CAJ | 학술논문

流域化学侵蚀及其速率与流域生态和环境之间的关系是当前地表地球化学研究的重要前沿领域,其中碳酸盐岩的硫酸风化机制及其与区域碳循环的关系则是科学家们最为关注的科学问题.因此,近年通过研究西南喀斯特流域地表水地球化学对这一科学问题进行了研究,发现西南喀斯特地区河水一般含有较多的SO2-4,从化学计量学、SO2-4的δ34S和溶解无机碳(DIC)的δ13S分析发现,硫循环中形成的硫酸广泛参与了流域碳酸盐矿物的溶解和流域侵蚀:西南喀斯特流域碳酸盐岩的侵蚀速率为97 t/(km2?a),消耗CO2量为25 t/(km2?a).对乌江流域河水硫酸盐离子的硫同位素研究结果认为:参与流域侵蚀的硫酸主要来自煤系地层硫化物和矿床硫化物的氧化及大气酸沉降,分别对河水SO2-4的贡献为50%、27% 20.5%(其余2.5%的SO2-4为硫酸盐蒸发岩的溶解);硫酸风化碳酸盐岩向大气净释放CO2的总通量为8.2 t/(km2?a),依此计算西南喀斯特区域向大气释放CO2的通量为4.4×1012g/a,相当于每年西南碳酸盐岩风化消耗CO2总通量的33%.将乌江流域的研究结果对我国大陆碳酸盐岩分布区域进行相应计算发现,硫酸风化碳酸盐矿物向大气释放的CO2总通量为28×1012g/a,相当于全球硅酸盐风化消耗CO2量的26%.硫酸参与流域侵蚀改变了区域碳循环,人为过程可以通过释放酸沉降、矿业活动和土地利用等形式加速流域侵蚀和影响流域元素的生物地球化学循环.
류역화학침식급기속솔여류역생태화배경지간적관계시당전지표지구화학연구적중요전연영역,기중탄산염암적류산풍화궤제급기여구역탄순배적관계칙시과학가문최위관주적과학문제.인차,근년통과연구서남객사특류역지표수지구화학대저일과학문제진행료연구,발현서남객사특지구하수일반함유교다적SO2-4,종화학계량학、SO2-4적δ34S화용해무궤탄(DIC)적δ13S분석발현,류순배중형성적류산엄범삼여료류역탄산염광물적용해화류역침식:서남객사특류역탄산염암적침식속솔위97 t/(km2?a),소모CO2량위25 t/(km2?a).대오강류역하수류산염리자적류동위소연구결과인위:삼여류역침식적류산주요래자매계지층류화물화광상류화물적양화급대기산침강,분별대하수SO2-4적공헌위50%、27% 20.5%(기여2.5%적SO2-4위류산염증발암적용해);류산풍화탄산염암향대기정석방CO2적총통량위8.2 t/(km2?a),의차계산서남객사특구역향대기석방CO2적통량위4.4×1012g/a,상당우매년서남탄산염암풍화소모CO2총통량적33%.장오강류역적연구결과대아국대륙탄산염암분포구역진행상응계산발현,류산풍화탄산염광물향대기석방적CO2총통량위28×1012g/a,상당우전구규산염풍화소모CO2량적26%.류산삼여류역침식개변료구역탄순배,인위과정가이통과석방산침강、광업활동화토지이용등형식가속류역침식화영향류역원소적생물지구화학순배.