新浪科技讯 北京时间4月7日消息,通常人们认为河流会对全球气候转暖起到抑制作用,但最新研究表明,人类对部分河流缺乏治理,会使它们成为产生温室气体的一大来源,一旦河流水质遭受污染,河流释放温室气体将更加严重。
河流中的微生物吸收各种形式的碳和氮,并将这些元素分解成其他形式,通常通过有氧或者厌氧呼吸,释放二氧化碳,也可能释放甲烷和一氧化二氮新界是香港最绿色的区域之一,它似乎与香港城市中心的高楼大厦不相匹配,相比之下,新界仍有乡村、大片农田,以及湿地、山脉、公园和河流,从表面来看,新界区域似乎是香港的“绿肺”,但事实是这样的吗?依据科学家对新界地区15条水道的全面分析,结果令人大吃一惊,蜿蜒穿过绿色景观的河流实际上正在呼出大量的温室气体。
城市河流释放3种温室气体
香港中文大学地理与资源管理学教授Derrick Yuk Fo Lai说:“新界所有河流可能饱和3种主要温室气体——二氧化碳、甲烷和一氧化二氮,这些河流温室气体浓度竟达到大气中温室气体浓度的4.5倍。”
该项研究重点评估了水污染对香港温室气体排放的影响,分析结果表明,新界地区河流是大气温室气体的持久来源,并可能导致气候变暖,我们发现研究的河流都会产生温室气体排放,伴随河流污染越严重,其温室气体排放量就越大。
畜禽养殖场排出的污水、旧建筑坍塌拆除以及无沟渠的经营场地,是造成当地河流污染的主要原因,这与人类活动密切相关,事实上,污染严重的河流中二氧化碳、甲烷和一氧化二氮的平均饱和水平分别是污染较轻河流的2.2倍、1.5倍和4.0倍。
对香港新界地区河流的研究发现,遭受污染的河流释放温室气体比清洁河流高数倍微生物吸收各种形式的碳和氮,并将这些元素分解成其他形式,通常通过有氧或者厌氧呼吸,释放二氧化碳,也可能释放甲烷和一氧化二氮。
虽然人类活动影响下的河流碳排放量小于人类日常生活中化石燃料燃烧产生的碳排放量,但是香港地区河流排放的总温室气体不应忽视,该现象应当引起高度重视,尽可能将河流碳排放量最小化,从而尽可能减轻未来气候变化。
微生物活动
香港新界地区河流高碳排放量现象并不罕见,令人惊讶的是,河流现已成为全球温室气体的重要来源。
统计数据显示,全球河流和溪流每年释放39亿吨碳(大约是全球航班飞机每年碳排放量的4倍),如果考虑到地球上河流所占面积相对较小,该数据就不容小觑了。此外,大江和湖泊等大型水生系统释放的温室气体占大气甲烷50%以上,全球河流一氧化二氮排放量比人类排放量多10%。
英国伯明翰大学生物地球化学家索菲·科默·瓦尔纳说:“之所以河流释放大量温室气体是由于河流冲刷土壤吸收了大量的碳和氮,之前人们仅认为,河流只会将这些元素传输到海洋中,但我们现在知道,河流具有较高的生物地球化学反应度。”
换句话讲,微生物吸收的各种形式碳和氮将被分解成其他形式,它们通常是通过有氧或者厌氧呼吸释放二氧化碳,也可能释放甲烷和一氧化二氮。
当河流水质恶化时,它对全球变暖的影响将上升一个数量级。
瓦尔纳说:“在某种程度上,河流作为大气中二氧化碳和其他温室气体排放的来源,是生态系统的自然组成部分,然而,如果河流水质恶化,温室气体排放量可能会增多。”
尤其是城市河流,更高的温室气体排放量正在成为一个日趋严峻的问题,在某些情况下,城市河流排放的温室气体是远离城市河流排放量的4倍。
“当河流水质由可人类适应转向污染恶化时,河流中的二氧化碳和甲烷浓度将增加10倍,一氧化二氮浓度增加15倍。”
流经城市中心的河流通常污染更严重,因此该河流温室气体排放量也更高