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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：
6
1
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。
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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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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：
6
1
作者
王晤岩
李清光
机构
厦门大学化学化工学院
贵州大学资源与环境工程学院
出处
《中国岩溶》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期572-579,共8页
基金
国家自然科学基金地区项目“喀斯特中高硫煤矿区矿井水酸化去气动力学过程及CO2排放规模研究”(41867050)
贵州省基础研究计划“基于一级反应动力学的矿井水酸化去气过程及其碳排放效应研究”(黔科合基础[2019]1096)。
文摘
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。
关键词
淡水湖泊
碳酸盐化学平衡
CO_(2)
缓冲机制
Revelle因子
Keywords
freshwater lakes
chemical equilibrium of carbonate
CO_(2)
buffering mechanism
Revelle factor
分类号
P342 [天文地球—水文科学]
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1
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
王晤岩
李清光
《中国岩溶》
CAS
CSCD
北大核心
2021
6
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