近几十年气温升高主要是由人类活动产生的温室气体排放所致，氧化亚氮(N2O)的全球温室效应潜能分别是二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)的300倍和12倍，N2O对全球变暖做出了重要贡献。有报道称水库是N2O可能的净排放源之后，评估水库中N2O的排放量则日益受到关注。本研究以澜沧江(云南段)四座深大水库小湾、漫湾、糯扎渡、景洪为研究对象，在研究水库大气、水体及沉积物间隙水N2O浓度的基础上，确定水库垂向上N2O浓度的分布特征以及水库中N2O排放量，并综合探讨了影响水-气界面和水-沉积物N2O排放的环境因素，为更好的控制和减少水体N2O排放研究提供一定的理论依据。


本文的研究成果如下:


(1)干季(2019年1月)和湿季(2019年8月)采样点的水体N2O溶存浓度平均值分别为12.82±1.96和16.32±4.43nmol/L。干季和湿季采样点的水体N2O饱和度平均值分别为262.96±51.19和368.94±108.64%，所有水体的N2O均为过饱和状态，水体均为大气N2O的源。干季和湿季水体N2O溶存浓度和饱和度整体上均为景洪糯扎渡小湾漫湾水库。湿季水库沉积物中间隙水N2O浓度整体上随沉积物深度的增加而减少，各水库间隙水的N2O浓度在8.36-28.94nmol/L之间，各水库N2O浓度显示为景洪糯扎渡小湾漫湾水库。间隙水N2O浓度与间隙水中NO3-和NO2-浓度之间均呈显著正相关性，与间隙水NH4+浓度呈显著负相关。


(2)湿季小湾、漫湾和景洪水库各个点位的N2O浓度均具有明显的垂向分布特征，其N2O浓度整体上呈现先递增再减小的趋势，从大气到间隙水界面增大，随着间隙水深度的增加，N2O浓度逐渐减小，而糯扎渡水库则整体上呈现出先减小再增大再降低的趋势。湿季水库水体主要发生硝化-反硝化耦合反应，沉积物主要发生硝化-反硝化耦合反应。各个水库水体为大气N2O的来源，沉积物则为水体N2O的来源。


(3)干季和湿季水库的水-气界面N2O通量平均值分别为12.08±2.72μmol/(m2·d)和16.32±4.43μmol/(m2·d)。从小湾到漫湾水库呈现先下降的趋势，从漫湾到景洪水库则呈现延程上升的趋势。2019年小湾、漫湾、糯扎渡和景洪水库各水库水-气界面的N2O年释放总量，共29.26×105mol N2O。干季澜沧江水库水体中ΔN2O与NO3-呈正相关，与DO虽无显著相关关系，但是趋势相反，干季反硝化反应是澜沧江云南段水体N2O的主要产生过程。湿季澜沧江水库水体中ΔN2O与NO3-呈正相关，与NH4+呈正相关，湿季硝化-反硝化耦合反应是澜沧江云南段水体N2O的主要产生过程。


(4)湿季实测和扩散水-沉积物界面N2O的排放通量分别在0.43±0.01-0.68±0.03μmo l/(m2·h)和0.31±0.08-0.78±0.12μmol/(m2·h)之间，水-沉积物界面N2O实测通量与NO3-呈正相关，与水体DO呈负相关，与NH4+呈正相关，湿季硝化-反硝化耦合反应过程是沉积物N2O的主要产生过程，因此控制反硝化速率就可以减少水库N2O的排放。