农田土壤CO2排放及影响因子研究

由于人类活动或者自然形成的温室气体中,CO2和N2O被认为是最重要的温室气体。温室气体排放一旦超出大气标准,便会造成温室效应,使全球气温上升,威胁人类生存．因此如何探寻合理的减排办法已成为各国的当务之急。土壤温度、含水量以及农田施肥管理措施等因素与CO2等温室气体的释放量紧密相关,将其作为跟踪和预测土壤CO2排放量的指示物,对于农田土壤施肥、监测农田土壤温室气体的排放都具有十分重要的理论和实践意义。     

中国土壤有机碳库空间分布的分析与估算

引言 作为陆地碳库中主要组成部分的土壤有机碳,在全球碳循环中扮演着重要角色.土壤中储存的碳大约是陆地表层生态系统的2.5～3倍[1,2].土壤有机质在温室气体如CO2的吸收固定中所起的作用曾存在争论,这对CO2、CH4和N2O的释放影响很大.因此,腐殖质中的碳分布及兵变化研究已成为全球碳研究中的焦点[3,4].     

全球温度受到太阳辐照和温室气体的强迫吗?

随着大气中CO2、CH4和其它温室气体浓度的增加,近年来全球温度一直是增加的.但是,多数的温度增加出现在人为释放的CO2成为一个潜在的重要因子之前.由于这些温室气体的分子吸收射出的长波辐射并因此使逸失到外空的辐射减少,所以引起全球变暖[1].大气温室气体浓度增加的效应尚未弄清楚,但从理论上看是非线性的,且随着浓度的增加该效应是减小的[2].     

简易生活垃圾填埋场温室气体的排放研究

采用静态箱/气相色谱法对一座典型简易生活垃圾填埋场的CH4、N2O和CO2释放通量进行了为期1a的监测,讨论了相关影响因素和通量的季节变化。研究发现:该填埋场CH4、N2O和CO2年平均释放通量分别为(43.93±129.99)mgC/(m2·h)、(622.68±1215.54)μgN/(m2·h)和(132.57±158.90)mgC/(m2·h),即19.64kgCO2-eq/(m2·a)。CH4和N2O占温室气体年排放总量的比例分别为65.31%和13.01%,而在夏季和秋季N2O可占到当季温室气体排放量的20.23%和27.30%。统计分析显示:CO2释放通量与CH4(p0.01)和N2O释放通量(p0.05)显著正相关;N2O释放通量与气温显著正相关(p0.05);CH4和CO2释放通量呈现一定的季节差异,而N2O释放通量四季无显著差异。     

森林火灾释放的含碳温室气体量的估计

人们很久以前就开始研究火灾对森林生态系统的影响。近些年来随着温室效应研究的深入，科学家越工注意到森林火灾释放的痕量气体对大气环境的影响，特别是含碳温室气体。本文在广泛收集国外有关对森林火灾释放的含碳温室气体量的研究成果的基础上，分析了常用的估算方法和排放参数测定方法，总结目前已经得出的排放参数测定值和全球的森林火灾释放的含碳气体估计量。     

外源氮输入对土壤N_2O释放的影响研究进展

气候变暖是当今世界最大的全球性环境问题之一,哥本哈根会议之后,温室气体的减排受到国际社会的普遍关注。N2O是一种重要的温室气体,其全球增温潜势约是CO2的300倍。N2O对臭氧同温层有严重的破坏,并且它在大气中的寿命是已知温室气体中最长的。所以它对全球环境的影响是长期和潜在的。由于人类活动的影响,大气的N2O浓度持续增高。因此,关于N2O的研究备受关注,而土壤N2O气体排放一直是研究焦点。氮是土壤微生物养分来源,外源氮的输入,对主要由微生物驱动的N2O释放过程有着重要影响。文章以国内外相关研究为基础,对氮素输入土壤的方式、不同外源氮输入对土壤N2O排放的影响以及土壤N2O排放量的估算研究进行了综述,并提出了今后研究的方向和需要关注的问题。     

气候变化伦理学初探

气候变化 据IPCC的排放情景分析,直到18世纪后期现代工业革命开始前,地球大气中的CO2(最主要的温室气体)浓度大约为280ppmv.时至今日,这一浓度已经上升到了380ppmv,而且按照当前温室气体的排放水平,大气CO2浓度还在以每年2%～3%的速度上升.而这仅仅是CO2一项,如果把<京都议定书>列举的其他各种温室气体(CH4、N2O、HFCs、PFCs和SF6)都计算进来,并把它们按其效应都换算成CO2的温室气体当量,其结果是1850年地球大气温室气体CO2当量为290ppmv,而今天大约是440ppmv.     

同步硝化反硝化过程中污染物的去除及温室气体的释放

采用缺氧-好氧SBR反应器,研究了同步硝化反硝化(SND)工艺污水生物脱氮过程中污染物去除效果和温室气体(N2O,CH4和CO2)的释放情况.结果表明,与顺序式硝化反硝化工艺(SQND)的总氮去除率63.78%相比,SND大大地提高了总氮的去除,去除率达90.39%.同时,SND过程刺激了温室气体的释放,其温室气体释放总量为SQND的4.5倍.SND反应器N2O每周期释放量为34.28 mg,且主要集中于曝气阶段.而SQND过程N2O释放量仅为6.89mg,为SND过程的1/5.SND过程和SQND过程,每周期CO2的释放量分别为493.52,320.28mg.两反应器中CH4的释放量都很低,接近于零.     

水坝对全球变暖的影响惊人

一项最新的研究揭示了水坝在气候变暖中的巨大作用：随着水流的忽高忽低,水库是如何产生惊人的温室气体的？华盛顿州立大学的研究人员首次通过量化湖泊、水库和河流释放的温室气体总量,分析了水位降低与温室气体排放之间的关系。研究结果表明,温室气体排放量会随水位的下降而急剧增加,水坝和水库对全球变暖的贡献被低估了,水坝和水库是新的全球变暖的罪魁祸首。     

单次降水对高寒草地温室气体通量昼夜变化的影响研究

在全球变化背景下,青藏高原降水格局发生改变,并影响高寒草地温室气体排放.为了更好地认识降水变化与高寒草地温室气体排放的关系,在2015年7月24日,通过人工降水6.7 mm,研究了单次降水对高寒草地温室气体昼夜变化的影响.表明:(1)单次降水没有改变土壤温度,但显著增加了土壤湿度;(2)单次降水后24小时内,高寒草地CH4吸收量降低了2.46倍,CO2和N2 O排放量分别提高15.3%和98.9%;(3)单次降水弱化了高寒草地CH4和N2 O排放量与土壤温度的关系.     

草地生态系统碳通量研究进展

草地碳循环在全球气候变化中起着重要作用,草地碳通量研究是草地碳循环研究的关键问题。由于草地特殊的地理位置及环境特征,使得草地碳通量有别于其他类型的生态系统。草地温室气体特别是CO2和CH4的释放水平具有明显的时空变化特征,其通量变化与许多外部因素相关,包括土壤微生物、土壤温度、土壤湿度、土地利用方式等。本文对近年来草地生态系统碳汇功能变化以及影响碳通量相关因子的研究成果进行了系统的分析和综述。还讨论了草地碳通量研究存在的问题,并对其发展方向进行了展望。     

水库建成与运行对温室气体排放的影响

碳中和是全球控制增温效应的主要手段,而准确估算碳排放是预测气候变化与实现碳中和的重要环节.水库是温室气体的重要排放源,由于受人为活动及水库运行方式的影响,水库温室气体排放量估算存在许多不确定性.本研究总结了水库主要温室气体(CH4、CO2和N2O)的产生与排放过程,重点分析了水库温室气体产生与排放的主要影响因素,包括水库库龄、位置和大小及有机物、温度、溶解氧、流速、水深和风速等;并通过分析水库建成前后水文情势的改变,探讨了水库建成对温室气体排放的可能影响.在此基础上,进一步提出未来水库温室气体排放有待研究的4个方面:水库系统扩散及冒泡通量的时空异质性、水库不同区域温室气体排放的差异性、多沙河流水库温室气体排放规律、水库建成前后温室气体排放情况对比,从而为更全面地评估水库温室气体排放提供依据.     

脉冲电晕等离子体活化纯CO2的反应

研究了在常温常压下，脉冲电晕等离子体对温室气体CO2的活化与转化分别考察了反应气体流速、脉冲电压峰值、放电频率对纯CO2转化的影响．结果表明，CO2主要分解为CO和O2，另有少量积碳和臭氧产生；随着反应气体流速的增加，CO2转化率、CO产率和选择性降低；随着脉冲电压峰值和放电频率的升高，CO2转化率、CO产率增大，CO选择性降低．     

温室气体排放总量计算的不确定性及对清洁发展机制的影响

系统分析了温室气体排放总量计算中存在的不确定性，阐述了这些不确定性对未来清洁发展机制合作的影响指出CO2应该是未来清洁发展机制合作减排的主要温室气体，这也符合中国的能源利用特点。     

昆明市温室气体自动监测初探

报道了昆明市开展温室气体自动监测试点以来的温室气体浓度变化情况,采用了2009年和2010年昆明市二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）的小时、日、月和年平均数据,通过对日、月和年内变化的初步分析,对昆明市三种温室气体的浓度变化进行了初步讨论。     

湿地甲烷释放研究进展

甲烷是一种重要的温室气体，近年来大气甲烷浓度显著增加，湿地甲烷释放量约占全球总释放量的２１％，因而是大气甲烷的主要来源之一。本文综述了湿地甲烷产生，释放和氧化过程以及影响因素，以便为国内湿地甲烷排放研究提供借鉴。     

氨水洗涤脱除CO2温室气体的机理研究

利用氨水洗涤电厂模拟烟气中的CO2温室气体，在合适的操作条件下，可以实现很高的CO2脱除率(达到95％以上)；当入口CO2体积分数分别为10％、12％、140k，氨水吸收CO2的脱除率超过90％时，进口CO2体积分数对氨水吸收CO2脱除率的影响不大；随着氨水浓度的增加，氨水吸收CO2的吸收速率和达到平衡状态时CO2的脱除率都要增大；氨水洗涤CO2温室气体的动力学研究表明：在实验所涉及的温度区间内，其化学反应符合Arrhenius规律。     

施氮稻田温室气体排放的环境效益评价

基于对成都平原稻田生态系统CO2、CH4和N2O排放的原位观测,应用碳税法、工业制氧成本法和造林成本法对施氮情况下稻田生态系统气体调节的环境效益进行评价。研究表明,施氮情况下,稻田温室气体排放产生的环境负效益增加14.4%,但由于施氮提高了水稻生物量,使稻田生态系统固定CO2和释放O2的环境正效益提高26.2%,因而稻田生态系统通过自身气体调节功能产生的环境效益提高47.8%。所以,施氮通过提高稻田生态系统自身气体调节功能,能够降低大气中温室气体的浓度,抑制温室效应的发生,而水稻在调节稻田气体,减轻温室效应中起到主要作用。     

瓦里关气相色谱法大气CO_2和CH_4在线观测数据处理分析

加强我国本底站温室气体数据资源的科学管理与共享,首先应保证观测全流程的标准化和规范化,确立数据处理和质量控制方法.我国青海瓦里关全球本底站自1994年开始了气相色谱-氢火焰离子化检测器法(GC-FID)大气CO2和CH4在线观测,本文详细讨论了该系统原始资料采集、数据信息合并、时间序列检查、观测员级质量控制和专家级质量控制等流程.利用局部近似回归法对大气CO2和CH4数据进行本底值筛分,获得CO2本底数据百分比约占有效数据的72%、CH4占44%.在线观测的CO2和CH4月平均浓度与同期瓶采样分析结果基本一致,相对偏差均在±0.5%以内.经流程化处理和质控的瓦里关大气CO2和CH4本底浓度变化资料已进入全球同化数据库(Globalview-CO2、Globalview-CH4),报送世界温室气体数据中心(WDCGG)并应用于世界气象组织(WMO)温室气体公报和联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)评估.     

基于生命周期评价的氮肥温室气体排放研究

采用生命周期评价方法研究硝酸铵、磷酸二铵、复合肥、尿素、碳酸氢铵5种不同含氮量的氮肥温室气体排放,为碳足迹标识评价提供借鉴和数据基础。分析优选有利于控制温室气体排放的氮肥种类。生命周期温室气体排放评价结果表明:硝酸铵6.3543kg CO2eq/kg,磷酸二铵14%含氮率和17%含氮率分别为2.4416kg CO2eq/kg、2.7792kg CO2eq/kg,复合肥7%含氮率和13%含氮率分别为1.9721kg CO2eq/kg、2.6473kg CO2eq/kg,尿素9.2627kg CO2eq/kg,碳酸氢铵4.0132kg CO2eq/kg;相同含氮量情况下,磷酸二铵生命周期温室气体排放相对较少,是控制氮肥生命周期温室气体排放的最优选对象。