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喀斯特水库水化学特征及对无机碳沉积通量的指示*

2021-11-03韩翠红刘再华孙海龙

湖泊科学 2021年6期

马 松,魏 榆,韩翠红,晏 浩,刘再华,孙海龙,鲍 乾

(1:中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室,贵阳 550002)(2:中国科学院大学,北京 100049)

河流是陆地碳库向海洋碳库输送的重要通道,目前70%的自然河流受到筑坝活动的影响. 筑坝显著破坏了河流的自然连通性,河流水体出现“陈化现象”,水库蓄水的滞留时间可以从数天到数年,这使得河流水体的平均滞留时间大大延长[1]. 一般地, 自然状态下的大陆径流的平均滞留时间为16~26 d,而根据对调蓄河流的统计表明, 筑坝河流的水体平均滞留时间达到60 d[1]. 筑坝改变了自然河流的物质循环(拦截生源元素、增加碳埋藏和泥沙堆积)、水化学特征及生物群落结构[2-7]. 河流水化学参数是研究地表水重要的地球化学指标,可以指示物理、化学、生物过程以及人类活动等对地表水体的影响[3]. Gibbs将地表水系统划分为蒸发浓缩、岩石风化、降雨控制三类过程控制[8];Hu等研究了中国两大河流的水化学特征,表明其主要受到碳酸盐和蒸发岩溶解作用的影响[9];Torres等在安第斯-亚马逊流域的水化学研究表明构造活动作用增强岩石风化[10];张飞等在青海湖的研究表明水化学受自生碳酸盐沉淀的影响[11];De Montety等研究表明水化学不仅受到碳酸盐溶解的控制,还受浮游植物光合作用的影响[12-19]. 在地表水循环过程中无机碳和有机碳的转化会影响水化学参数,可以利用水化学指标计算地表水体的二氧化碳分压(pCO2)和方解石饱和指数(SIc),以此……

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