检索结果-内蒙古大学图书馆

湿地学刊 2020年第1期9卷 47-59页

作者：李孟凡楊磊郭明翰黃意茹袁中新

湿地藉由有机碎屑沉积物及厌氧的环境，因而具有碳吸存的能力，为重要的生态系服务功能之一。但湿地因长时间处於被水淹没的状态，导致土壤与底泥沉积物长时间保持厌氧状态，致使土壤与底泥沉积物中的厌氧性微生物，藉由甲烷发酵作用及... 详细信息

湿地藉由有机碎屑沉积物及厌氧的环境，因而具有碳吸存的能力，为重要的生态系服务功能之一。但湿地因长时间处於被水淹没的状态，导致土壤与底泥沉积物长时间保持厌氧状态，致使土壤与底泥沉积物中的厌氧性微生物，藉由甲烷发酵作用及不完全脱硝作用，因而亦会分别释出温室效应分别较CO_2强28倍及256倍的CH_4与N_2O等温室气体，致使湿地的碳汇能力降低，甚至转为碳源。尤其是对於有废污水排入而遭受到污染的自然湿地，抑或是废水处理型的人工湿地，由於该种湿地内所含的有机物及含氮污染物等成分的增加，致使CH_4与N_2O等温室气体的排放释出量，将更为增加，也因此对湿地碳汇功能的影响也将更为加剧。因此，本研究的目的将针对废水处理型的人工湿地，在不同的环境因子控制条件之下，进行温室气体减量释出的可行性分析研究。本研究中将建置四组人工模湿地模槽，并根据不同的菌种污泥添加及植被（红海榄）条件，设计出无菌体及无植被（C槽）、添加含厌氧氨氧化菌污泥及有植被（PA槽）、添加含硝化／脱硝菌污泥及无植被（S槽）和添加硝化／脱硝菌污泥及有植被（PS槽）等，分别进行三种主要温室气体（CO_2、CH_4与N_2O）排放浓度的连续监测，以讨论在六种不同环境因子之操作水体参数条件下，不同模槽系统内温室气体排放的变化趋势，分析出最能让温室气体减量释出的环境条件。研究中对於温室气体的监测，系使用开放式动态浮动气罩（open dynamic floating chamber），并以非分散性红外线光谱仪（NDIR），来进行24小时的连续侦测，同时计算出在不同水体参数条件下，不同温室气体的排放通量，并换算为二氧化碳当量（CO_2-eq）表示之。结果显示，研究中所采用的人工湿地模槽在所有水体参数操作条件下，对於温室气体之排放浓度均有明显的日夜变化趋势；CO_2的部分因植物的光合作用呈现日低夜高的情形，而CH_4与N_2O则皆为日高夜低。此外，研究结果亦发现各模槽系统内，三种温室气体中仍属N_2O具有最高的CO_2-eq，CH_4次之；也因此对於提高湿地模槽系统内水位的操作因子，由於有利於厌氧的甲烷菌及脱氮菌增长，因而分别释出大量甲烷发酵及不完全脱硝作用的CH_4及N_2O等产物，而呈现出最高的CO_2-eq碳排放量（384 g CO_2 m^(-2) day^(-1)）。对於能让脱硝菌进行完全脱硝的进流水添加有机碳源的参数条件，以及能增加厌氧氨氧化菌作用效率的进流水添加亚硝酸氮之参数条件，由於均能让N_2O的排放量降低，因此湿地模槽系统呈现出较低的温室气体CO_2-eq排放量。由於实际废水的水质条件及人工湿地系统内的环境条件均不利於对环境敏感性极高的厌氧氨氧化菌的生长，因此对於废水处理型人工湿地，建议以减低湿地系统厌氧的环境条件，以及适量的增加湿地系统内有机碳的含量，为湿地系统温室气体排放减量之较为可行的环境参数条件。

关键词：人工濕地溫室氣體甲烷發酵作用不完全脫硝作用厭氧氨氧化作用

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