沙漠区地下水系统碳平衡-以红碱淖流域为例

作者:雷君豪; 董少刚*; 张敏; 高东辉; 冯彦博; 王锟
来源:地球与环境, 2023, 51(01): 47-55.
DOI:10.14050/j.cnki.1672-9250.2022.50.045

摘要

地下水以其分布广泛,水量巨大,溶解无机碳(DIC)含量高而对全球碳循环具有重要的影响。然而,目前对地下水中的碳循环主要关注于其向地表水的排放,对整个地下水系统中碳的迁移转化研究鲜有报道。为探究地下水系统在全球碳收支中的作用,文章以红碱淖流域为例,利用质量守恒原理、水文地球化学模拟方法构建地下水系统碳平衡方程,分析地下水中碳的补排。结果表明,红碱淖流域地下水系统属于“碳汇”,年汇碳量为661.19~805.33 t。其中,碳酸盐岩的溶解(白云石)-沉淀(方解石)是影响地下水碳平衡的主要水化学作用;大气降水中的HCO-3和包气带CO2是该区地下水中DIC的主要补给来源。根据计算,每年由水-岩相互作用进入地下水的碳量为451.05 t;通过降水入渗、侧向补给和农田灌溉补给地下水的碳量总计952.47~1 039.24 t;通过向湖泊排泄及地下水开采排放的碳量为684.96~742.36 t。

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