珠江流域丰水期河水水文地球化学特征研究

发布时间：2020-11-19 23:02

　　 流域化学风化与全球碳循环之间关系的研究一直以来都是科学家们关注的热门课题之一。对于大流域河流碳来源和去向的判断以及数量的精确评估是碳循环研究中的重要环节。本文选择流经我国西南喀斯特地区的主要大河珠江为研究对象,于2014年7月(丰水期)对河水主要阴阳离子、氢氧同位素、锶含量及其同位素比值进行测定,分析了流域河水化学组成特征,探讨了不同岩性、大气降水、人为活动等因素对河水溶解质的影响及相对贡献率,并估算了岩石化学风化速率及其对大气CO_2的消耗量。得到以下几个主要结论和认识:(1)珠江流域河水的pH值在6.4~8.4之间,平均值为7.7。电导率在90~533μS·cm~(-1)之间,平均值为307.7μS·cm~(-1)。TDS含量在70.0~415.1 mg·L~(-1)之间,平均值为241.4 mg·L~(-1)。主要阳离子浓度顺序依次为Ca~(2+)Mg~(2+)Na~+K~+NH_4~+,阴离子顺序为HCO_3~-SO_4~(2-)NO_3~-Cl~-。河水的δ~2H在-77.1‰~-35.3‰之间,δ~(18)O在-10.3‰~-4.8‰之间,平均值分别为-54.0‰和-7.6‰。溶解Sr浓度在0.67~7.34μmol·L~(-1)之间,平均值为2.41μmol·L~(-1);~(87)Sr/~(86)Sr比值在0.707537~0.724847之间,平均值为0.711103。(2)对流域河水化学的影响因素分析表明,大气降水对阳离子K~+、Ca~(2+)的贡献比较显著,对Na~+、Mg~(2+)的贡献很低;对阴离子Cl~-、SO_4~(2-)和NO_3~-平均贡献率均在10%以上,与酸沉降有直接的关系。人类活动对河水溶解质的影响也日趋严重。(3)对流域岩石化学过程分析表明,河流水化学组成主要受控于岩石风化作用,以碳酸盐岩风化为主导,受硅酸盐岩及蒸发岩风化的影响较小。从上游至下游碳酸盐岩风化影响逐渐减弱,硅酸盐岩风化影响逐渐增强。碳酸和硫酸作用下会加速碳酸盐岩的溶解,可能还有硝酸等其他酸的参与。(4)利用反演法对流域岩石化学风化速率进行估算,得出珠江流域的平均化学风化速率为70.37 t·km~(-2)·a~(-1),远高于全球河流平均值,主要控制因素是径流和温度。流域内碳酸盐岩和硅酸盐岩风化的CO_2消耗量分别为197.31×10~9 mol·a~(-1)和90.07×10~9 mol·a~(-1),分别占全球碳酸盐岩和硅酸盐岩CO_2消耗通量的1.60%和1.03%。
【学位单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P342
【部分图文】：

技术路线图

为中国七大江河。流域位于东经 102°14′～115°53′、北纬 21°31′～26°49′之间，主干流全长2214 km，流域总面积 4.537 105km2，其中我国境内面积约 4.421 105km2，约占全国国土面积的 4.7%（图 2-1）。水文资料除特别注明外来均自珠江水利委员会网站（PRWRC，http://www.pearlwater.gov.cn）的实时检测数据。

2.1.3.1 地貌类型珠江流域地貌类型复杂，分为平原、山地和丘陵三种基本类型，主要由 3 个宏观地貌单元构成，即云贵高原、广西盆地和珠江三角洲平原。北靠五岭，南临南海，西部为云贵高原，中部丘陵盆地相间，东南部为三角洲冲积平原，地势西北高、东南低（图 2-2）。前
【参考文献】

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本文编号：2890559