习水县岩溶水系统ρ(Sr^(2+))、ρ(Sr)/ρ(Ca)、ρ(Sr)/ρ(Mg)分布特征及其应用

通过对流域内不同类型水取样分析,发现流经不同岩层的地下水具有不同的ρ(Sr2+)、ρ(Sr)/ρ(Ca)、ρ(Sr)/ρ(Mg)值。一般来说,流经砂岩层的基岩裂隙水ρ(Sr2+)低,而ρ(Sr)/ρ(Ca)、ρ(Sr)/ρ(Mg)值较高,当砂岩中的基岩裂隙水受到灰岩岩溶水或煤系地层水补给时,其ρ(Sr2+)、ρ(Sr)/ρ(Ca)、ρ(Sr)/ρ(Mg)值均较高;流经灰岩地层的地下水ρ(Sr)/ρ(Ca)值小于流经白云岩地层的地下水,而灰岩岩溶水ρ(Sr)/ρ(Mg)值大于白云岩岩溶水。地下河出口水的ρ(Sr)/ρ(Ca)、ρ(Sr)/ρ(Mg)值位于各种类型水之间,利用ρ(Sr)/ρ(Ca)、ρ(Sr)/ρ(Mg)值计算出地下河水中基岩裂隙水的比例为0.45,灰岩岩溶水的比例为0.32,白云岩岩溶水的比例为0.23。这为定量研究岩溶水的变化规律和岩溶水资源评价及合理开发利用提供了科学依据。

酸雨对桂林枯水期岩溶地下水δ^(13)C_(DIC)及碳汇效应的影响

定量评价硫酸对岩溶碳汇效应的影响有助于提高岩石风化碳汇通量估算精度,对当前全球气候变化研究意义重大.选取受酸雨影响的桂林岩溶区为研究对象,在枯水期对研究区14个岩溶大泉和15条地下河水化学成分和碳同位素进行了测试分析,结果表明:岩溶大泉和地下河中阳离子以Mg2+和Ca2+为主,阴离子以HCO3-为主,分别占阳离子和阴离子组成的90%以上,SO42-含量较低,其含量范围为0.004~0.213mmol/L;所占阴离子组成比例为0.12%~6.11%;δ13CDIC、[Ca2++Mg2+]/[HCO3-]更偏向于碳酸溶解端元,离硫酸溶解端元距离远,证实硫酸参与碳酸盐岩的溶解对地下水无机碳(dissolved inorganic carbon,简称DIC)及δ13CDIC的影响有限;与Sr2+/Ca2+值一样,δ13CDIC主要受径流条件控制,其大小可以反映地下水径流条件的强弱.利用化学计量关系计算出由硫酸溶蚀碳酸盐岩的平均比例为22.64%,产生的DIC(HCO3-H2SO4)占总DIC的平均比例为13.04%,碳酸产生的DIC(HCO3-H2CO3)占地下水总DIC的比例为86.96%,其中来源于土壤大气中的HCO3-比例为43.48%.因此,扣除硫酸对地下水中DIC的贡献后,岩溶碳汇效应将减少13.04%.