丹江口水库浪河库湾夏季溶存CH特征研究

作     者：孟江槐 肖尚斌 康满春 刘佳 纪道斌 龙良红 朱怡帆 付陈乐 韩燕星 

作者机构：三峡大学水利与环境学院 三峡库区生态环境教育部工程研究中心 三峡水库生态系统湖北省野外科学观测研究站 中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司 

出 版 物：《中国环境科学》 (China Environmental Science)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 081501[工学-水文学及水资源] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51979148,51809149) 湖北省自然科学基金创新发展联合基金(2022CFD032)联合资助 

主　　题：丹江口水库 溶存CH 水体综合营养级指标 溶解氧 pH值 

摘      要：丹江口水库是南水北调中线工程水源地，探究其温室气体排放及其与水质之间的关系对评价水源地水库水生态和水质具有重要意义.针对水库溶存CH4浓度(CCH4)和水-气界面CH4扩散通量(FCH4)及其理化性质，本研究采用高分辨率装置（FaRAGE）于2023年8月20日—22日在丹江口水库浪河库湾开展为期2天的定点昼夜监测和多点位垂向断面监测，结果表明:（1）库湾表层CCH4、FCH4具有显著的空间差异性.表层CCH4和FCH4分别为0.54±0.16 μmol·L-1、89.35±27.23 μg·m-2·h-1，其FCH4与其它水源地水库相近，但总体低于非水源地水库.垂向上， CCH4具有表层低、底层高的分层现象.时间上，夜间表层CCH4、FCH4均高于白天.（2）结构方程模型结果显示:库湾表层CCH4与pH值变化较大有关（解释度为39.17%）.垂向上，水温与溶解氧（DO）是CCH4变化的主要原因，对其解释度分别为56.14%和35.25%.昼夜CCH4变化的主导因素是DO（解释度为52.32%）.（3）根据水体综合营养指数(TLI（Σ）)，丹江口水库为贫营养水库.库湾表层TLI（Σ） （15.81±8.28）从上游（LH00）到下游（LH05）逐渐下降.垂向上，TLI（Σ） （均小于30）总体呈表、底层高而中层低分布趋势.与其它研究不同的是，丹江口水库CCH4与TLI（Σ）并无显著正相关关系.总体上，本研究表明贫营养水源地水库水体降低了水体藻华爆发风险，进而保持水源地水库水质和减少CH4排放，但在贫营养水库中并不能用TLI（Σ）评估CH4排放水平.