脉状、浸染状白钨矿的发现,改变了以往只专注评价石英大脉型黑钨矿的找矿思路。

湖塘水库防洪标准安全复核

采用最新的水文资料和防洪标准及洪水推求方法 ,对湖塘水库的设计洪水过程、调洪演算进行重新复核 并对不同型式、不同结构的防洪建筑物按不同的标准进行防洪能力的复核 ,提出各防洪建筑物的防洪能力及达到《防洪标准》

常州市湖塘纺织工业园降雨径流污染负荷分析

我国当前以实现分流制为规划指导原则,分流制下工业园区雨水径流污染对水环境存在较大潜在影响。在此背景下采用SWMM软件模拟降雨和实地调研相结合的方法,分析湖塘园区降雨径流的污染负荷。结果表明:0.25年一遇的降雨径流质量浓度峰值ρ(TN)=6.01 mg/L,ρ(TP)=0.02 mg/L,ρ(COD)=125.21 mg/L,该降雨重现期下的TN和COD浓度均远劣于GB 3838—2002《地表水环境质量标准》的Ⅴ类水标准;随着降雨重现期增大,径流污染物浓度峰值会进一步提高。排入受纳水体采菱港的污染物总量比例:径流中TN占园区总TN(径流+点源)排放量的25.9%,径流中TP占4.4%,COD占28.0%,COD、TN径流污染量占整个园区污染总量的比重较大。结合湖塘园区排水系统的实地调研,建议加强园区初期雨水截留、推广园区中水回用和推进园区与企业排口设置规范化,以有效降低园区雨水径流对周边水环境的影响。

湖塘水库大坝质量评价

运用现场巡视检查、历史资料分析、勘探、试验等多种方法对湖塘水库枢纽工程各建筑物的基础处理、结构形体和建筑材料等方面进行了较为全面的评价 ,为大坝安全鉴定的有关复核或评价提供了符合实际的原体参数 。

“湖塘色织网”:服务于产业集群的电子商务平台

"湖塘色织网(www.se-tex.cn)"是常州纺织服装职业技术学院的校企合作项目,服务于江苏常州纺织服装产业集群,该平台提供周到的产业集群公共服务,还创新上线了D2C(Designer to Customer)模式的"色织服装商城",使消费者可以与企业设计师直接交流,选择符合自己理念的产品,满足个性化和高品质的生活需求,同时还为制造业企业提供可选作品和设计师,参与市场定制服务,最终有助于形成设计师、电子商务平台、纺织服装企业与终端客户全新的价值链。