考慮耗水量估算黃河流域化學(xué)風(fēng)化大氣CO2消耗量.pdf

1、陸地巖石的化學(xué)風(fēng)化消耗大氣CO2,是大氣CO2重要的匯,其量值與海洋-大氣間的凈碳通量、化石燃料燃燒排放的碳通量近似處于同一個數(shù)量級上。河流流域內(nèi)巖石的化學(xué)風(fēng)化是全球巖石化學(xué)風(fēng)化的主體,準(zhǔn)確估算流域內(nèi)巖石化學(xué)風(fēng)化大氣CO2的消耗量,對全球碳循環(huán)研究具有重要意義。當(dāng)前以農(nóng)業(yè)需水為主的流域耗水量增加使得河流入海徑流量減少,不考慮耗水量的貢獻而以實測入海徑流量估算的流域巖石化學(xué)風(fēng)化CO2消耗量造成了嚴(yán)重低估。
　　 本文通過2009年

2、夏季對黃河干流及部分支流河水無機碳及水化學(xué)特征的調(diào)查,結(jié)合課題組2007年夏季航次數(shù)據(jù),在分析夏季黃河無機碳輸運特征及流域主要化學(xué)風(fēng)化反應(yīng)的基礎(chǔ)上,探討了考慮耗水量估算河流流域化學(xué)風(fēng)化大氣CO2消耗量的方法。并且通過計算黃河水-氣界面CO2交換通量以及水體溶解無機碳平流輸運通量建立了黃河流域溶解無機碳輸入輸出模型,主要得到以下結(jié)論:
　　 1.夏季黃河水體懸浮物含量(TSS)是控制溶解無機碳(DIC)與顆粒物無機碳(PIC)輸運

3、比例的主要因素。一般情況下黃河無機碳輸運是以溶解態(tài)為主,只有當(dāng)TSS超過3104mg/L時,無機碳輸運才以顆粒態(tài)為主。
　　 2.黃河DIC平流輸運通量比PIC平流輸運通量大一個數(shù)量級,這可能與黃河流域內(nèi)廣泛出露的碳酸鹽巖、強烈的物理侵蝕和化學(xué)風(fēng)化作用有關(guān)。黃河流域隨人為耗水留在陸地上的DIC、PIC通量分別是其入海通量的1.68和2.97倍。
　　 3.黃河流域巖石化學(xué)風(fēng)化大氣CO2的消耗量及消耗率分別為92.84×1

4、09mol/a和123.49×103mol/(km2·a)?？紤]耗水量分段計算的黃河上、中、下游巖石化學(xué)風(fēng)化CO2消耗量分別占全流域的63.3％、35.5％和1.2％。若不考慮耗水量的貢獻,黃河流域巖石化學(xué)風(fēng)化大氣CO2消耗量的估算值將會偏低58％～69％。
　　 4.夏季強烈的機械侵蝕和化學(xué)風(fēng)化使黃河水體碳酸鹽體系成為水體CO2分壓(pCO2)的主要控制因素。黃河水體向大氣釋放CO2,水-氣界面CO2年釋放通量為0.78×10