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污泥干化芦苇床中的碳排放影响因素分析

  • 朱羽廷
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  • 2019-03-30 21:00:01

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污泥干化芦苇床中的碳排放影响因素分析科技论坛大气中温室气体浓度增加的根本原因是自然生态系统中碳的自然平衡受到破坏。在稳定全球气候变化过程中,湿地生态系统具有重要作用,其重要性体现在以下几个方面:湿地生态系统是陆地生态系统中重要的有机碳库;湿地土壤碳含量丰富,能够相对较长时间的贮存碳;同时,湿地生态系统是多种温室气体的源和汇。湿地生态系统是目前已知的陆地生态系统中仅次于森林生态系统的最大碳库,具有巨大的能量与物质循环功能,对全球范围的碳循环有着显著作用。而近20年来在世界各地逐渐兴起的污泥干化芦苇床技术是人工湿地和污泥干化床技术的结合,源自于人工湿地污水处理技术,尤其在我国推广较快,已经成为污水处理的主要技术选择之一。研究表明,芦苇污水净化湿地生态系统由于高浓度氮、磷的影响,其碳通量与自然湿地是有所不同的。1污泥干化芦苇床中的“源”和“汇”芦苇湿地是温室气体的源还是汇主要取决于净CO2吸收与CH4释放的平衡关系。一方面,通过湿地植物的光合作用吸收大气中的CO2将其转化为有机质,植物死亡后的残体经腐殖化作用等形成腐殖质,贮存在湿地的土壤层中,形成碳汇。另一方面,湿地也是温室气体的源,土壤中的有机质经微生物矿化分解产生的CO2和在厌氧环境下经微生物作用产生的CH4,通过媒介被直接释放到大气中。有学者在研究自然保护区和欧洲的芦苇湿地中发现,芦苇湿地在生长季节为净碳源,冬季则释放少量的CO2和CH4。在芦苇人工湿地污水处理系统中,普遍存在碳输出量大于碳汇集量的现象,Picek在研究芦苇人工湿地污水处理系统的温室气体排放规律时得出,温室气体排放通量分别为CH40-93mg/m2/h,CO24-309mg/m2/h,其中输出量的25%-33.3%都来源于芦苇。由此可见,污泥干化芦苇床作为人工湿地污水处理系统是一个重要的碳源,其运行过程中所产生的碳排放量不容小觑。2污泥干化芦苇床中CO2排放规律的影响因素2.1植物对CO2的排放规律的影响在污泥干化芦苇床污泥的稳定过程中,微生物反应消耗有机物、营养物质等导致CO2的排放通量大于自然湿地。例如研究者Liikanen的试验是在黑暗条件下进行的,排除了光合作用对通量测量的影响,得出的结论总CO2排放量是土壤动物的呼吸和植物的暗呼吸(芽和根)经过有氧和无氧分解过程共同释放的。但在白天植物同时进行呼吸作用和光合作用,据研究者汪宏宇等研究盘锦芦

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