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喀斯特小流域地表水碳酸盐系统化学平衡对酸性矿山废水的缓冲作用 被引量：1
1
作者 黄江浔 李清光 +2 位作者 安丽 杜双雪 郭兴强 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期19-28,共10页
Revelle因子不仅能反映弱碱性水体对吸收大气CO_(2)的缓冲能力,还能体现水体酸化过程中CO_(2)去气对H^(+)的缓冲作用。本研究通过对多个缓冲因子的分析,探讨喀斯特中高硫煤矿区地表水碳酸盐系统对酸性矿山废水的缓冲作用,有助于进一步... Revelle因子不仅能反映弱碱性水体对吸收大气CO_(2)的缓冲能力,还能体现水体酸化过程中CO_(2)去气对H^(+)的缓冲作用。本研究通过对多个缓冲因子的分析,探讨喀斯特中高硫煤矿区地表水碳酸盐系统对酸性矿山废水的缓冲作用,有助于进一步理解喀斯特地区流域水体中DIC循环过程和CO_(2)源汇关系特征。结果表明,地表水碳酸盐系统内车田河流域Revelle因子变化区间在1.00~51.96之间,能有效揭示地表水碳酸盐系统内CO_(2)去气对H^(+)的缓冲过程,其敏感区间为pH=7.0~8.38的弱碱性水体。γDIC、βDIC、ωDIC、γAlk、βAlk、ωAlk等缓冲因子是基于pH和DIC浓度的二元方程。这些因子进一步细化了CO_(2)(aq)、H^(+)和CO_(3)^(2-)等组分对DIC浓度和碱度的相对变化关系。在pH>7.0的DIC碳酸盐体系内,6个缓冲因子对水体酸化过程中碳酸盐组分的动态转化具有很好的响应。当pH<7.0以后,水−气界面和水−岩界面的碳传输过程增强,当CO_(2)去气过程占主导,则缓冲因子绝对值变大;当H^(+)对碳酸盐岩溶蚀过程占主导,则缓冲因子绝对值变小。 展开更多
关键词 地表水碳酸盐系统 revelle因子 缓冲作用 CO_(2)去气 碳酸盐岩溶蚀
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淡水碳酸盐湖泊中CaCO_(3)-CO^(2-)_(3)-HCO^(-)_(3)-CO_(2)化学平衡对CO_(2)的缓冲作用——以贵州百花湖为例 被引量：5
2
作者 王晤岩 李清光 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期572-579,共8页
水体吸收的CO_(2)转变为HCO^(-)_(3),构成了碳酸盐水化学系统对CO_(2)气体的缓冲,通常用Revelle因子(R)表征。陆地淡水系统释放的CO_(2)是全球碳循环的重要组成部分,一方面,湖泊水体释放的CO_(2)是来源于流域碳酸盐风化产物的输入,另一... 水体吸收的CO_(2)转变为HCO^(-)_(3),构成了碳酸盐水化学系统对CO_(2)气体的缓冲,通常用Revelle因子(R)表征。陆地淡水系统释放的CO_(2)是全球碳循环的重要组成部分,一方面,湖泊水体释放的CO_(2)是来源于流域碳酸盐风化产物的输入,另一方面,碳酸盐的缓冲作用也是调节内陆水体CO_(2)释放的重要因素,这两个结论看似是矛盾的。为了揭示碳酸盐循环对水体CO_(2)的影响与缓冲机制,本研究选取一个碳酸盐岩地区的季节性分层湖泊(百花湖),分析Revelle因子变化,并与非碳酸盐湖泊进行比较。结果发现,碳酸盐岩湖泊Revell因子平均为20.1±8.1(8.0~50.0),大于表层海水的10.0(8.0~15.0),也远大于非碳酸盐地区湖泊的3.9±3.9,较高的Revelle因子意味着对CO_(2)的缓冲能力更弱。Revelle因子最大值46.4出现在夏季分层期的中部斜温层,对应的无机碳浓度为2.1 mmol·L^(-1)、pH为8.38、总无机碳与碱度比接近1.0、CO_(2)/CO_(2)3-等于1.0。实际观测与理论分析结果完全吻合,表明碳酸盐化学平衡是控制湖泊Revelle因子变化的主要因素。低pH的非碳酸盐岩系统可以溶解碳酸盐矿物,使pH升高,碱度增加,导致Revelle因子升高,在碳酸盐溶解达到平衡时Revelle因子升至最大。其后,无论是光合作用导致的碳酸盐沉淀还是呼吸作用导致的碳酸盐溶解,Revelle因子都会降低,新陈代谢导致碳酸盐系统的CO_(2)缓冲能力增强。 展开更多
关键词 淡水湖泊 碳酸盐化学平衡 CO_(2) 缓冲机制 revelle因子
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