秸稈還田過程中揮發(fā)性有機(jī)物釋放研究.pdf

1、揮發(fā)性有機(jī)污染物（Volatile Organic Compounds，VOCs）對大氣化學(xué)反應(yīng)具有重要貢獻(xiàn)，是近地面大氣臭氧和二次有機(jī)氣溶膠的重要前體物，也是破壞臭氧層、影響全球輻射平衡和氣候變化的重要因素。陸地植物是大氣VOCs最主要的來源，已有大量報道。相對活體植物，有關(guān)植物殘體特別是作物秸稈分解過程中VOCs排放通量和排放規(guī)律研究欠缺。
　　本研究以安徽省蕪湖市的農(nóng)田土壤和小麥秸稈為對象展開了秸稈還田的模擬實驗，研究分析了

2、在淹水和非淹水條件下秸稈還田過程中VOCs的組成特征、排放通量、排放規(guī)律以及影響因素。研究結(jié)果可為完善全球VOCs排放清單和估算秸稈還田對全球VOCs收支貢獻(xiàn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在認(rèn)識VOCs生物地球化學(xué)循環(huán)方面也有一定理論意義。得到主要結(jié)論如下：
　　1、秸稈還田過程中釋放出來的VOCs主要包括非甲烷碳?xì)浠衔?、含硫化合物和含氧化合物（醇、酮、醛和酯）三類物質(zhì)。在非淹水和淹水條件下秸稈還田56天VOCs累積排放量分別為7.15mg k

3、g-1和7.24mg kg-1，其中含氧化合物的排放量占絕對優(yōu)勢，累積排放量分別為6.69mg kg-1和6.98mg kg-1，占對應(yīng)兩個水分條件下VOCs總排放量的93％和95％。
　　2、秸稈還田過程中釋放的非甲烷碳?xì)浠衔铮∟MHCs）包括了五種烷烴和五種烯烴，烯烴是主要組分，在非淹水和淹水條件下分別占總NMHCs排放量的70％和62％。其中，乙烯是最主要的化合物，在非淹水和淹水條件下秸稈還田56天累積排放量分別為84.2

4、μgkg-1和70.7μg kg-1，占NMHCs總排放量的24.2％和33.5％。10種NMHCs的排放速率隨還田時間變化而變化，分別在0-24天和24-56天時間段內(nèi)會出現(xiàn)1-2個峰值。不添加秸稈的對照組釋放的NMHCs中，烷烴是主要化合物，說明秸稈還田能夠增加烯烴的釋放量并且改變NMHCs的組成比例。
　　3、秸稈還田過程中釋放的含硫化合物（VSCs）包括了四種物質(zhì)：二甲基硫醚（DMS）、二甲基二硫醚（DMDS）、二甲基三硫

5、醚（DMTS）和二硫化碳（CS2）。其中，DMS是最主要的化合物，在非淹水和淹水條件下秸稈還田56天累積排放量分別為93.8μgkg-1和58.2μg kg-1，占總含硫化合物排放量的68.3％和52.7％。四種含硫化合物基本在前30天釋出來，并在10天左右達(dá)到峰值。
　　4、秸稈還田過程中釋放的含氧化合物（OVOCs）包括了醇類、醛類、酮類、酯類和呋喃類物質(zhì)，一共34種。其中酮類排放最多，在非淹水和淹水條件下降解56天累計排放量

6、分別為5.54 mg kg-1和4.82 mg kg-1，分別占對應(yīng)條件下OVOCs總排放量的82.7％和69.1％。在非淹水條件下，大部分的含氧化合物基本在前30天釋放出來，在淹水條件下會在20-30天范圍內(nèi)出現(xiàn)峰值。
　　5、秸稈還田過程中，水分含量對VOCs的釋放量有重要影響，整體上來說淹水條件下總VOCs的排放量基本大于非淹水條件下的排放；同時VOCs的排放通量與微生物指標(biāo)呈現(xiàn)不同程度的相關(guān)性，表明釋放受到微生物活動的影響