岩溶水系统对大气CO2的潜在影响——基于热力学的研究

认识不同条件下岩溶水释放或吸收CO2 的反应过程是研究碳酸盐岩对碳循环响应的前提和基础。本文从吉布斯自由能的热力学原理出发,对全球不同岩溶地区162 组岩溶水(河水、溪水、湖水等) 进行了热力学研究,结果显示:1) 河水、溪水、湖水和洞穴滴水等岩溶水所处的环境因方解石矿物沉积而释放CO2 成为大气CO2 一个潜在的源;2) 地下水在所处的环境下由于方解石的溶解而吸收CO2 ,成为大气CO2 一个潜在的汇;3) 少数出露点的泉水所处的环境既可发生方解石的溶解而吸收CO2 ,成为大气CO2 的潜在汇,也可发生方解石的沉积而释放CO2 ,成为大气CO2 的潜在源;4) 在洪水期,泉水的水化学特征变化并未导致对大气CO2 潜在贡献在源汇之间的跨跃性转变。162 组岩溶水数据中,所有河水与溪水皆无一例外地在释放CO2 。结果表明,从吉布斯自由能的热力学原理出发,研究岩溶水系统对大气CO2 潜在源汇的贡献,没有条件约束,是一种较好的途径。

中国科学院创新团队国际合作伙伴计划资助项目;中国科学院百人计划资助项目（20020723）