喀斯特水庫水化學特征及對無機碳沉積通量的指示*

馬 松，魏 榆，韓翠紅，晏 浩，劉再華，孫海龍，鮑 乾

(1:中國科學院地球化學研究所環境地球化學國家重點實驗室，貴陽 550002)(2:中國科學院大學，北京 100049)

河流是陸地碳庫向海洋碳庫輸送的重要通道，目前70%的自然河流受到筑壩活動的影響. 筑壩顯著破壞了河流的自然連通性，河流水體出現“陳化現象”，水庫蓄水的滯留時間可以從數天到數年，這使得河流水體的平均滯留時間大大延長[1]. 一般地, 自然狀態下的大陸徑流的平均滯留時間為16～26 d，而根據對調蓄河流的統計表明, 筑壩河流的水體平均滯留時間達到60 d[1]. 筑壩改變了自然河流的物質循環(攔截生源元素、增加碳埋藏和泥沙堆積)、水化學特征及生物群落結構[2-7]. 河流水化學參數是研究地表水重要的地球化學指標，可以指示物理、化學、生物過程以及人類活動等對地表水體的影響[3]. Gibbs將地表水系統劃分為蒸發濃縮、巖石風化、降雨控制三類過程控制[8];Hu等研究了中國兩大河流的水化學特征，表明其主要受到碳酸鹽和蒸發巖溶解作用的影響[9]；Torres等在安第斯-亞馬遜流域的水化學研究表明構造活動作用增強巖石風化[10]；張飛等在青海湖的研究表明水化學受自生碳酸鹽沉淀的影響[11]；De Montety等研究表明水化學不僅受到碳酸鹽溶解的控制，還受浮游植物光合作用的影響[12-19]. 在地表水循環過程中無機碳和有機碳的轉化會影響水化學參數，可以利用水化學指標計算地表水體的二氧化碳分壓(pCO2)和方解石飽和指數(SIc)，以此……