城镇河流CO2及CH4排放与市政排水管网污水输入的关联影响

作者：李磊; 陈浩; 朱弈; 王宇晖; 聂云汉; 赵昕; 贾其隆; 叶建锋^*

来源：环境科学, 2020, 41(07): 3392-3401.

DOI：10.13227/j.hjkx.201912080

• 城镇河流
• CO2
• CH4
• 排放通量
• 市政排水管网污水

城镇污染河流日益剧增的碳排放是当前我国许多城市共同面临的环境问题.本研究以上海市市郊城镇河网R1与中心城区河流R2为研究对象,监测了其在旱天与雨天条件下的CO2及CH4排放特征,分析了城镇河流污染程度及类型与碳排放的关联影响,并同时解释了市政排水管网污水输入影响城镇河流CO2及CH4排放的机制过程.结果表明:①旱天时,中心城区河流的CO2与CH4平均排放通量为(2.48±1.02)mmol·(m2·h)-1与(1.21×10-2±0.71×10-2) mmol·(m2·h)-1,市郊城镇河网的CO2与CH4的平均排放通量则为(1.53±0.39)mmol·(m2·h)-1与(9.26×10-3±9.18×10-3) mmol·(m2·h)-1.雨天时,受市政排水管网污水影响,中心城区河流泵站下游的水体的CH4通量大幅增加,可达旱天时的119倍;②本研究与全球其他河流碳排放统计数据进一步表明,城镇河流碳排放与本身污染水平存在关联性,总体上污染程度高的河流碳排放强度也高;③从PCA相关性分析结果来看,河流有机污染是影响碳排放的重要因素,这在中心城区河流与市郊城镇河网中都有体现;河流碳排放与氮污染的相关性随区域下垫面利用类型不同而有所不同;在污染较轻的城镇河流中,水体物理因子也是一个重要的影响因素;④排水管网污水输入对城镇河流碳排放的影响,体现在短期内向河流中输入的大量CH4,以及长期上强化受纳河流碳物质赋存及循环,并进一步提高河流本身的CO2与CH4排放潜势.

• 单位
  东华大学; 上海市环境科学研究院; 环境科学与工程学院