近幾十年氣溫升高主要是由人類活動(dòng)產(chǎn)生的溫室氣體排放所致，氧化亞氮(N2O)的全球溫室效應(yīng)潛能分別是二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)的300倍和12倍，N2O對(duì)全球變暖做出了重要貢獻(xiàn)。有報(bào)道稱水庫(kù)是N2O可能的凈排放源之后，評(píng)估水庫(kù)中N2O的排放量則日益受到關(guān)注。本研究以瀾滄江(云南段)四座深大水庫(kù)小灣、漫灣、糯扎渡、景洪為研究對(duì)象，在研究水庫(kù)大氣、水體及沉積物間隙水N2O濃度的基礎(chǔ)上，確定水庫(kù)垂向上N2O濃度的分布特征以及水庫(kù)中N2O排放量，并綜合探討了影響水-氣界面和水-沉積物N2O排放的環(huán)境因素，為更好的控制和減少水體N2O排放研究提供一定的理論依據(jù)。

本文的研究成果如下:

(1)干季(2019年1月)和濕季(2019年8月)采樣點(diǎn)的水體N2O溶存濃度平均值分別為12.82±1.96和16.32±4.43nmol/L。干季和濕季采樣點(diǎn)的水體N2O飽和度平均值分別為262.96±51.19和368.94±108.64%，所有水體的N2O均為過飽和狀態(tài)，水體均為大氣N2O的源。干季和濕季水體N2O溶存濃度和飽和度整體上均為景洪糯扎渡小灣漫灣水庫(kù)。濕季水庫(kù)沉積物中間隙水N2O濃度整體上隨沉積物深度的增加而減少，各水庫(kù)間隙水的N2O濃度在8.36-28.94nmol/L之間，各水庫(kù)N2O濃度顯示為景洪糯扎渡小灣漫灣水庫(kù)。間隙水N2O濃度與間隙水中NO3-和NO2-濃度之間均呈顯著正相關(guān)性，與間隙水NH4+濃度呈顯著負(fù)相關(guān)。

(2)濕季小灣、漫灣和景洪水庫(kù)各個(gè)點(diǎn)位的N2O濃度均具有明顯的垂向分布特征，其N2O濃度整體上呈現(xiàn)先遞增再減小的趨勢(shì)，從大氣到間隙水界面增大，隨著間隙水深度的增加，N2O濃度逐漸減小，而糯扎渡水庫(kù)則整體上呈現(xiàn)出先減小再增大再降低的趨勢(shì)。濕季水庫(kù)水體主要發(fā)生硝化-反硝化耦合反應(yīng)，沉積物主要發(fā)生硝化-反硝化耦合反應(yīng)。各個(gè)水庫(kù)水體為大氣N2O的來(lái)源，沉積物則為水體N2O的來(lái)源。

(3)干季和濕季水庫(kù)的水-氣界面N2O通量平均值分別為12.08±2.72μmol/(m2·d)和16.32±4.43μmol/(m2·d)。從小灣到漫灣水庫(kù)呈現(xiàn)先下降的趨勢(shì)，從漫灣到景洪水庫(kù)則呈現(xiàn)延程上升的趨勢(shì)。2019年小灣、漫灣、糯扎渡和景洪水庫(kù)各水庫(kù)水-氣界面的N2O年釋放總量，共29.26×105mol N2O。干季瀾滄江水庫(kù)水體中ΔN2O與NO3-呈正相關(guān)，與DO雖無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系，但是趨勢(shì)相反，干季反硝化反應(yīng)是瀾滄江云南段水體N2O的主要產(chǎn)生過程。濕季瀾滄江水庫(kù)水體中ΔN2O與NO3-呈正相關(guān)，與NH4+呈正相關(guān)，濕季硝化-反硝化耦合反應(yīng)是瀾滄江云南段水體N2O的主要產(chǎn)生過程。

(4)濕季實(shí)測(cè)和擴(kuò)散水-沉積物界面N2O的排放通量分別在0.43±0.01-0.68±0.03μmo l/(m2·h)和0.31±0.08-0.78±0.12μmol/(m2·h)之間，水-沉積物界面N2O實(shí)測(cè)通量與NO3-呈正相關(guān)，與水體DO呈負(fù)相關(guān)，與NH4+呈正相關(guān)，濕季硝化-反硝化耦合反應(yīng)過程是沉積物N2O的主要產(chǎn)生過程，因此控制反硝化速率就可以減少水庫(kù)N2O的排放。