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梯级水库群水体碳、硫元素循环及耦合效应——以嘉陵江为例
编辑人员丨2023/8/6
河流筑坝拦截对水体碳、氮、硫等元素的生物地球化学循环产生了重要影响.为了研究在梯级水库影响下C、S元素循环的响应过程,本研究以嘉陵江干流4座代表性的梯级水库为对象,于2016年冬季(1月)和夏季(7月)采集各个水库的河流入库水、库区分层水和下泄水,分析DIC浓度、SO42-浓度和δ13CDIC及δ34S-SO42-.结果表明:(1)研究区水体的水化学组成主要受碳酸对碳酸盐风化控制,同时,来源于流域黄铁矿和大气SO2氧化产生的H2SO4也广泛参与到区域碳酸盐岩风化;(2) DIC主要来源于土壤CO2和碳酸盐岩风化,SO42-主要受大气降水和黄铁矿氧化过程影响;(3)水库水体DIC浓度、SO42-浓度、δ34S值及δ13CDIC值两两之间存在相关性(P＜0.05),表明水库水体C、S元素的时空演变受到相似过程(物理、化学、生物)的影响.经过筑坝拦截,河流水环境及营养元素循环发生很大改变,运用C、S双同位素可以有效示踪水库的湖沼化演化过程.
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编辑人员丨2023/8/6
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河道型水库溶解无机碳同位素组成特征与来源——以万安水库为例
编辑人员丨2023/8/6
以江西万安水库为研究对象,于2014年9月至2015年6月进行4次季节性采样,对该区域9处采样点的溶解无机碳(DIC)及其同位素(δ13CDIC)进行分析.结果表明:夏、秋季DIC含量较春、冬低;δ13CDIC也较冬、春季偏负.DIC含量从上游到下游呈下降趋势,碳同位素值则趋于偏正.光合作用与有机质分解是影响库区表层水体δ13CDIC值变化的主要因素.垂直剖面上,表、底层水温等参数差异不显著,上下水体混合较为均匀.DIC含量基本上随深度的增加而增大,δ13CDIC值趋于偏负.利用质量平衡计算得出:入库水体中DIC约57％来自于土壤CO2,而坝下水体中DIC约49％来自土壤CO2,万安水库拦截对河流地球化学过程信息有一定的改造作用.
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编辑人员丨2023/8/6
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万峰湖水库溶解性无机碳来源及时空变异特征
编辑人员丨2023/8/5
溶解性无机碳(DIC)的通量和形式在水生态系统的生物地球化学循环中起关键作用,是碳收支的重要组成部分.通过分析万峰湖水库库区水体理化参数、DIC和稳定碳同位素(δ13CDIC)特征,揭示了DIC的行为和来源.结果 表明:1)在表水层,整个库区pH变化较保守,均呈弱碱性.硝酸盐氮(NO3--N)有最大变异系数,具有高度的时空变异性.由于稀释效应的存在,电导率(EC)、二氧化碳分压(pCO2)和DIC的最低值均出现在夏季高径流量阶段.在水柱面上,夏季氧化还原电位(Eh)和NO3--N随水深增加无显著变化,其余指标均变化明显,且在温跃层变异程度最大.两季节的水温(T)、pH和Eh均随水深增加而降低,pCO2则与之相反.EC、总碱度(TA)和DIC在夏季随水深增加而降低,冬季变化梯度较小.两季节的DIC与pH、Eh呈负相关,与EC、pCO2呈正相关.2)夏季DIC为2.66 ～ 4.9 mmol·L-1,而冬季为3.38～4.52 mmol·L-1.水体热分层期间,DIC和δ13CDIC在温跃层的变化梯度最大,DIC与δ13CDIC在夏季表水层呈正相关.两个季节水柱面上及冬季表水层的DIC和δ13CDIC均呈负相关,但冬季DIC和δ13 CDIC值随水深变化趋势不明显.3)夏季δ13 CDIC较高,为-7.71‰～-1.38‰,表明碳酸盐矿物的溶解占优势.冬季δ13CDIC为-16.93‰～-9.44‰,显著低于夏季且范围更宽,生物源CO2的输入和有机质矿化是主要来源.δ13CDID在不同季节和水深均差异显著,一方面是碳的来源不同;另一方面归因于碳来源的相对贡献比例的变化.
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编辑人员丨2023/8/5
