论文摘要
本文探讨了使用GC-ECD测定水中和空气中N2O的方法,并引入扩散薄层模型用以计算水—大气界面的N2O通量;然后以青岛市南九水河和李村河为研究对象,研究了这两条河流河口区域的环境概况、大气中N2O含量、水—大气界面的N2O通量的周年变化及其影响因子,并估算出了南九水河和李村河全年N2O的释放量,主要得出以下结论:2005年～2006年南九水河河口区域N2O的水—气通量范围是-193.27 nmol N2O-N/m2/h～93093.02 nmol N2O-N/m2/h, N2O的释放量的范围是-30.37 mol N2O-N～333421.90 mol N2O-N,全年总计361453.30 mol N2O-N。李村河河口区域N2O的水—气通量范围是-151.31 nmol N2O-N/m2/h～105350.72 nmol N2O-N/m2/h, N2O的释放量的变化范围是-25.52 mol N2O-N～21533.69mol N2O-N,全年总计97990.81 mol N2O-N。这一数据与英国的Colne河口的N2O水—气通量相比较大了约大了70～100倍。李村河与南九水河河口区域N2O水—气通量的季节变化规律是:春夏季的N2O水—气通量较大,秋冬季的N2O水—气通量较小,6月至10月N2O水—气通量占了全年通量的60%～96%。2005年～2006年李村河与南九水河河口区域的大气中N2O平均值为1392 ppb（V/V）,远远高于314 ppb（V/V）的全球平均水平,最大值为6834 ppb（V/V）更是全球平均水平的21.76倍;最小值也为330 ppb（V/V）,略高于全球平均水平。通过作N2O水—气通量与大气中N2O浓度的相关性分析发现:两者之间相关系数为0.932,P<0.01,说明N2O水—气通量与大气中N2O浓度之间极具相关性,且有非常显著的统计学意义,也说明河口地区是大气中N2O潜在的补给源。通过从2005年12月份到2006年10月份对李村河与南九水河的上各站点的水质和N2O的水—气通量的同步监测结果的分析,发现与N2O的水—气通量相关且具有显著的统计学意义（P<0.05）的环境因子有:水中亚硝酸盐的浓度、水温、溶解氧和硝酸盐的浓度。通过控制水温、水中亚硝酸盐的浓度、溶解氧和水中硝酸盐的浓度又做了偏相关分析,结果发现水中硝酸盐的浓度和溶解氧是通过水中亚硝酸盐的浓度这一因子来影响N2O水—气通量的,控制N2O的水—气通量的关键环境因子是水中亚硝酸盐的浓度和水温。在随后的以溶解氧、水中硝酸盐的浓度和亚硝酸盐的浓度为控制因子的室内短期动力学实验也证明了:N2O的水—气通量随水中亚硝酸盐的浓度增加而增加;N2O的水—气通量随溶解氧的降低而增加,但完全厌氧又会阻碍N2O的产生;水中硝酸盐的浓度对N2O的水—气通量的影响是相对复杂的;溶解氧和水中亚硝酸盐能直接影响河口区域N2O水—气通量,水中亚硝酸盐的浓度是控制河口区域N2O水—气通量的关键因子。通过以上研究得出了结论:控制李村河与南九水河释放N2O的关键因子是控制向河水中排放硝酸盐和亚硝酸盐,降低河水中硝酸盐和亚硝酸盐的浓度成为控制河口排放N2O的关键。最后,给出了一些可行的降低河口区域N2O释放量的建议,以达到降低河口区域产生N2O温室气体量的目的。