三峡水库支流甲烷排放研究进展

学术综述

作者：

毛羽丰1 2 3 何蕊序1 李宏3 杨胜发1 2 余薇薇2 叶开来1 林彤3 白小霞3 何强*3

作者单位：

1. 重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心2. 重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室3. 重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室

摘要：

甲烷（CH₄）对全球温室效应有着较大的贡献。三峡水库自2003年蓄水以来，其CH₄排放问题已受到广泛关注。但三峡水库反季节的运行方式，使支流库湾CH₄的产生和传输过程受到多方面的影响，进而导致其CH₄排放效应尚不十分明确。本文综述了三峡水库支流CH₄排放的研究进展，典型支流的CH₄排放通量普遍高于干流，位于三峡水库库尾的部分支流CH₄排放通量高于三峡水库库首及库中支流。大多数典型支流的CH₄通量在夏季均达到全年峰值，而在冬季高水位运行期均处于相对较低的水平。同时本文主要从水环境条件、水动力条件、人类活动及气象条件4个方面阐述了三峡水库支流CH₄排放的影响因素。1）水环境条件:支流水华后藻类衰亡分解过程会驱动CH₄释放，且藻类的演替过程会加剧CH₄的产生；温度可以直接影响CH₄的生成速率和消耗速率，也能通过促进藻的生长间接影响CH₄排放；支流相对较低的甲烷氧化菌丰度是其CH₄通量较高的原因之一。2）水动力条件:蓄水期CH₄主要以扩散的方式进行释放，支流较低的流速促进了悬浮物的沉积，上游沉积物中的CH₄含量高于下游；泄水期CH₄主要以冒泡的方式进行释放，下游沉积物中TOC急剧增加，但干流的入侵会削弱支流的温度分层，破坏藻类生长环境，间接影响CH₄通量。3）人类活动:农业耕作使支流水体中的营养物浓度增加，甲烷氧化菌的丰富度降低，细菌群落的营养相关代谢增强；建设用地扩大、支流筑坝增加抑制了有机物的传输，增加了水体中的产CH₄底物，促进了CH₄的产生。4）气象条件:降雨会携带更多营养物质进入支流，同时会增加水体浊度、破坏水体的温度分层，从而对CH₄的产生和传输过程造成影响。最后对未来的研究热点进行了展望，以期为三峡水库CH₄排放的控制和管理提供参考。

关键词：

三峡水库支流甲烷排放水环境条件水动力条件人类活动气象条件

刊期：

2024，1（36）

所属栏目：

综述

基金资助：

国家自然科学基金项目(52270196,U20A20326,52000018),重庆市自然科学基金项目(cstc2020jcyj-msxmX0176),重庆市教育委员会科学技术项目(KJQN202000745),中国科协青年人才托举工程项目(2022QNRC001),水利水运工程教育部重点实验室开放基金项目(SLK2021B06)

分类号：

X524

DOI：

10.18307/2024.0102

页数：

页码：

17-33

来源期刊

湖泊科学

Journal of Lake Sciences