江苏省湖泊甲烷气体排放机理研究

**章 绪论 1.1 大气中甲烷的主要来源 1.2 产甲烷菌的一般特征与生存环境 1.3 甲烷菌的主要类型与产甲烷机制 1.3.1 基于温度的甲烷菌分类 1.3.2 基于系统发育的甲烷菌分类及特点 1.3.3 产甲烷菌的产生机理 1.4 沉积物环境甲烷的产生释放特征及检测技术 1.4.1 海洋水体甲烷产生及释放机制 1.4.2 淡水水体甲烷产生及释放特征 1.4.3 水体中甲烷产生及释放影响因素研究 1.4.4 自然释放的甲烷采集和分析技术 1.5 本研究的目的与内容 1.6 本研究技术路线 第二章 湖泊水-气界面甲烷通量和水体甲烷含量与水质水文特征分析 2.1 引言 2.2 材料与方法 2.2.1 太湖和玄武湖湖面空气中甲烷普查点设置 2.2.2 湖体沉积物样品采集布点 2.2.3 水-气界面样品采集点设置 2.2.4 水体垂直样品采集与分析 2.2.5 上覆水体营养盐含量及理化性质 2.2.6 甲烷气体含量分析方法 2.2.7 统计与分析 2.3 结果与分析 2.3.1 玄武湖和太湖空气中甲烷含量分布特征 2.3.2 水-气界面甲烷释放通量季节变化特征 2.3.3 甲烷气体在水体中垂直方向的分布特征 2.3.4 表层水体理化及营养指标特征 2.3.5 上覆水体内甲烷含量与水质和理化指标间潜在关系分析 2.4 讨论 2.4.1 空气中甲烷含量与水-气界面甲烷通量变化特征 2.4.2 水体中甲烷分布特征 2.4.3 水体中甲烷与水体理化和水质因素间的关系 2.5 本章小结 第三章 沉积物中甲烷含量与其他理化性质关系 3.1 引言 3.2 材料与方法 3.2.1 湖泊沉积物样品采集 3.2.2 甲烷气体采集与分析 3.2.3 沉积物理化性质 3.2.4 表层沉积物间隙水理化性质与营养物质含量 3.2.5 数据处理 3.3 结果与分析 3.3.1 玄武湖表层沉积物甲烷含量特征及理化性质变化特征 3.3.2 太湖表层沉积物甲烷含量特征及理化性质变化特征 3.3.3 玄武湖沉积物间隙水水质情况 3.3.4 太湖沉积物间隙水水质情况 3.3.5 玄武湖垂直沉积物中甲烷含量和理化性质变化特征 3.3.6 太湖垂直沉积物中甲烷含量和理化性质变化特征 3.3.7 甲烷含量与表层沉积物理化指标间的潜在关系分析 3.3.8 甲烷含量与间隙水理化指标间的潜在关系分析 3.3.9 甲烷含量与垂向沉积物理化指标间的潜在关系分析 3.4 讨论 3.4.1 表层沉积物甲烷含量及其与沉积物的营养物质关系 3.4.2 表层沉积物中甲烷含量与间隙水中其他指标间的潜在关系 3.4.3 垂向沉积物中甲烷含量与沉积物中其他指标间的潜在关系 3.5 本章小结 第四章 沉积物中酶活性及细菌的垂向分布特征 4.1 引言 4.2 材料与方法 4.2.1 沉积物取样点 4.2.2 沉积物中代谢相关酶类物质的活性变化特征 4.2.3 沉积物的处理及DNA提取与纯化 4.2.4 实时定量PCR条件优化与分析 4.2.5 甲基辅酶M还原酶alpha亚基（McrA）的克隆及进化树分析 4.2.6 数据处理 4.3 结果与分析 4.3.1 沉积物中相关酶活性变化规律 4.3.2 实时定量PCR效果分析 4.3.3 沉积物中细菌和古细菌的垂直变化规律 4.3.4 不同甲烷类型的分布规律 4.3.5 mcrA分布特征与基因片段的进化分析 4.4 讨论 4.4.1 沉积物中代表性酶变化规律 4.4.2 沉积物中细菌与古细菌的垂向分布规律 4.4.3 沉积物中产甲烷古细菌的垂向分布规律 4.4.4 甲烷基因的变化规律 4.5 本章小结 第五章 生态清淤工程对太湖流域水体甲烷释放的影响 5.1 引言 5.2 评估内容与方法 5.3 结果 5.3.1 太湖及江苏省淡水水域甲烷年释放量估算 5.3.2 生态清淤工程对清淤区域甲烷释放浓度的影响 5.3.3 生态清淤工程对太湖流域水体内源甲烷含量的削减 5.4 讨论 5.5 本章小结 第六章 结论 参考文献