三峡水库中段库底水体CH4浓度变化及其主要影响因素

摘要

甲烷(CH4)是一种重要的温室气体,对全球气候变化有不可忽视的影响.三峡水库是中国最大的水库,其潜在的CH4释放近年来备受关注.然而,此地区现存研究主要集中于水气界面通量观测,对库底沉积物同底层水体CH4浓度变化之间关系的认知仍然欠缺.为探究三峡水库泥沙主要沉降淤积的中段区域库底水体CH4浓度变化及其主要影响因素,本研究于2017年8月2018年11月在涪陵南沱镇、忠县石宝寨、万州小周镇采集库底上覆水体和底泥样本,并结合三峡水库调度运行特征进行分析.结果表明,三峡水库中段库底上覆水CH4浓度范围为0.02～0.91μmol/L,二氧化碳(CO2)浓度范围为0.006～0.105 mmol/L,沉积物有机碳含量范围为7～90 g/kg,总氮含量范围为0.27～45.6 g/kg.另外,三峡水库低水位运行时期(59月),上游及陆源输入大量异源性有机碳是该时期三峡库中段底部CH4积累的充分条件.在水库高水位运行时期(10月次年4月),水位与径流变化对三峡水库中段底部CH4的影响并不明显,库底自源性有机质相对比重有所增加,温度是该时期影响水库底层水体CH4浓度分布的主要水环境因素.