硫酸和硝酸对桂林毛村碳酸盐岩溶蚀的室内模拟

• Published in: 中国岩溶 Vol. 40; no. 4; pp. 608 - 616
• Main Authors: 莫春梦, 黄芬, 胡晓农, 曹建华, 辛胜林, 张连凯
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 南宁市勘测设计院集团有限公司,广西 南宁 530001 01.08.2021; 中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京 100083; 联合国科教文组织国际岩溶研究中心,广西 桂林 541004%自然资源部、广西岩溶动力学重点实验室/中国地质科学院岩溶地质研究所,广西 桂林541004%自然资源部、广西岩溶动力学重点实验室/中国地质科学院岩溶地质研究所,广西 桂林541004; 自然资源部、广西岩溶动力学重点实验室/中国地质科学院岩溶地质研究所,广西 桂林541004; 广西壮族自治区水利科学研究院,广西 南宁530023%自然资源部、广西岩溶动力学重点实验室/中国地质科学院岩溶地质研究所,广西 桂林541004
• Subjects: 白云岩;泥晶灰岩;混合酸;溶蚀速率;室内模拟;碳汇量
• ISSN: 1001-4810
• DOI: 10.11932/karst2020y15

X14%P642.25; 硫酸和硝酸对碳酸盐岩的溶蚀会减少岩溶碳汇量,但其定量关系有待进一步研究.文章根据野外水体中SO42-、NO3-浓度,在室内封闭条件下分别设计了碳酸(0.033 mol?L-1)、硫酸和硝酸(0.1～1.7 mmol?L-1)(CSN酸)及硫酸、硝酸(0.1～1.7 mmol?L-1)(SN酸)对碳酸盐岩的溶蚀实验,实验历时144 h.结果表明:CSN酸中泥晶灰岩和白云岩的溶蚀速率均大于SN酸的.CSN酸中,泥晶灰岩溶蚀速率总体均高于白云岩,平均值分别为1.34 mg?(cm2?d)-1和1.21 mg?(cm2?d)-1.而在SN酸中,二者溶蚀速率差别不大,平均值分别为0.92 mg·(cm2?d)-1和0.93 mg·(cm2?d)-1;HCO3-浓度与溶蚀速率结果对应,泥晶灰岩和白云岩在CSN酸溶蚀液中HCO3-平均值分别为1.43 mmol?L-1和1.33 mmol?L-1,而在SN酸中泥晶灰岩的HCO3-低于白云岩,平均值分别为0.33 mmol?L-1和0.39 mmol?L-1.CSN酸中HCO3-浓度随酸浓度的增大而减小,而SN酸中其浓度随酸浓度的增大而增大.当SO42-、NO3-浓度为0.1～0.3 mmol?L-1时,碳酸对白云岩的溶蚀作用占75.89％～58.64％,对泥晶灰岩的溶蚀作用占80.21％～59.06％,当SO42-、NO3-浓度大于0.44 mmol?L-1时,其溶蚀作用小于50％.当SO42-、NO3-浓度为0.0～0.2 mmol?L-1时,野外实测数据与模拟数据基本吻合;当浓度>0.2 mmol?L-1时,野外实测碳酸对碳酸盐岩的溶蚀比例高于模拟实验.研究结果进一步说明了硝酸和硫酸对碳酸盐岩溶蚀作用的显著影响,可为其他酸对岩溶碳汇影响提供参考.