胶州湾互花米草湿地秋冬季CH3Cl与CH3Br排放通量的研究

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臭氧层破坏是目前人类所面临的最大环境问题之一。虽然CH3Cl与CH3Br是挥发性卤代烃之中最简单的一类化合物,但却是破坏臭氧层的主要物质。因其具有较高的光化学稳定性和较低的水溶特性,使其大气寿命分别大约为1.0年和0.7年左右,有充足的时间被运送到大气平流层,进而破坏大气臭氧层,破坏臭氧层的17%的氯自由基和34%的溴自由基由CH3Cl与CH3Br提供。此外,大气中的卤代甲烷还参与光化学反应,且还具有一定的温室效应和污染毒害作用,因而不断受到人们的关注。滨海盐沼,位于海洋和陆地两大生态系统的过渡区域、被海洋潮汐规则或者不规则的淹没、是一种长有较高草本或低灌木植被覆盖的湿地生态系统。也就是说,盐沼卤代甲烷的释放既通过潮汐作用(涨落潮过程、淹水时长、水深)受到海洋、入海河流的影响,又受到盐沼中盐生植被、真菌类、各种藻类以及厌氧和好氧土壤微生物群落的影响。因此,选择滨海盐沼进行CH3Cl与CH3Br排放通量的研究,对估算全球生态系统CH3Cl与CH3Br的排放通量以及明确其全球“源”、“汇”功能,均具有重要的意义。国际上关于盐沼卤代甲烷在时间和空间的数据均十分缺乏,特别是国内关于盐沼卤代甲烷的研究非常有限。盐沼生态系统卤代甲烷排放通量缺乏连续的、系统的、长期的、不同地域的观测数据,排放机理研究不足,对盐沼卤代甲烷的排放研究亟待加强。本研究以胶州湾互花米草湿地以及光滩为研究对象,通过野外原位观测和室内分析,运用静态箱-气相色谱法,对CH3Cl与CH3Br的排放规律以及环境因子进行了研究分析,探讨了胶州湾互花米草湿地CH3Cl与CH3Br排放通量的日变化、月变化、秋冬季节变化规律以及影响因子对其排放通量的影响,主要得出如下结论:1)胶州湾互花米草湿地与光滩CH3Cl与CH3Br日排放通量分别在0.1090.427μmol·m-2·d-1、3.15933.993 nmol·m-2·d-1、-0.328-0.127μmol·m-2·d-1、-5.897-2.698 nmol·m-2·d-1,平均值分别为0.250μmol·m-2·d-1、20.825 nmol·m-2·d-1、-0.214μmol·m-2·d-1、-4.081 nmol·m-2·d-1。草地CH3Cl日排放通量的峰值在13:00,谷值在23:00,而光滩与之相反。草地CH3Br日排放通量的峰值在10:00,谷值在3:00,而光滩与之相反。2)除了11月,互花米草湿地CH3Cl和CH3Br的月排放通量的月变化(9-12月)逐渐降低。在9-10月,光滩CH3Cl和CH3Br的月排放通量随逐渐升高,但是11月份显著降低,12月份光滩CH3Cl和CH3Br的排放通量为正值。3)互花米草湿地CH3Cl和CH3Br排放通量的秋冬季节变化是秋季大于冬季,而光滩在秋季CH3Cl和CH3Br的排放通量为负值,冬季为正值。4)植被地上部分移除实验表明,植被地上部分是CH3Cl和CH3Br的源,说明植被地上部分释放CH3Cl和CH3Br。5)影响互花米草湿地CH3Cl和CH3Br排放通量主要因子是pH、含水量、可溶性盐以及地温,影响光滩CH3Cl和CH3Br排放通量主要因子是含水量和地温。6)和其他盐沼相比,胶州湾互花米草湿地CH3Cl和CH3Br排放通量处于较低水平。7)胶州湾互花米草湿地CH3Cl与CH3Br排放通量具有很强的相关性,CH3Cl与CH3Br排放通量摩尔比的平均值为16.64。
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