环境地球化学国家重点实验室知识库

赤水河是长江上游唯一一条干流没有修筑大坝的一级支流,对于探讨河流物质输送与流域岩石风化具有重要的意义。通过对赤水河全流域干流与主要支流进行系统采样,分析了河水的水化学特征及其控制因素,基于化学计量平衡与正演模型方法,计算了大气来源、人为活动输入、硅酸盐岩与碳酸盐岩风化端元对河水溶质的相对贡献,并对流域的岩石风化速率与大气CO₂消耗速率进行了估算。结果表明:赤水河流域河水阳离子组成以Ca2+、Mg2+为主,碳酸盐岩风化对河水阳离子的平均贡献率达到77%,大气来源、人为活动输入、硅酸盐岩风化对河水阳离子的平均贡献率分别约为12%、3%和9%;河水阴离子组成以HCO3-、SO₄^2-为主,与长江和乌江等河流相比,河水中SO₄^2-含量较高而HCO3-含量较低。流域硅酸盐岩风化速率与大气CO₂消耗速率分别为7 t·km^-2·a^-1、1.7×105mol·km^-2·a^-1,与其他位于西南喀斯特地区的河流接近;仅考虑碳酸风化碳酸盐岩时,流域碳酸盐岩风化速率约为57.6 t·km^-2·a^-1,大气CO₂消耗速率约为4.52×105mol·km^-2·a^-1,而在硫酸参与作用下,流域碳酸盐岩风化速率增至为74.6 t·km^-2·a^-1,大气CO₂消耗速率减至为1.74×105mol·km^-2·a^-1。硫酸的存在使得赤水河流域碳酸盐岩风化速率估算结果提高了约30%,而相对于其他西南喀斯特地区的河流,由于河水中SO₄^2-含量较高而HCO3-含量较低,使得其风化过程具有较低的大气CO₂消耗速率。