贵州织金洞20年co2浓度变化规律及影响因素研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 贵州织金洞 20 年 CO2 浓度变化规律 及影响因素研究 摘要：洞穴空气中 CO2 的浓度 对洞穴环境、洞穴景观以及游客舒适度 有较大的影响。本文对比研究了织金洞 20 年前后 CO2 浓度的变化规律，分析 其变化原因。结果表明，自 1989 年 以来，洞内 CO2 浓度总体呈上升趋势； 节假日洞内 CO2 浓度比非节假日平 均高出 0.030%；无论是淡季还是旺 季，洞穴中部 CO2 浓度比进口和出口 高 0.100%左右；游客数量对洞内 CO2 浓度影响较大；洞穴自净能力有 限，每天自净约 3.5。 中国论文网 /8/view-12766733.htm 关键词：织金洞；CO2；变化规 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 律；影响因素 中图分类号：X26 文献标识码： A 文章编号： 0439-8114（2014）06- 1268-03 The Changing Rules and Factors of CO2 Concentration in Zhijin Cave of Guizhou Province in Past 20 Years WANG Hong1，LUO Shi- qin2，YANG Qing-dong3，PENG Xi2 （1.Department of Resource and Environment of Anshun College， Anshun 561000， Guizhou， China； 2.Research Institute of Guizhou Mountain Resources， Guiyang 550001， China； 3.Management Office of Zhijin Cave Scenic Area， Bijie 552100，Guizhou， China） Abstract： The effects of CO2 concentration on the cave air environment， cave landscape and tourist comfortable degree are great. The -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 changing rules of CO2 concentration in Zhijin cave in the past 20 years were studied. The reasons of the change were analyzed. The results showed that the CO2 concentration in the cave had overall upward trend since 1989. The CO2 concentration in the cave on holidays was up by an average of 0.030%. Whether it is peak season or low season， the cave CO2 concentration of middle was higher than that of import and export by about 0.100%. The number of tourists had great influence on the CO2 concentration. The cave self-purification ability was limited with about 3.5 a day. Key words： Zhijin cave； CO2； change rules； influence factors 洞穴空气中 CO2 是影响洞穴次 生化学沉积物沉积和溶蚀的重要因素之 一1，旅游洞穴空气中 CO2 含量是衡 量洞穴环境的一个重要指标2，过高浓 度的 CO2 不仅会引起游客的不适，破 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 坏碳酸钙景观和其它洞穴景观，而且对 岩溶发育有很大的影响3-4。一些洞穴 在开放几年后，洞内碳酸钙景观遭到了 强烈风化和破坏，洞穴的科学和美学价 值丧失殆尽5。织金洞被人们誉为“ 溶 洞之王”，随着游客数量逐年增加，洞 内 CO2 浓度由 1989 年的 687 mg/L6增 加到了 2003 年的 1 037 mg/L，2012 年 国庆后各洞厅内 CO2 浓度基本达到 3 000 mg/L 以上。洞内高浓度的 CO2 很 可能会破坏洞内景观，降低其观赏价值， 因此，有必要对其中大气环境质量进行 研究，找出其变化规律与影响因素，为 相关部门采取预见性保护措施提供依据， 确保“天下第一洞 ”的持续发展。 1 织金洞概况 织金洞全长 6.6 km，展布范围约 110 km2，开放段洞厅最高处为 150 m，最宽跨度为 175 m，空间宽阔，有 上、中、下三层，47 个厅堂、150 多个 景点7，洞内有 40 多种岩溶堆积物， 形成了千姿百态、雄伟壮丽的奇异景观， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 其中有不少世界罕见珍品，是中国目前 发现的一座规模宏伟、造型奇特的洞穴 资源宝库，被人们誉为“ 溶洞之王 ”8。 2 材料与方法 2.1 测量时间与仪器 为体现年际变化和日际变化，选 择 1989 年 6 月和 12 月，1995 年 8 月， 2003 年、2006 年、2012 年和 2013 年监 测数据，选用上海双旭电子有限公司生 产的 C1100 型二氧化碳便携式检测仪对 洞内 CO2 进行直接测量。 2.2 监测点布设 由于近两年测量数据较多，为方 便比较，筛选数据齐全的 9 个监测点进 行对比研究，详情见图 1。 2.3 结果计算换算 CO2 监测仪 C1100 记录数据为 体积百分比，前期有部分监测结果以 mg/L 为单位，为方便比较，故统一换 算为体积百分比浓度，CO2 分子量取 44，空气平均分子量取 29。 3 结果与分析 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 3.1 CO2 浓度变化规律 3.1.1 淡季 CO2 浓度时空变化规 律 CO2 浓度空间变化主要包括洞内五 个厅，9 个点，各点监测结果如图 2。 由图 2 可以看出，自 1989 年以来，洞 内 CO2 浓度总体呈上升趋势；另一方 面，随着入洞深度的增加，洞内 CO2 浓度基本表现为逐渐增加的趋势，且前 半段增加快，后半段增加慢，其中以 1989 年、1995 年和 2006 年最明显，但 也存在特殊年份，在 2012 年，随着入 洞深度的增加，洞内 CO2 浓度表现为 先增加后减少的趋势。 3.1.2 淡 季与旺季 CO2 浓度差异 图 3 中，2012 年 4 月 26 日为淡季，2013 年 4 月 29 日 为旺季（五一假期） ，洞内温度 1520 ， CO2 浓度监测结果基本一致，先 增加后减少，最小值出现在双狮迎宾厅， 分别为 0.080%和 0.105%，这是由于靠 近洞口的区域与外界空气交流相对较大， 因此 CO2 浓度相对较低。最大值出现 在灵霄殿，分别为 0.190%和 0.210%， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 平均差值为 0.030%，最大差值出现在 银雨树为 0.050%，最小差值出现在南 天门和灵霄殿，为 0.020%。 3.1.3 不同旺季洞内 CO2 浓度变 化规律 图 4 中，监测时间为五一长假 第二天和十一长假结束后第一天，结果 显示，两个监测时段洞内 CO2 浓度同 样表现为先增加后降低的趋势，但五一 期间起伏较大，十一期间较小，而绝对 大小则表现为十一明显高于五一，这是 由于十一时间较长，游客数量大，游客 呼出的 CO2 积累量大，而洞内自净作 用有限，所以总体上比较大，但入口和 出口处两时段基本保持一样，受游客数 量影响相对较小。 3.1.4 洞内环境对 CO2 浓度自净 效果 图 5 中，监测时间为五一长假第 二天下午和第三天上午，经过一晚上的 自净作用，CO2 浓度发生了较大变化， 洞口浓度减少最大，随着入洞深度的增 加，减少量越来越小，甚至有部分区域 比前一天大，这主要是由于洞口附近与 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 外界大气交流较大，入洞越深交流越少， 因此两次测量结果差异越来越小，而洞 内后半段出现了增大的情况，这可能是 由于第二天测量时已有近百人入洞的原 因，另一方面也说明环境夜间自净能力 有限。 图 6 中，为十一长假结束后的第 一天和第三天 CO2 浓度自净前后对比 结果，从图 6 中可以看出，大部分区域 CO2 浓度在长假后第一天比第三天高， 这是由于十一长假游客数量较大，洞内 CO2 浓度积累到一个较高的水平，当游 客数量减少时，在洞内环境的自净作用 下，CO2 浓度逐渐下降，两天共降低 0.007%，平均每天自净约 3.5。 4 小结与讨论 通过以上分析，可以得出以下主 要结论：（1）自 1989 年来，洞内 CO2 浓度总体呈上升趋势；（2） 节假日洞 内 CO2 浓度比非节假日平均高出 0.030%；（