典型岩溶水系统碳汇通量估算

现代岩溶学研究成果表明,碳酸盐岩在全球碳循环中响应极其迅速,水循环过程中的碳汇效应显著。本研究选取广西桂林寨底地下河系统、广西环江大安地下河系统、重庆北碚青木关地下河系统三个典型岩溶地下水系统,利用各系统地下河的流量和HCO3-浓度的监测资料,采用简单化学平衡模式法估算碳汇通量(CO2)。结果显示,寨底地下河系统的单位面积年碳汇通量为68.82 t/(km2.a),大安地下河系统的单位面积年碳汇通量为81.18 t/(km2.a),青木关地下河系统的单位面积年碳汇通量为100.07 t/(km2.a)。分析认为同一个岩溶水系统的结构特征和环境条件基本上是稳定的;地下河的流量和HCO3-浓度是影响岩溶碳汇强度的关键因素,尤其是地下河流量的变化对碳汇强度的影响显著;不同岩溶水系统的碳汇通量不但受水化学条件和地下水动力条件的控制,同时受土地利用变化的影响。该研究对于改进碳循环模型和评价岩溶地质碳汇有重要意义。     

试论开放体系中P_(CO_2)对CaCO_3溶解量的影响

本文从化学平衡的角度讨论了开放体系中二氧化碳的分压(Pco_2)对CaCO_3溶解量的影响。根据定量计算的结果,CaCO_3的溶解量之所以随着Pco_2的升高而增大,主要是由于以下三方面的原因所造成的:首先,随着Pco_2的升高,水溶液的pH将会降低,从而使水溶液中CO_3~(2-)的含量减小,因此溶液中CaCO_3的浓度积将会减小,结果便导致了CaCo_3的溶解;其次,随着Pco_2的升高,水溶液中HCO_3~-的含量将会增大,这样便使得以CaHCO_3~+的形式结的Ca~(2+)的含量增多,这也导致了CaCO_3溶解量增的大;第三,CaCO_3解量增大的结果,使溶液的离子强度增加,这又导致了各离子活度系数的减小,从而也促进了CaCO_3的溶解。文章最后还讨论了应该怎样去定性地解释Pco_2对CaCO_3溶解量的影响,并认为使用反应; CaCO_3+H_2O + C_2OCa~(2+)+2HCO_3~-来定性地解释Pco_2对CaCO_3溶解量的影响,存在有以下两个方面的问题:第一,该反应没有反映出Pco_2升高或降低过程中水溶液中最重要的因素之一的〔H~+〕的变化;第二,对于与CaCO_3相平衡的水溶液,当Pco_2升高时,用该反应来解释会导致矛盾的结果。     

化学反应进度对Le Chatelier 原理的热力学讨论

体系反应进度的平衡值是反映化学平衡的一个严格又直观的概念，文章从化学反应进度的平衡值随温度或压力改变的角度，用图解法对Le Chatelier原理进行了热力学讨论，指出温度、压力恒定时，在G～ξ图中，ξe值有确定的位置，改变温度或压力，ξe置发生移动。恒定温度增加压力时，ξe向体积缩小的方向移动；恒定压力升高温度时，ξe向体系吸热方向移动．从而证明了Le Chatelier原理。