填埋場植被與覆蓋土複合作用對甲烷釋放影響機制研究

《填埋場植被與覆蓋土複合作用對甲烷釋放影響機制研究》是依託同濟大學，由柴曉利擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：填埋場植被與覆蓋土複合作用對甲烷釋放影響機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：柴曉利
• 依託單位：同濟大學

中文摘要

溫室效應所導致的全球性氣候變化和生態問題已經成為人類面臨的一個嚴重的威脅。CH4是一種重要的溫室氣體,其溫室效應是CO2的21倍；對全球溫室效應的綜合貢獻率達22%。生活垃圾填埋場是最重要的CH4人為釋放源之一，占全球CH4總排放量的比例已上升至12%-20%，如何有效控制填埋場的CH4釋放對緩解全球變暖壓力具有重要現實意義。本課題在深入調查分析填埋場覆蓋土植被種類、形態、群落分布特徵以及優勢植被遷移轉化規律的基礎上，解析填埋場覆蓋層優勢植被抵禦甲烷氣體脅迫的主要機制；闡明填埋場優勢植被的抗逆性機理；探討填埋場覆蓋層植被與覆蓋土之間的複合作用對甲烷產生、傳輸和釋放規律的影響；定向調節和強化填埋場覆土層甲烷氧化，最佳化填埋場設計工藝，減少甲烷排放量；為填埋場的植被生態修復、有效控制填埋場溫室氣體的釋放提供新的思路與方法，具有重要的現實與理論意義。

結題摘要

隨著填埋時間的延長，填埋場植被種類、覆蓋度和植物高度逐漸增加，優勢植被由多年生植被轉化為一年生植被。填埋場植被覆蓋區的甲烷濃度與CH4/CO2的值比裸露區低，說明植被可加速填埋場穩定化進程，加強覆蓋土中甲烷氧化菌的氧化。填埋場優勢植被Phragmites australis作為重要的填埋氣傳輸釋放途徑，對填埋氣釋放控制具有重要作用。填埋場甲烷釋放通量的日變化規律表現為雙峰曲線，與濕地、沼澤中的日變化單峰曲線有明顯差異；這主要是填埋場氣固傳輸介質造成的。植被覆蓋條件下，白天主要甲烷釋放機制為植物蒸騰作用引起的對流傳輸作用；而夜間甲烷的釋放受濃度擴散與濕度升高引起的對流傳輸的共同影響。氣象條件對甲烷釋放也有重要作用，太陽輻射強度與溫度分別是甲烷通過植被途徑與覆蓋土途徑釋放的主要影響因素。填埋工藝中主動式收集系統可有效收集甲烷，同時實現了填埋氣釋放控制與資源化利用。在無填埋氣收集系統時，甲烷抑制填埋工藝為一種經濟有效的填埋場甲烷控制工藝。