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摘要
方解石的溶解与沉淀是各种岩溶地质作用的基础,但对其在不同水环境条件下的溶解过程和溶解度有待深入研究。文章通过实验研究了天然方解石（CaCO3）在不同水环境中的溶解作用。结果表明,方解石在纯净水、空气饱和水、CO2饱和水、初始pH=3的溶液和初始pH=9的溶液中溶解时,Ca浓度随着溶解时间的增加呈现缓慢升高并趋于稳定,在溶解4 080 h后达到0.4444～0.4696 mmol·L-1、0.402 0～0.415 4 mmol·L-1、0.573 9-0.659 7 mmol·L-1、1.098 1 mmol·L-1和0.448 9 mmol·L-1;方解石（CaCO3）在纯净水中溶解时溶度积(Ksp)为10-8.48±0.08～10-8.48±0.13,吉布斯生成自由能ΔG_f~o[CaCO3]为-1 129.82±0.51～-1 129.87±0.76 kJ·mol-1。在天然水中溶解时,桂林漓江水中Ca和Mg的浓度在达到饱和状态后呈现下降趋势;广西北海海水相对于碳酸盐矿物处于饱和或过饱和状态;桂林雁山和丫吉地下水相对于方解石、文石和白云石处于饱和或过饱和状态。研究结果进一步证明了水环境对方解石溶解的显著影响,研究结果可为岩溶地质作用的地球化学模拟提供参考。
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单位环境科学与工程学院; 桂林理工大学
