基于城市大氣 13 CO 2 / 12 CO 2 觀測(cè)的CO 2 來(lái)源解析
發(fā)布時(shí)間:2020-12-06 10:36
城市冠層大氣CO2摩爾分?jǐn)?shù)(表示為CO2)和13C/12C比值(表示為δ13C)的觀測(cè)能為量化局地和區(qū)域碳循環(huán)中人為及自然源的源匯貢獻(xiàn)提供約束條件。本研究通過建立大氣CO2及其δ13C高頻原位觀測(cè)及標(biāo)定系統(tǒng),為長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)、探究小時(shí)尺度的CO2及其δ13C變化規(guī)律與控制因子提供了可能。(1)在2013年3月至2015年8月,本研究采用近紅外同位素比值光譜儀(IRIS),觀測(cè)了小時(shí)間隔的南京城市大氣的CO2及其δ13C的觀測(cè)數(shù)據(jù)。觀測(cè)期間,CO2摩爾分?jǐn)?shù)和δ13C的平均值(士一倍標(biāo)準(zhǔn)差))分別為(439.7 ± 7.5)μmol mol-1和(-8.48 ± 0.56)‰。其中,δ13C的月平均最大值出現(xiàn)在2013年7月,為-7.44%。,高于瓦里關(guān)本底站(世界氣象組織基準(zhǔn)站,處于長(zhǎng)江三角洲上風(fēng)方向)0.74‰。大氣CO2摩爾分?jǐn)?shù)的季節(jié)性變化并不明顯(7月與1月平均值的差值為15.6 μmol mol-1)。大氣δ13C的時(shí)間變化遵循人為及植被C02排放源的季節(jié)性變化,呈現(xiàn)冬季貧化夏季富集的趨勢(shì)。其中,南京城市大氣δ13C值在夏季顯著高于本底大氣的現(xiàn)象,與已有研究具有明顯差異。證據(jù)表明水泥生...
【文章來(lái)源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:121 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1全球主要碳源#3C值的變化范圍??(http://www.cefns.nau.edu/geology/naml/Meteorite/Meteorite/Book-GlossaryC.html)??(a)陸地生態(tài)系統(tǒng)中的同位素分餾效應(yīng)及同位素比值(如)??
受到了不同環(huán)境因子及自身生理特征的影響(Flanagan?etal.,?1996,?Ehlerigeret?al.,2002)。??Yakir和Sternberg?(2000)測(cè)定了土壤-植被-大氣系統(tǒng)中各源庫(kù)的碳?xì)溲跬凰乇戎,并給??出了碳交換過程中的同位素分餾效應(yīng)(圖1.2)。Pataki等(2003b)報(bào)道了北美地區(qū)不同種群??C3植被生態(tài)系統(tǒng)生物呼吸同位素比值(如)的時(shí)空變化,并分析了不同因子對(duì)&的可能影??響。除了植被類型本身,植被呼吸作用的同位素比值還受到當(dāng)?shù)貧夂蛞蛩,例如降??(Pataki?et?al.,2007)、溫度(Clark-Thome?and?Yapp,?2003,?Zimnoch?et?al”?2004)、地理因素(煒??度、海拔)(Ehleringer?et?al.?2002,?Wang?and?Pataki?2012)、環(huán)境因素,例如樹齡(Pataki?et?al.,??2007)、土壤有機(jī)質(zhì)的同位素比值(Ehleriger?et?al.,2002),以及人為擾動(dòng)因素(Pataki?et?al.,??2007)等諸多因素的影響。因此在研宄特定城市個(gè)例時(shí),對(duì)非本地排放源數(shù)據(jù)的引用或??使用需要特別慎重。??HjlsO,?HlsO,?Hj,60?C<s01s0
化石燃料燃燒的過程也存在同位素分餾效應(yīng)。Widory和Javoy?(2003)測(cè)定了巴黎8??種不同化石燃料燃燒后生成的C02的同位素比值(知)。2006年,Widory進(jìn)一步量化了不??同相態(tài)的化石燃料在燃燒過程中底物與氣態(tài)C02中3值的線性關(guān)系(圖1.3),研宄結(jié)果表??明,化石燃料燃燒過程的同位素分餾效應(yīng)約在-1.3%。左右。??明確不同人為C02排放源的同位素比值〇5A)不僅能為區(qū)域乃至全球尺度上估算大??氣、海洋及陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳收支提供新的限制因子(Ciais?et?al.,1995,?Ciais?et?al.,1999,??Fraacey?et?al.,?1987,?Keeling?et?al.,1995),還有助于在不同尺度上探宄人為活動(dòng)對(duì)生態(tài)系??統(tǒng)碳收支的影響(Kuc?and?Zimnoch,?1998,?Takahashi?et?al.,2002;?Clark-Thome?and?Yapp,??2003,?Pataki?et?al.,2003a)。??I??4??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]北京市交通干道空氣中CO2和δ13C變化及來(lái)源分析[J]. 孫守家,舒健驊,叢日晨,鄭寧,何春霞. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2016(04)
[2]長(zhǎng)江三角洲地區(qū)凈生態(tài)系統(tǒng)二氧化碳通量及濃度的數(shù)值模擬[J]. 刁一偉,黃建平,劉誠(chéng),崔健,劉壽東. 大氣科學(xué). 2015(05)
[3]南京上空大氣邊界層的激光雷達(dá)觀測(cè)研究[J]. 姜杰,鄭有飛,劉建軍,范進(jìn)進(jìn). 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2014(01)
[4]合成氨產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展建議[J]. 安宏偉,李永華. 西部煤化工. 2012(02)
[5]區(qū)域?qū)用鏈厥覛怏w清單不確定性量化研究[J]. 王文美,張寧,陳穎,楊勇,李卓,虞子婧,吳璇. 城市環(huán)境與城市生態(tài). 2012(03)
[6]碳同位素比技術(shù)定量估算城市大氣CO2的來(lái)源[J]. 劉衛(wèi),位楠楠,王廣華,姚劍,曾友石,范雪波,耿彥紅,李燕. 環(huán)境科學(xué). 2012(04)
[7]重慶市溫室氣體排放清單研究與核算[J]. 楊謹(jǐn),鞠麗萍,陳彬. 中國(guó)人口.資源與環(huán)境. 2012(03)
[8]南京市城區(qū)車流量的觀測(cè)與特征分析[J]. 楊浩明,王惠中,吳云波. 環(huán)境科技. 2011(S2)
[9]天津市溫室氣體排放匡算[J]. 楊勇,王文美,陳穎,康磊,李卓,張寧,虞子婧. 城市環(huán)境與城市生態(tài). 2011(03)
[10]光腔衰蕩光譜(CRDS)法觀測(cè)我國(guó)4個(gè)本底站大氣CO2[J]. 方雙喜,周凌晞,臧昆鵬,汪巍,許林,張芳,姚波,劉立新,溫民. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2011(03)
博士論文
[1]福州城市片林與草坪碳吸存比較研究[D]. 李熙波.福建師范大學(xué) 2012
[2]鐵礦燒結(jié)煙氣減量排放基礎(chǔ)理論與工藝研究[D]. 潘建.中南大學(xué) 2007
碩士論文
[1]南京市和長(zhǎng)三角CH4人為排放量估算研究[D]. 楊棟.南京信息工程大學(xué) 2013
[2]南京夏季城郊湍流通量交換比較研究[D]. 白楊.南京信息工程大學(xué) 2012
[3]上海市溫室氣體排放清單研究[D]. 趙倩.復(fù)旦大學(xué) 2011
[4]南京市溫室氣體排放清單及其空間分布研究[D]. 許盛.南京大學(xué) 2011
[5]用碳同位素比技術(shù)定量分析城市碳排放的來(lái)源[D]. 位楠楠.南華大學(xué) 2011
本文編號(hào):2901231
【文章來(lái)源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:121 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1全球主要碳源#3C值的變化范圍??(http://www.cefns.nau.edu/geology/naml/Meteorite/Meteorite/Book-GlossaryC.html)??(a)陸地生態(tài)系統(tǒng)中的同位素分餾效應(yīng)及同位素比值(如)??
受到了不同環(huán)境因子及自身生理特征的影響(Flanagan?etal.,?1996,?Ehlerigeret?al.,2002)。??Yakir和Sternberg?(2000)測(cè)定了土壤-植被-大氣系統(tǒng)中各源庫(kù)的碳?xì)溲跬凰乇戎,并給??出了碳交換過程中的同位素分餾效應(yīng)(圖1.2)。Pataki等(2003b)報(bào)道了北美地區(qū)不同種群??C3植被生態(tài)系統(tǒng)生物呼吸同位素比值(如)的時(shí)空變化,并分析了不同因子對(duì)&的可能影??響。除了植被類型本身,植被呼吸作用的同位素比值還受到當(dāng)?shù)貧夂蛞蛩,例如降??(Pataki?et?al.,2007)、溫度(Clark-Thome?and?Yapp,?2003,?Zimnoch?et?al”?2004)、地理因素(煒??度、海拔)(Ehleringer?et?al.?2002,?Wang?and?Pataki?2012)、環(huán)境因素,例如樹齡(Pataki?et?al.,??2007)、土壤有機(jī)質(zhì)的同位素比值(Ehleriger?et?al.,2002),以及人為擾動(dòng)因素(Pataki?et?al.,??2007)等諸多因素的影響。因此在研宄特定城市個(gè)例時(shí),對(duì)非本地排放源數(shù)據(jù)的引用或??使用需要特別慎重。??HjlsO,?HlsO,?Hj,60?C<s01s0
化石燃料燃燒的過程也存在同位素分餾效應(yīng)。Widory和Javoy?(2003)測(cè)定了巴黎8??種不同化石燃料燃燒后生成的C02的同位素比值(知)。2006年,Widory進(jìn)一步量化了不??同相態(tài)的化石燃料在燃燒過程中底物與氣態(tài)C02中3值的線性關(guān)系(圖1.3),研宄結(jié)果表??明,化石燃料燃燒過程的同位素分餾效應(yīng)約在-1.3%。左右。??明確不同人為C02排放源的同位素比值〇5A)不僅能為區(qū)域乃至全球尺度上估算大??氣、海洋及陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳收支提供新的限制因子(Ciais?et?al.,1995,?Ciais?et?al.,1999,??Fraacey?et?al.,?1987,?Keeling?et?al.,1995),還有助于在不同尺度上探宄人為活動(dòng)對(duì)生態(tài)系??統(tǒng)碳收支的影響(Kuc?and?Zimnoch,?1998,?Takahashi?et?al.,2002;?Clark-Thome?and?Yapp,??2003,?Pataki?et?al.,2003a)。??I??4??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]北京市交通干道空氣中CO2和δ13C變化及來(lái)源分析[J]. 孫守家,舒健驊,叢日晨,鄭寧,何春霞. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2016(04)
[2]長(zhǎng)江三角洲地區(qū)凈生態(tài)系統(tǒng)二氧化碳通量及濃度的數(shù)值模擬[J]. 刁一偉,黃建平,劉誠(chéng),崔健,劉壽東. 大氣科學(xué). 2015(05)
[3]南京上空大氣邊界層的激光雷達(dá)觀測(cè)研究[J]. 姜杰,鄭有飛,劉建軍,范進(jìn)進(jìn). 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2014(01)
[4]合成氨產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展建議[J]. 安宏偉,李永華. 西部煤化工. 2012(02)
[5]區(qū)域?qū)用鏈厥覛怏w清單不確定性量化研究[J]. 王文美,張寧,陳穎,楊勇,李卓,虞子婧,吳璇. 城市環(huán)境與城市生態(tài). 2012(03)
[6]碳同位素比技術(shù)定量估算城市大氣CO2的來(lái)源[J]. 劉衛(wèi),位楠楠,王廣華,姚劍,曾友石,范雪波,耿彥紅,李燕. 環(huán)境科學(xué). 2012(04)
[7]重慶市溫室氣體排放清單研究與核算[J]. 楊謹(jǐn),鞠麗萍,陳彬. 中國(guó)人口.資源與環(huán)境. 2012(03)
[8]南京市城區(qū)車流量的觀測(cè)與特征分析[J]. 楊浩明,王惠中,吳云波. 環(huán)境科技. 2011(S2)
[9]天津市溫室氣體排放匡算[J]. 楊勇,王文美,陳穎,康磊,李卓,張寧,虞子婧. 城市環(huán)境與城市生態(tài). 2011(03)
[10]光腔衰蕩光譜(CRDS)法觀測(cè)我國(guó)4個(gè)本底站大氣CO2[J]. 方雙喜,周凌晞,臧昆鵬,汪巍,許林,張芳,姚波,劉立新,溫民. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2011(03)
博士論文
[1]福州城市片林與草坪碳吸存比較研究[D]. 李熙波.福建師范大學(xué) 2012
[2]鐵礦燒結(jié)煙氣減量排放基礎(chǔ)理論與工藝研究[D]. 潘建.中南大學(xué) 2007
碩士論文
[1]南京市和長(zhǎng)三角CH4人為排放量估算研究[D]. 楊棟.南京信息工程大學(xué) 2013
[2]南京夏季城郊湍流通量交換比較研究[D]. 白楊.南京信息工程大學(xué) 2012
[3]上海市溫室氣體排放清單研究[D]. 趙倩.復(fù)旦大學(xué) 2011
[4]南京市溫室氣體排放清單及其空間分布研究[D]. 許盛.南京大學(xué) 2011
[5]用碳同位素比技術(shù)定量分析城市碳排放的來(lái)源[D]. 位楠楠.南華大學(xué) 2011
本文編號(hào):2901231
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