【摘要】：研究非巖溶水和硫酸參與溶蝕對地下河流域巖溶碳匯通量的影響,有助于提高巖石風化碳匯通量估算精度,對于推進地質(zhì)作用與全球氣候變化研究意義重大。選取湘南北江上游武水河流域內(nèi)4條典型地下河為對象,通過水化學對比分析,揭示硅酸鹽巖風化對流域地下水化學的重要影響。運用Galy方法計算流域非巖溶地層中的硅酸鹽巖風化消耗大氣/土壤CO_2對巖石風化碳匯的重要貢獻,并評價了H_2SO_4參與下碳匯通量的扣除比例。結(jié)果顯示:(1)流域內(nèi)有非巖溶地層的L01,L02地下河,Na~+,K~+和SiO_2濃度明顯高于純碳酸鹽L03和L04地下河,非巖溶地層中的硅酸鹽的風化對地下河水中K~+,Na~+,SiO_2濃度有一定貢獻;(2)4條地下河的[Ca~(2+)+Mg~(2+)]/[HCO_3~-]當量比值為1.05~1.15,[Ca~(2+)+Mg~(2+)]/[HCO_3~-+SO_4~(2-)]的當量比值為0.99~1.08,Ca~(2+)+Mg~(2+)相對于HCO_3~-過量,過量的Ca~(2+)+Mg~(2+)與SO_4~(2-)相平衡,證實硫酸參與流域碳酸鹽巖的溶蝕;(3)L01和L02地下河巖石風化消耗的CO_2通量中非巖溶地層中的硅酸鹽風化消耗所占比例分別為3.36%和2.22%,而L03和L04地下河中硅酸鹽風化消耗比例小于0.50%,表明有非巖溶地層存在的地下河流域,其巖石風化消耗的CO_2通量中硅酸鹽風化消耗占有一定比例;(4)在考慮硫酸參與碳酸鹽巖溶蝕時,4條地下河的碳匯通量分別扣除4.84%,4.52%,6.20%和9.36%。
[Abstract]:The study of the effect of non-karst water and sulfuric acid solution on karst carbon sink flux in underground river basin is helpful to improve the estimation accuracy of rock weathering carbon sink flux and is of great significance to the study of geological processes and global climate change. Four typical underground rivers in the Wushui River basin of the upper reaches of the southern and southern rivers of Hunan province were selected as the objects. The important influence of weathering of silicate rock on the groundwater chemistry of the basin was revealed through the comparative analysis of water chemistry. The Galy method is used to calculate the important contribution of atmospheric / soil CO_2 to the weathering carbon sink of silicate rock in non-karst strata of the basin, and the deduction ratio of carbon sink flux under the participation of H_2SO_4 is evaluated. The results are as follows: (1) the concentrations of Na~, K ~ and SiO_2 in L01U L02 underground river with non-karst strata in the basin are obviously higher than those in pure carbonate L03 and L04 underground rivers, and the weathering of silicate in non-karst strata has a significant effect on K ~, Na~ in underground river water. The concentration of SiO_2 contributed to some extent. (2) the equivalent ratios of [Ca~ (2) Mg~ (2)] / [HCO_3~-] for four underground rivers are 1.05U 1.15 and 0.991.08 for [Ca~ (2) Mg~ (2)] / [HCO_3~- SO_4~ (2-)], Compared with HCO_3~- excess, Ca~ (2) Mg~ (2) has excess Ca~ (2) Mg~ (2) and SO_4~ (2-) phase equilibrium, which proves that sulfuric acid is involved in the dissolution of carbonate rocks in the basin. (3) the CO_2 flux of rock weathering consumption in L01 and L02 underground rivers is 3.36% and 2.22% in non-karst strata, respectively, while the proportion of silicate weathering consumption in L03 and L04 underground rivers is less than 0.50%. The results show that the CO_2 flux of rock weathering consumption in underground river basin with non-karst strata accounts for a certain proportion of the consumption of silicate weathering. (4) considering the participation of sulfuric acid in carbonate rock dissolution, the carbon sink fluxes of the four underground rivers are deducted by 4.84% and 9.36% respectively.
【作者單位】： 中國地質(zhì)大學環(huán)境學院;中國地質(zhì)科學院巖溶地質(zhì)研究所;國土資源部廣西巖溶動力學重點實驗室;
【基金】：中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項目“西江中下游巖溶峰林區(qū)1∶5萬水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查”(編號:121201107000150005) 國家自然科學基金項目“半干旱巖溶區(qū)溶蝕作用季節(jié)分異與影響機制”(編號:41302211)資助~~
【分類號】：P641.134

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本文編號：2404738