西安灞河流域现代岩溶作用与CO2吸收量

本文探讨了灞河流域岩溶特征、CO²估算方法和CO²吸收量。观测资料表明,灞河流 域河水中ｐＨ值在冬春季高,夏秋季低,而ＨＣＯ３含量通常与ｐＨ相反。河水和黄土地下水中 ｐＨ值、ＨＣＯ３等化学成分含量与北方南部石灰岩区岩溶水基本相同,表明该区现代岩溶作用 明显,黄土地层也在不断吸收CO²,并对全球碳循环有重要影响。雨水富含CO²,其中约有 ８２％的CO²被岩溶过程吸收,１８％左右的随河水流失。根据一个流域CO²输入量和输出量,可 以计算岩溶过程中 CO²吸收量。计算表明,灞河流域现代岩溶过程中每年吸收的 CO²约为５６３２．８ｔ。     

陕西镇安、旬阳岩溶泉的成分变化与岩溶发育特征

陕西镇安、旬阳岩溶泉的观测资料表明,从１１月份到４月份,岩溶泉的ｐＨ值较大,从５月份到１０月份,岩溶泉的ｐＨ值较小。ＨＣＯ－３的含量随时间的变化与ｐＨ值相反。土层５０ｃｍ深处ＣＯ２含量在１１～５月份出现４００～２０００ｐｐｍ的低值,在６～１０月份出现５０００～１４０００ｐｐｍ的高值。ＣＯ２含量变化具有突变性,即在５月份之后突然增加。资料表明,夏、秋季是岩溶发育加快的时期,冬、春季是岩溶发育减弱的时期。      

岩土系统地球化学行为及其对岩溶作用驱动--以丫吉村岩溶试验场为例

岩溶成土过程为Ｃ、Ｃａ、Ｍｇ淋失,Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ和酸不溶物相对累积的地球化学过程。试验场生物碳库量巨大,实验表明：植物残体在第一季度快速分解,可产生大量ＣＯ２参予岩溶作用;岩溶土壤有机碳含量高、储量大,表层土、鞍部、坡地土松结态有机碳含量高,为岩溶ＣＯ２的潜在来源;土壤有机碳可被酸性溶液（ＫＭｎＯ４）氧化,Ａ层土比Ｂ层土更易被氧化。土壤ＣＯ２含量、释放的野外监测实验结果：湿润气候条件下岩溶作用较为发育。Ｃ１３特征表明：土壤有机碳为土壤ＣＯ２的主要来源,土壤ＣＯ２为岩溶泉ＨＣＯ－３不容忽视的重要来源。土壤、有机质对石灰岩溶蚀实验表明：土壤有机质对石灰岩溶蚀具明显的促进作用,雨季比旱季、坡地比洼地岩溶作用更加发育。     

铀矿石和环境固体样品中210Po的测量

铀矿石和固体环境样品用Ｎａ２Ｏ２,ＮａＯＨ在６５０°Ｃ快速熔融后,用ＨＣｌ中和到ｐＨ值近似为９,以Ｆｅ（ＯＨ）３载带２１０Ｐｏ,调ＨＣｌ酸度为０．２－０．４ｍｏｌ／Ｌ,用抗坏血酸保护镀片,在７０°Ｃ时自镀３ｈ,２１０Ｐｏ的回收率可达９７．８±１．４％。产生的硅胶不影响测量结果。     

北京典型溶洞土壤中的CO2及其对岩溶作用的驱动

本文通过对北京万佛堂孔水洞观测站土壤ＣＯ２及泉水中ＨＣＯ＾－３等为期一年的观测资料的分析评价,得出结论：土壤中的ＣＯ２驱动着岩溶作用,表现在土壤中ＣＯ２含量的季节性变化－夏季土壤ＣＯ２含量和泉水中ＨＣＯ＾－３浓度也相应升高。     

298K时三元体系K^＋／CO3^2—,B4O7^2——H2O和Li^＋／CO3^2—,B4O7^2——H2O相关系

研究了二个三元体系Ｌｉ＋／ＣＯ２－３,Ｂ４Ｏ２－７Ｈ２Ｏ（１）和Ｋ＋／ＣＯ２－３,Ｂ４Ｏ２－７Ｈ２０（２）２９８Ｋ时的相平衡关系和平衡液相的物化性质（密度、折光密、粘度、电导率、ｐＨ值）。研究表明：这二个三元体系均属简单共饱型,无复盐或固溶体形成。体系（１）的两段溶解度曲线对应于无水Ｌｉ２ＣＯ３和Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７·３Ｈ２Ｏ结晶区,体系（２）的两段溶解度曲线对应于Ｋ２ＣＯ３·３／２Ｈ２Ｏ和Ｋ２Ｂ４Ｏ７·４Ｈ２Ｏ结晶区。     

天山巩乃斯河流域季节性积雪化学成分特征与时空变化分析

巩乃斯河流域积雪阴、阳离子的空间变化以Ｋ＋＋Ｎａ＋、Ｃａ２＋与ＳＯ２－４和ＨＣＯ－３等离子最明显;Ｋ＋＋Ｎａ＋与ＳＯ２－４、Ｃａ２＋与ＨＣＯ－３变化基本同步．从新降雪阴、阳离子的时间变化上看,隆冬季节积雪深厚范围广,相应离子含量低．调查区积雪对局地人类活动所造成的污染有较明显的记录．     

不同Pco2条件下水溶液的pH值及溶液中化学组分平衡分布的计算

本文提出了不同二氧化碳分压（Ｐｃｏ２）条件下水溶液的ｐＨ值及溶液中化学组分平衡分布的计算方法,并根据两个水样的水质分析结果,建立起了水样的水化学模型,计算了这两个水样的ｐＨ值、Ｈ２ＣＯ３、和的含量以及水溶液相对方解石的饱和指标随Ｐｃｏ２的变化关系,并对计算结果进行了讨论。      

冀东高级变质岩石的流体包裹体研究

冀东高级变质的石榴石斜长片麻岩、含或不含石榴石的角闪二辉斜长片麻岩、紫苏花岗岩、斜长角门岩等岩石中的流体包裹体主要有４类，按形成的先后顺序依次为：（１）Ｈ２Ｏ和ＣＯ２两液相包裹体，ＣＯ２的部分均一温度是－１２℃，密度１．０４ｇ／ｃｍ３，Ｈ２Ｏ含量２１％～３９％（ｍｏｌｅ％），ＣＯ２含量５０％～７１％（ｍｏｌｅ％）；（２）ＣＯ２液相包裹体，冰点温度－５６℃～－６１℃，均一温度－７．４℃～－３５．１℃，ＣＯ２密度约为１．０５ｇ／ｃｍ３，ＣＯ２含量８２．１％～９８．４％（ｍｏｌｅ％），还有少量的ＣＨ４、Ｎ２和Ｈ２等组分；（３）Ｈ２Ｏ和ＣＯ２多相包裹体，ＣＯ２的部分均一温度７℃～２８℃，ＣＯ２密度为０．６４～０．９３ｇ／ｃｍ３，气相组分以ＣＯ２、ＣＨ４和ＣＯ为主，液相成分主要是Ｈ２Ｏ和ＣＯ２；（４）多世代盐水溶液包裹体，冰点温度－０．５℃～－２０℃，盐度０．８７％～２２．８％（ｗｔ％），盐水密度０．７～１．０５ｇ／ｃｍ３，均一温度在１５０℃～２００℃和约３００℃，存在两个峰值。不同世代的流体包裹体记录了等密度降温的Ｐ－Ｔ路径。包裹体反映的变质作用早期降温过程流体的Ｈ２Ｏ／Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２（ｍｏｌｅ）比值降低，晚期升高     

渭河白杨水源地环境同位素研究

本文应用环境同位素（＾１４Ｃ、＾１３Ｃ、＾３Ｈ、Ｄ及＾１８Ｏ）对渭河白杨水源地地下水年龄、运移过程和一些水文地质参数进行了研究。研究结果表明，水源地潜水为现代水补给，氚含量较高，渭河河水对其补给量约占１／２左右；中、深层承压水补给途径较远，＾１４Ｃ年龄分别为距今４０００￣５０００年和７０００￣８０００年。δ＾１８Ｏ值变化不大，说明主要来源于大气降水补给。     

南宁市区地下水水化学特征及形成机制

为了深入研究南宁市区地下水水化学特征、水质情况及地下水质量演变的主要水化学过程,文章采集南宁市区22组孔隙水和7组岩溶水,检测pH值、阴阳离子、溶解性总固体（TDS）和总硬度等化学指标,探讨地下水水化学特征和形成机制。结果表明:研究区孔隙水和岩溶水pH平均值均小于7,两种水TDS和总硬度基本一致,主要的阴离子（HCO3-、Cl-、SO42-）中含量最高的是HCO3-,平均分别为68.08 mg/L和106.68 mg/L;对于阳离子（Ca2+、Mg2+、K+、Na+）,研究区孔隙水和岩溶水均表现为Ca2+≥Na+>Mg2+>K+,其中Ca2+的平均含量分别为24.04 mg/L和31.34 mg/L;地下水化学成分主要通过风化-溶滤作用与混合作用形成,地下水水化学类型为HCO3--Ca2+型水;地质环境背景是地下水pH值普遍偏低的主要原因,人类活动对地下水的影响越来越重要,pH值和水化学类型改变均与经济发展、人口增加、工矿企业增加等人类活动密切相关。      

湖南保靖县白岩洞地下河流域水文地球化学特征研究

白岩洞地下河系统工程主要是解决保靖县城供水水源问题。本文通过三个时段的大量野外实测数据,分析了白岩洞地下河流域内岩溶泉、地表水体和地下河水的岩溶水文地球化学特征及其动态变化。结果显示,该流域内岩溶泉可分为两个主要类型,一类是与深循环有关、沿区域断层带分布,其水文、水化学动态相对稳定,水化学变化受深源CO2 浓度控制; 另一类为岩溶表层带泉,受地表环境、降雨量影响大,水化学动态变化较大。而地下河及其支流水的水化学变化特征介于表层带岩溶泉和地表水之间,其三个时段的变化规律跟表层带泉相似,主要水化学指标枯季( 12月) > 雨季1(次年4月)> 雨季2(次年7月) ,说明明显受降雨的稀释作用控制。      

桂江流域岩溶碳汇特征

为研究岩溶区碳汇动态变化特征,使用德国Merck公司生产的碱度计每月定期对桂江流域14个岩溶大泉和16条地下河出口水中HCO3-含量进行了现场测定。结果表明桂江流域枯水期(11月至次年2月)地下水中HCO3-含量平均为223.62mg/L,平水期(3月、9月)为222.11mg/L,丰水期(4月至8月)为210.19mg/L,枯水期和平水期的HCO3-平均含量比丰水期高13.43mg/L和11.92mg/L。尽管丰水期的HCO3-平均含量不及枯水期和平水期,但其平均流量最大,是平水期的2倍,枯水期的2.8倍,因此其岩溶碳汇量也最大,是平水期的4.7倍,是枯水期的2.7倍。在碳汇构成上,丰水期的岩溶碳汇量占年总碳汇量的63.13%,而平水期和枯水期只分别占年总碳汇量的13.35%和23.51%。      

我国南方岩溶区和北方黄土区的大气CO2效应

我国南方岩溶区与北方黄土区都是巨大的碳库。碳酸盐的溶蚀及再结晶是两个碳库与大气ＣＯ２交换的重要过程;碳的区域平衡是评价化学风化消耗或逸散ＣＯ２的基础,岩溶区与黄土区在地球化学风化的环境背景。溶蚀过程,产物运移和归宿等差异很大。黄土区化学风化消耗大气ＣＯ２通量较岩溶区小。目前评价两类地区土壤与大气ＣＯ２的源汇关系尚不成熟,需要定量认识土壤ＣＯ２与下伏碳酸盐岩溶蚀或与下伏黄土次生碳酸盐化作用。岩溶区湖     

岩溶水锶元素水文地球化学特征

通过对桂林地区地下河系统不同类型岩溶水水样Sr2+ 含量和87 Sr /86 Sr 值分析,得到如下结论: ( 1)桂林地区岩溶水中Sr2+ 含量普遍较低,流经不同岩层的地下水Sr2+ 含量不同,岩溶水中Sr2+ 含量随着Ca2+ 含量的增大而增大,随着Mg2+含量的增大而减小;地下河水中的Sr2+ 含量始终介于表层岩溶带水、饱水带裂隙水、地表坡面流和外源水(如果存在外源水补给)的最大、最小值之间。( 2)流经不同岩层地下水的87 Sr /86 Sr值不同,流经砂岩层地下水87 Sr /86 Sr 值较高,其次为流经白云岩层和灰岩层的地下水;地下河水87 Sr /86 Sr 值也是介于表层岩溶带水、饱水带裂隙水、地表坡面流和外源水(如果有外源水补给)的最大、最小值之间。因此Sr2+和87 Sr /86 Sr能反映岩溶水形成的信息,是较理想的天然示踪剂,在岩溶水研究中具有很广阔的应用前景。      

硫酸型酸雨参与碳酸盐岩溶蚀的研究进展

碳酸盐岩的H2CO3溶蚀产生岩溶碳汇,占整个岩石风化碳汇的 94%。西南岩溶区硫酸型酸雨严重,硫酸型酸雨广泛参与碳酸盐岩的溶蚀。H2SO4参与的碳酸盐岩风化是一个大气CO2净释放过程,具有减汇作用巨大。另一方面,岩溶区石灰土壤和地下水具有较高的pH值及盐基饱和度,对H+有巨大的缓冲作用,大气酸沉降在碳酸盐岩地区可能并不会造成地下水的HCO3-和pH降低;相反,较高浓度的SO42-所产生的盐效应和SO2-4与各种阳离子形成的离子对会增大方解石、白云石溶解度,可增强H2CO3对碳酸盐的溶蚀,这可能会使岩溶作用产生更大的碳汇效应。因此,硫酸型酸雨参与碳酸盐岩风化的减汇效应不仅可能被高估,硫酸型酸雨还可能增强碳酸盐岩的H2CO3溶蚀,具有增加岩溶碳汇效应的作用。应结合石灰土壤对大气酸沉降的缓冲容量和阈值及大气酸沉降的H+与土壤中盐基离子的交换量,并综合考虑盐效应、离子对作用、同离子效应,客观评价硫酸型酸雨流经石灰土壤层后对碳酸盐岩溶蚀吸收大气/土壤CO2的影响      

The Impact of Human Activities on CO2 Intake by Carbonate Weathering: A Case Study of Conglin Karst Ridge-trough at Fuling Town,Chongqing, China

The chemical weathering can consume atmosphere/soil CO2. Human activities such as pollution, fertilization and acid precipitation have exerted a large impact on CO2 intake by carbonate weathering. Thus, based on the analysis on chemical component change of the karst groundwater in the karst ridge watershed of Conglin Village, Fuling District of Chongqing City, the influence of human activities such as fertilization, sewage discharges from mustard tuber processing, breeding industry and acid rain precipitation on carbonate weathering and CO2 intake in 1980, 2003 and 2006 was studied. The results showed that CO2 intake by carbonate rock declined with year. Because H+ derived from acid sewage discharge, fertilization and acid precipitation reacted with carbonate rock when mustard tuber production and swine breeding were developed fleetly after 2000 as well as the burning amount of high-sulfur coal augmented persistently, which led to the increase of (Ca2++Mg2+)/HCO3-. The difference on charge between Ca2++Mg2+ and HCO3- was balanced by NO3-+SO42-. The control on pollution and acid rain, especially the pre-neutralization of acid waste water, would rejuvenate the atmospheric CO2 intake strength of carbonate weathering besides the protection of water and soil environment     

深圳沿海表层海水与地表水关系的地球化学分析

依据深圳沿海所取31件表层海水样品的水化学数据,对主要离子Ca2+、Mg2+、Na+、K+、SO42-和HCO3-与C l-以及B r-与C l-的关系作散点图分析。西海岸表层海水Ca2+、K+、SO42-和HCO3-与C l-的比偏离海水稀释线,源于其位于珠江河道影响范围,与珠江水有不同程度的混合;东海岸表层海水Ca2+、K+和HCO3-与C l-的比主要围绕海水稀释线波动,表明沿海表层海水流动缓慢,受表层海水蒸发和当地沿岸污染河水排泄的长期累积影响;靠近深圳湾的5件西海岸海水样品成分与东海岸表层海水相似。     

流域不同地质生态环境中水体碳酸酐酶活性特征——以桂江流域为例

在对桂江流域进行考察时,选取了流域地质类型不同、人类活动程度不一的6条支流以及干流的水体为研究对象,研究比较了流域不同生态环境下水体中的碳酸酐酶(CA)活性、游离CO2浓度和HCO3-浓度,并对比了流域内部分区域的归一化植被指数(NDVI)数据,获得如下结果:(1)证实水体中具有CA活性,且其活性与游离CO2浓度呈负相关,与HCO3-浓度呈正相关;(2)大量的人类活动加剧流域生态环境恶化,造成植被覆盖率降低,使河流水体中的CA活性降低,HCO3-浓度降低,表明CA对岩溶作用具有不可忽视的影响;(3)流域地质类型会影响水体中CA活性,在人类活动程度相似的情况下,岩溶区水体中的CA活性高于非岩溶区。总之,在进行流域碳汇潜力调查研究时,必须综合考虑人类活动、生态环境和地质类型等因素的影响,进行科学分段调查研究与计算。CA所引起的生物岩溶作用不容忽视,其对流域碳汇的潜在贡献值得深入研究。