硫酸对乌江中上游段岩溶水化学及δ¹³ C_DIC的影响

来源：环境科学杂志2015年第1期北京时间：

作者：黄奇波,覃小群,刘朋雨,张连凯,苏春田

单位：中国地质大学环境学院, 武汉 430074,中国地质科学院岩溶地质研究所, 桂林 541004,国土资源部/广西岩溶动力学重点实验室, 桂林 541004,中国地质科学院岩溶地质研究所, 桂林 541004,国土资源部/广西岩溶动力学重点实验室, 桂林 541004,中国地质科学院岩溶地质研究所, 桂林 541004,国土资源部/广西岩溶动力学重点实验室, 桂林 541004,中国地质科学院岩溶地质研究所, 桂林 541004,国土资源部/广西岩溶动力学重点实验室, 桂林 541004,中国地质大学环境学院, 武汉 430074,中国地质科学院岩溶地质研究所, 桂林 541004,国土资源部/广西岩溶动力学重点实验室, 桂林 541004

摘要：对乌江中上游段地表和地下水水化学、溶解无机碳 (DIC)同位素组成 (δ13 C_DIC) 进行了测试,探讨流域水化学特征及主要影响因素,利用化学计量法对硫酸溶蚀碳酸盐岩的比例及对HCO₃-离子的贡献比例进行了计算. 结果表明:1乌江上游段地表和地下水优势阳离子均为Ca2+,分别占全部阳离子的50%以上,阴离子以HCO₃-、SO₄2-为主,两者占总阴离子的85%以上,水化学类型主要为HCO₃-Ca,部分为HCO₃ ·SO₄-Ca型,反映出部分地下水和地表水可能受到人类源的SO₄2-影响; 2地下水和地表水的δ13 C_DIC值介于-12.98‰~-6.36‰,且[Ca2++Mg2+]/[HCO₃-]当量比值介于1.11~1.90,H₂SO₄对流域水化学和δ13 C_DIC具有重要影响; 3硫酸溶解碳酸盐岩对地下水(Ca2++Mg2+)和HCO₃-的贡献变化分别介于20.59%~92.87%(平均贡献率为51.50%)和11.47%~86.69%(平均贡献率为36.90%); 对地表水(Ca2++Mg2+)和HCO₃-的贡献变化分别介于56.14%~94.55%(平均贡献率为76.89%)和39.02%~89.66%(平均贡献率为64.24%),显示硫酸显著地影响到流域碳酸盐岩的风化过程. 研究结果对乌江流域水资源的保护和开发利用及岩溶碳循环研究意义重大.

关键词：岩溶地下水,地表水,H2SO4,δ13 CDIC,乌江中上游,