頁巖派生的生物甲烷的歸宿和轉(zhuǎn)移

日期： 2017-08-10

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摘要 ??

? ? 非常規(guī)頁巖氣藏的天然氣開采是一個(gè)有著相當(dāng)大爭議的公眾話題，其中大家主要關(guān)注的是泄漏的自然氣體對(duì)淺表地下水資源的影響。在開發(fā)之前，關(guān)于這些氣體以及它們的同位素的分布、歸宿和轉(zhuǎn)移的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)處于一種缺乏的狀態(tài)。這次,我們?cè)诩幽么蟮耐诡D盆地白堊紀(jì)巖層的地下水位附近針對(duì)CH4的轉(zhuǎn)移和歸宿和早期細(xì)菌氣體中的δ13C-CH4,進(jìn)行了研究。我們的結(jié)果顯示甲烷在深處生成而在擴(kuò)散過程中通過上覆頁巖時(shí)較為緩慢。我們結(jié)果還表明,δ13C-CH4(冰期后) 的擴(kuò)散分餾作用將使逃逸出的氣體成分復(fù)雜化。在冰川剖面上δ13C-CH4的敏感性表明,它可能是一個(gè)有價(jià)值的用于示蹤描述地質(zhì)變化中控制運(yùn)輸CH4(和其他溶質(zhì))和區(qū)分迅速向上遷移通過環(huán)形區(qū)的與通過其他管道向上自然擴(kuò)散的CH4。本研究的結(jié)果已為設(shè)計(jì)基線調(diào)查提供了建議。

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水資源在糧食生產(chǎn)和生態(tài)修復(fù)中的關(guān)鍵作用，特別是在頻繁出現(xiàn)的高溫、干旱等極端天氣條件下，威脅糧食生產(chǎn)，加速土地退化。研究指出，中國作為人均水資源低于世界平均水平的國家，農(nóng)業(yè)用水已占全國總用水量的60%以上，但整體用水效率較低且區(qū)域差異顯著。尤其在山區(qū)和丘陵地區(qū)，土壤侵蝕和厚度減少嚴(yán)重影響了蓄水能力，加劇了干旱頻發(fā)和作物減產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，本文強(qiáng)調(diào)了通過優(yōu)化農(nóng)業(yè)管理實(shí)踐，提高用水效率，以緩解干旱脅迫，維持作物產(chǎn)量的重要性。本次田間試驗(yàn)在中國科學(xué)院鹽亭紫色土農(nóng)業(yè)生態(tài)站進(jìn)行，該站位于中國四川盆地中北部，海拔400-600m（東經(jīng)105° 27’，北緯 31°16’）（圖 1）。該地區(qū)屬于中亞熱帶季風(fēng)氣候，平均氣溫 17.3℃。年平均降水量為826mm，蒸發(fā)量為680 mm。降雨分布不均，約70%的年降水發(fā)生在夏秋季，季節(jié)性干旱頻繁，主要發(fā)生在春季和初夏。圖1...

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