硫酸参与的长江流域岩石化学风化与大气CO2消耗

流域的岩石化学风化过程是全球碳循环中的重要环节。以往的流域水化学碳汇通量估算大多是基于碳酸对岩石的风化作用。而实际上，硫酸和碳酸一样，也参与了碳元素的地球化学循环，从而对全球碳循环过程产生影响。长江流域水体近几年出现酸化现象，大部分河段SO4^2-和Ca^2＋含量增高，其对应的岩石风化过程和大气CO2消耗速率也发生变化。文章对长江干流及主要支流2013年不同季节的离子组成进行监测，利用水化学平衡法和Galy估算模型，对长江流域岩石化学风化速率和CO2消耗通量进行了估算，对硫酸参与下的长江流域岩石风化和碳循环过程进行了分析。结果表明，长江流域水体离子主要来源于硅酸盐岩风化和碳酸盐岩风化。其中碳酸盐岩风化对河水离子贡献率为92％。在硅酸盐岩广泛分布的赣江流域，碳酸盐岩风化离子贡献也达85％。分析表明，硫酸参与了长江流域的岩石风化过程，对水体中离子产生一定影响。硫酸的参与加快了碳酸盐岩的化学风化速率，平均提高约28％。在不考虑硫酸溶蚀作用下，流域大气CO2消耗速率平均为514．12×10^3mol／km^2·a，但是硫酸参与时，CO2消耗速率为467．18×10^3mol／km^2·a，扣除碳汇量约14％。在各支流中，乌江流域受硫酸影响最大，而对雅砻江的影响最小，这与乌江流域的含煤地层、矿床硫化物及大气酸沉降有关。