国家自然科学基金(40372117)
- 作品数：17 被引量：249H指数：8
- 相关作者：刘再华赵景波李瑜琴吴孔运韩军更多>>
- 相关机构：中国地质科学院陕西师范大学不来梅大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重大基础研究前期研究专项国土资源部百名优秀青年科技人才计划项目更多>>
- 相关领域：天文地球农业科学文化科学理学更多>>
- 灰岩和白云岩溶解速率控制机理的比较被引量：41
- 2006年
- 碳酸盐岩溶解的速率控制过程包括:(1)岩石表面上的非均相化学反应;(2)离子从岩石表面通过扩散向溶液中的传输;(3)CO2向H+和HCO-3的转换.通常是这3个过程中的最慢过程决定着碳酸盐岩的溶解速率.然而,实验和理论分析发现,在条件相似的情况下,白云岩的初始溶解速率不仅只有灰岩的1/3～1/60,而且灰岩和白云岩的溶解呈现出不同的速率控制机理.如对灰岩而言,在实验中加入能催化CO2转换反应的生物碳酸酐酶(CA)后,其溶解速率增加出现在CO2分压>100Pa的区域,最高可达10倍;而对白云岩,其溶解速率增加出现在CO2分压<10000Pa的区域,且增加仅3倍左右.此外,虽然2类岩石的溶解也均受水动力条件(旋速或流速)的控制,且主要出现在CO2分压<1000Pa的区域,但灰岩的溶解对水动力条件的变化比白云岩溶解更敏感.这些发现在解释和揭示自然界白云岩和灰岩岩溶发育及其相关资源环境问题的差异方面具有重要意义.
- 刘再华W.Dreybrodt李华举
- 关键词：碳酸酐酶水动力条件
- 四川黄龙沟天然水中的深源CO_2与大规模的钙华沉积被引量：20
- 2005年
- 在有大规模钙华沉积的四川黄龙沟中,使用化学成分数据以及碳氧稳定同位素组成对其水文地球化学特征进行了分析研究。研究区钙华沉积的地表溪流水质基本上受到两种水混合的制约,即断层泉水和山区的融雪(冰)水。泉水中含有高浓度的经由断层提供的CO2,结果高浓度的溶解CO2使得其溶解的碳酸盐岩比普通的岩溶泉溶解的碳酸盐岩高得多,同时也导致硅酸盐岩的溶解。黄龙沟中上游的泉水相对于方解石接近于平衡。溶解无机碳(DIC)的浓度和它们的δ13C值是大约由c=0.02mol·L1δ13C=-3‰的CO2(aq)与含有δ13C=+3‰的碳酸盐岩在封闭系统条件下反应的结果。估计这些CO2中约有70%来自上地幔。所有泉水的水化学数据均落在高岭石稳定域内,但对Na长石和Ca长石具有侵蚀性。由于这些长石矿物的溶解速率太慢,所以水中的化学成分远离长石稳定域。地表溪流的DIC种类之间达到同位素平衡,在不同观测点发现的δ13CDIC变化主要是由于从水中释放出的CO2的程度不同引起的。水样的δ18O值与其采集点的海拔高度之间存在线性关系;研究区的地表溪流的氧同位素组成受到蒸发的制约。在流经钙华沉积物的地表溪流中白天和夜晚的水化学及pH的日变化表明生物作用促进了碳酸盐的沉积,尽管作用不显著。据估计研究区碳酸钙的日沉积速率是4778kg·km2,即约1mm·a1。
- 刘再华K YoshimuraY InokuraM Noto曹云
- 关键词：天然水深源同位素平衡硅酸盐岩化学数据长石矿物
- 长安区不同性质土层CO2释放规律研究被引量：3
- 2008年
- 通过对长安双竹村夏、秋季不同性质土层CO2释放量的测定,本文研究了不同性质土层CO2释放规律及其差异。资料表明,从当日早晨到次日早晨,不同性质土层土壤CO2释放量均呈现由低到高再到低的变化规律;土壤CO2释放量与土层性质有密切关系,马兰黄土土层CO2释放量最高,其次是黏性土,释放量最低的是含砾石中细砂土;土层CO2释放量变化与气温的变化呈现负相关。
- 李瑜琴赵景波
- 关键词：马兰黄土黏性土砂土土壤CO2释放量
- 不同植物群落对灰岩试块溶蚀速率的影响被引量：7
- 2007年
- 用澳大利亚产的微侵蚀计,对湖南郴州礼家洞3个植物群落土壤和泉水中的灰岩溶蚀速率进行了精确测定。对取得的1 650个数据,用SPSS应用软件进行处理,发现乔木群落泉水和土壤中灰岩的平均溶蚀速率最高,分别为3.17 mm/a和0.63 mm/a。在测定灰岩溶蚀速率的同时,对泉水的水化学特征和土壤中的TOC进行了分析,发现乔木群落样地的泉水有更强的溶蚀力(较低的方解石饱和指数和较高的CO2分压)。乔木群落土壤中的TOC比灌丛、草丛的多。与灌丛、草丛相比,乔木群落对CO2汇的贡献最大。
- 吴孔运蒋忠诚叶晔
- 关键词：植物群落溶蚀速率灰岩TOC
- CaCO_3-CO_2-H_2O岩溶系统的平衡化学及其分析被引量：80
- 2005年
- 在介绍了CaCO3-CO2-H2O岩溶系统平衡化学的原理后,对平衡化学的控制因素,包括温度、CO2分压、体系的开放程度、离子强度效应、同离子效应、酸效应、碱效应、离子对效应进行了分析,并与CaMg(CO3)2-CO2-H2O岩溶系统平衡化学作了对比。结果显示,天然开放的岩溶系统的平衡pH值范围为6.80～8.40,在此pH值范围内,水中的碳组分主要以HCO-3形式存在;与开放系统相比,在其它条件相同情况下,封闭系统的平衡pH值较高,而平衡[Ca2+]和平衡[HCO-3]较低,特别是在低CO2分压时,两者的差异更明显;在封闭系统条件下,两种不同的纯CaCO3-CO2-H2O饱和溶液相混合,将导致溶液对CaCO3重新具有侵蚀性;离子强度效应、酸效应和离子对效应使方解石的溶解度增加,而同离子效应和碱效应使方解石的溶解度降低;与方解石溶解平衡相比,其它条件相同时,白云石溶解平衡pH较高,在温度<70℃时溶解度较大,但在温度>70℃时溶解度较小。
- 刘再华W.Dreybrodt韩军李华举
- 关键词：分压
- 广西弄拉兰电堂岩溶泉水化学动态变化被引量：5
- 2009年
- 利用多参数自动记录仪对广西弄拉兰电堂泉无降雨时的水化学动态变化监测表明,水中CO2分压、温度和包气带含水状况是驱动泉水水化学动态变化的主要因素。气温变化、降雨及太阳辐射的昼夜更替,影响了植物生命活动的强弱。湿季泉水的溶蚀强度明显大于干季,表现为方解石饱和指数(SIC)和白云石饱和指数(SID)较高。干湿季无降雨气候条件下,温度对植物活动起主要控制作用。
- 韩军刘再华李强
- 关键词：温度
- 长安南部地区地下水化学特征与污染防治被引量：3
- 2006年
- 通过对长安南部黄土塬不同深度、皂河一级阶地及翠华山地区地下水的化学分析,研究了地下水的pH值、电导率的变化和K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-含量的特点及产生原因.结果表明,长安南部黄土塬随着层位的降低,pH值有逐渐增大趋势,电导率和HCO3-含量有逐渐减少的趋势;黄土地下水、冲积层地下水和酸性岩石地下水的化学成分存在明显差异,这与其埋深、地层性质、溶滤与蒸发作用不同有关;长安南部少陵塬黄土地下水元素含量较高,比呈酸性、元素含量低的翠华山泉水更适于饮用.该区地下水存在多种污染因素,需要采取措施,防止地下水的进一步污染.
- 赵景波张琪敏张琼华袁道先
- 关键词：地下水化学特征
- 黄土岩溶泉岩溶发育特征综合研究被引量：3
- 2006年
- 为进一步查明黄土地下水岩溶作用的强弱与变化规律，我们于2004年6月到2005年6月对长安县杨万村黄土岩溶泉进行了每月2次的观测，实验结果显示：杨万村岩溶泉pH值变化在6．89～7．38之间，年均值为7．12，具弱碱性特点；电导率变化在634．36～758．27μs·cm^-1之间，年均值为681．61μs·cm^-1。从当年6月到次年6月，黄土岩溶泉pH值在总体上呈现降低-升高降低的变化规律，电导率呈现降低-升高的变化规律，pH值波动性较大。岩溶泉水的pH值和电导率受降水量、水温和CO2含量高低控制。水温、降水量和CO2含量高的夏、秋季，pH值小、电导率大；水温、降水和CO2含量低的冬、春季，pH值大、电导率小。由岩溶泉水的pH值和电导率大小变化得知，夏、秋季该泉岩溶作用强，冬、春季岩溶作用弱。与镇安渔洞河灰岩岩溶泉相比，黄土岩溶泉流量稳定、pH值低、电导率高，且pH值、电导率日变化显著。存在差异的主要原因为两地岩溶水的补给方式不同，黄土岩溶泉水具有典型地下水的特征，以薄膜水缓慢补给为主，而渔洞河岩溶泉以管道和重力水快速补给为主。
- 肖军赵景波
- 关键词：岩溶作用发育特征
- 长安地区人工林地土层含水量研究被引量：13
- 2005年
- 根据长安区引镇梧桐林地、韦曲镇南杨树林地与西安市南郊麦地土壤含水量的测定,研究了0～600cm土壤含水量的变化和土壤干层特点与分布.结果表明,长安地区在正常降雨年份人工林地土壤含水量从地表向地下呈现由高到低再到高的变化;17龄梧桐林、13龄和10龄杨树林地200～400cm深度范围内土壤含水量平均为9.13%、9.23%和9.50%,发育了明显的土壤干层;麦地土层含水量比梧桐林和杨树林地明显高,无土壤干化的显示;在丰水年该地区人工林土层含水量与正常降雨年份林地土壤含水量显著不同,17龄梧桐林、13龄和10龄杨树林地200～400cm深度范围内土壤含水量平均为22.55%、21.20%和21.15%,土壤干层消失.这表明在降水量增加的条件下,土壤干层中的水分完全有可能恢复.土壤干层的发育会影响植物的正常生长、植被类型、植树造林和生态环境恢复,因此土壤干层水分恢复具有重要意义.
- 李瑜琴赵景波
- 关键词：土壤干层杨树土壤含水量人工林地树林土壤干化
- 西安南郊曲江丰水年苹果林地土壤干层恢复被引量：6
- 2005年
- 通过对西安南郊曲江丰水年秋季15龄苹果林地土壤含水量的测定,以及与正常年份该地土壤含水量的对比,研究了该区苹果林地0～6 m之间土壤含水量的变化与土壤干层的恢复问题.研究结果显示,正常年份西安南郊曲江苹果林地2～4 m土层含水量介于8%和10%之间,表明该地有弱的干层发育;丰水年苹果林地2～4 m的土壤含水量在23%以上,远远高于正常年份同一层位的土壤含水量,这说明该地区的土壤干层已经消失.分析得出,在降水丰富的年份发育较弱的土壤干层不仅可以得到恢复,而且恢复的深度可达5 m,其恢复的速度也很快.
- 李瑜琴赵景波
- 关键词：苹果林地含水量
