极低风速条件下水-气界面甲烷气体传输速率分析

来源：环境科学杂志2016年第1期北京时间：

作者：张成,吕新彪,龙丽,张军伟,穆晓辉,李迎晨,王圣瑞,张文丽,肖尚斌

单位：中国地质大学(武汉)资源学院, 武汉 430074,三峡大学电气与新能源学院, 宜昌 443002,中国地质大学(武汉)资源学院, 武汉 430074,三峡大学水利与环境学院, 宜昌 443002,三峡大学水利与环境学院, 宜昌 443002,三峡大学水利与环境学院, 宜昌 443002,三峡大学水利与环境学院, 宜昌 443002,中国环境科学研究院, 北京 100012,三峡大学生物与制药学院, 宜昌 443002,三峡大学水利与环境学院, 宜昌 443002

摘要：薄边界层理论被广为用来计算水-气界面气体通量，而气体传输速率（k₆₀₀）则是其中的关键性环境因子.为了研究极低风速下小型浅水湿地水-气界面甲烷气体传输速率，以宜昌饮用水水库梅子垭水库和周邻5个富营养化池塘为研究对象，采用静态通量箱进行了为期一年的水-气界面甲烷气体通量观测，同步监测了水环境因子和气象因子.野外监测时的风速（U₁₀）范围为0~0.75 m·s-1，平均值约为0.19 m·s-1；水温（T_w）变化范围为6.3~30.9℃，平均值约为19.3℃.结果表明，梅子垭水库和周边5个池塘水-气界面甲烷气体传输速率较小，在0.20~1.99 cm·h-1之间变化，平均值约为0.50 cm·h-1.本研究利用表层水温和风速指标两个参数的双二次项模型和二次项加幂函数模型，回归得到了气体传输速率的数学公式，回归结果与原始数据和对k₆₀₀进行深度平均（bin-averaged）后的数据均存在极显著性关系.

关键词：气体传送速率,甲烷,风速,表层水温,水-气界面,