刘朋雨
- 作品数：43 被引量：292H指数：13
- 供职机构：中国地质科学院岩溶地质研究所更多>>
- 发文基金：中国地质调查局地质调查项目国家自然科学基金中国地质科学院岩溶地质研究所基本科研业务费项目更多>>
- 相关领域：天文地球环境科学与工程农业科学金属学及工艺更多>>
- 硫酸参与的长江流域岩石化学风化与大气CO_2消耗被引量：29
- 2016年
- 流域的岩石化学风化过程是全球碳循环中的重要环节。以往的流域水化学碳汇通量估算大多是基于碳酸对岩石的风化作用。而实际上,硫酸和碳酸一样,也参与了碳元素的地球化学循环,从而对全球碳循环过程产生影响。长江流域水体近几年出现酸化现象,大部分河段SO_4^(2-)和Ca^(2+)含量增高,其对应的岩石风化过程和大气CO_2消耗速率也发生变化。文章对长江干流及主要支流2013年不同季节的离子组成进行监测,利用水化学平衡法和Galy估算模型,对长江流域岩石化学风化速率和CO_2消耗通量进行了估算,对硫酸参与下的长江流域岩石风化和碳循环过程进行了分析。结果表明,长江流域水体离子主要来源于硅酸盐岩风化和碳酸盐岩风化。其中碳酸盐岩风化对河水离子贡献率为92%。在硅酸盐岩广泛分布的赣江流域,碳酸盐岩风化离子贡献也达85%。分析表明,硫酸参与了长江流域的岩石风化过程,对水体中离子产生一定影响。硫酸的参与加快了碳酸盐岩的化学风化速率,平均提高约28%。在不考虑硫酸溶蚀作用下,流域大气CO_2消耗速率平均为514.12×10~3 mol/km^2·a,但是硫酸参与时,CO_2消耗速率为467.18×10~3 mol/km^2·a,扣除碳汇量约14%。在各支流中,乌江流域受硫酸影响最大,而对雅砻江的影响最小,这与乌江流域的含煤地层、矿床硫化物及大气酸沉降有关。
- 张连凯覃小群刘朋雨黄奇波
- 关键词：岩石风化硫酸
- 半干旱岩溶区土壤次生碳酸盐比例及对岩溶碳汇计算的影响被引量：7
- 2016年
- 定量评价半干旱岩溶区土壤次生碳酸盐比例和来源有助于认识土壤系统影响岩溶作用的机理。选取山西晋中盆地西南,吕梁山东侧的半干旱岩溶区马跑神泉小流域为研究对象,通过对林地、退耕地、灌丛地土壤剖面进行分层取样并测定碳酸盐含量及其δ^(13) C、CO_2浓度及其δ^(13) C值,分析其随深度的变化规律和控制因素;并结合研究区碳酸盐岩的δ^(13) C值计算3个剖面各层土壤次生碳酸盐所占比例。研究结果表明:3个土壤剖面的碳酸盐含量、CO_2浓度在0~50cm土层随深度增加而增加,在50~70cm土层随深度增加而减少;土壤碳酸盐δ^(13) C值、δ^(13) C_(CO_2)值在0~50cm土层随深度增加而偏负,在50~70cm土层随深度增加而偏重;土壤碳酸盐含量及其δ^(13) C值主要受次生碳酸盐比例控制,而土壤CO_2及其δ^(13) C_(CO_2)值在上层主要受大气CO_2和土壤有机质分解生成的CO_2共同影响,下层还受土-岩界面岩溶作用过程制约;退耕地、林地、灌丛剖面次生碳酸盐所占比例的均值分别为52%、42%和32%,证实北方半干旱岩溶区土壤中存在原生碳酸盐向次生碳酸盐转化过程。
- 黄奇波覃小群刘朋雨张连凯苏春田
- 关键词：碳酸盐C值
- 硫化物风化产酸对流域岩石风化和碳循环的影响——以黄河支流三川河流域为例被引量：7
- 2020年
- 硫化物风化产酸可加速岩溶作用但抑制大气二氧化碳参与流域碳循环,其复杂的地球化学机制和过程待阐明.本文以黄河二级支流三川河流域为例,通过采集20个三川河及其支流地表水点样和30个柳林泉地下水点样,经实验测试获得了流域比较系统的水化学资料和δ^13C、δ^34S数据,运用碳、硫同位素分析与水化学平衡计量方法,量化了流域硫化物风化产酸对岩石风化作用的贡献以及对碳循环的影响.计算结果表明:煤系地层硫化物和矿床硫化物的氧化及大气酸沉降所形成的硫酸明显促进了流域碳酸盐岩的溶蚀,对碳酸盐岩溶蚀的贡献约占64.59%;柳林泉水石膏溶解来源的SO2-4占69%,河水中石膏溶解来源的SO2-4占30%,但这些部分SO2-4没有参与溶蚀作用,应当扣除;三川河流域平均岩石风化速率为10.02 mm/ka,其中碳酸盐岩、 硅酸盐岩的风化速率分别为9.14 mm/ka和0.88 mm/ka,低于国内外很多流域;由于硫酸抵消了碳酸盐岩石风化作用对大气二氧化碳的吸收,流域岩石风化消耗大气/土壤CO2通量为116.58 mmol/(km^2·a),不足珠江流域的1/5,且硅酸盐岩风化的贡献占63.3%.
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- 关键词：硫化物碳循环
- 北方不同植被下土壤岩石试片的溶蚀速率及碳汇分析--以山西汾阳地区为例被引量：20
- 2013年
- 通过山西汾阳不同植被条件下的对比溶蚀实验,并结合土壤有机碳和无机碳含量测试分析及土壤水分含量和CO2浓度野外现场测试,揭示出北方半干旱条件下的溶蚀速率特征及其影响因素,结果表明:(1)不同植被条件下的土下试片溶蚀速率差异明显,林地的地面以下溶蚀速率最大,为0.551 1mg/(cm2·a),分别是灌丛[0.258 5mg/(cm2·a)]和草地[0.254 7mg/(cm2·a)]的2.13倍和2.16倍;表明随着植被的正向演替,碳酸盐岩溶蚀速率有增加的趋势。(2)试片溶蚀速率主要受土壤有机碳、无机碳、水分控制,受土壤CO2浓度影响小;其中土壤有机碳含量、土壤水分与试片溶蚀速率呈正相关,土壤无机碳含量与试片溶蚀速率呈负相关;高浓度的无机碳使部分试片经过溶蚀后重量不减反增,造成试片溶蚀速率偏低。(3)以林地、灌丛、草地条件下试片土下平均溶蚀速率计算出研究区岩溶碳汇强度为1.815tCO2/(km2·a),与前人根据水化学径流法计算的结果[8.69tCO2/(km2·a)]相比偏小。这意味着由溶蚀试片法来计算我国岩溶碳汇量可能会比实际偏小。
- 黄奇波覃小群刘朋雨唐萍萍
- 关键词：溶蚀速率土壤无机碳土壤CO2
- 珠江流域岩石风化作用消耗大气/土壤CO_2量的估算被引量：13
- 2013年
- 以流域的岩性、径流量和水化学分析数据为主要资料,利用基于GIS空间分析的GEM-CO2模型,估算珠江流域陆地岩石风化作用消耗大气/土壤空气中的CO2,评价河流流域的碳汇能力。结果表明,珠江流域因岩石溶蚀和风化作用消耗大气/土壤中的CO2量为252×109mol.a-1(571×103mol.km-2.a-1),从岩性分析,碳酸盐岩区大气/土壤CO2消耗量为180×109mol.a-1(1030×103mol.km-2.a-1),占总量的71.4%。二级流域以西江流域CO2消耗量最大,占珠江流域总CO2消耗量79.4%,北江、东江分别占总量的13.0%、4.9%。珠江流域大气/土壤CO2消耗量大约为世界大河流域平均值的2.3倍。
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- 关键词：二氧化碳珠江流域
- 山西马跑神泉泉域与广西龙寨地下河流域碳汇特征对比
- 自工业革命以来，大气CO/_2含量增加了25/%，其产生的温室效应，导致全球气温升高，海平面上升，对人类生产和发展产生的威胁，减少大气CO2含量成为全人类的共同问题。碳酸盐岩是地球上的最大的碳库，其通过岩溶作用参与全球碳...
- 刘朋雨
- 文献传递
- 乌江中上游段河水主要离子化学特征及控制因素被引量：33
- 2016年
- 开展人类活动影响下乌江中上游段河流水化学特征研究,有助于流域地表水资源有效开发利用和保护.本文采用主成分分析法对乌江中上游段的六冲河、三岔河、猫跳河、清水河的主要离子化学特征及控制因素进行了定量评价.结果表明,乌江上游段4条河流优势阳离子均为Ca^(2+)、Mg^(2+),两者占全部阳离子的70%以上,阴离子以HCO^-_3、SO^(2-)_4为主,两者占总阴离子的85%以上.与乌江1999年水化学数据相比,本次样品的阴阳离子浓度出现了明显增加,主要表现在NO^-_3、SO^(2-)_4等受人为活动影响显著的离子方面.受流域碳酸盐岩地层的控制,4条河流水化学类型以HCO_3^-Ca为主,少部分样点为HCO_3·SO_4-Ca型,反映出部分样点可能受到人类源的SO^(2-)_4影响.河水中Na^+、K^+、Cl^-主要来源于大气输入,Ca^(2+)、HCO^-_3、Mg^(2+)主要来源于碳酸盐岩的溶解;NO^-_3和SO^(2-)_4主要来源于人为活动.主成分分析法和相关分析得出:六冲河、三岔河、清水河上游水化学成分主要受大气降水及碳酸盐岩的溶解因子的控制,向下游受人为活动因子影响均增强;猫跳河上游、下游水化学组成主要受大气降水及碳酸盐岩的溶解控制,而中游湖泊受人为活动影响明显.清水河支流南明河中下游水化学组成主要受人为活动因子控制.
- 黄奇波覃小群刘朋雨蓝芙宁张连凯苏春田
- 关键词：主要离子河水乌江中上游
- 不同气候、地质和生态环境条件对岩溶作用回收大气CO2的影响--以山西马跑神泉泉域和广西龙寨地下河流域为例
- 自工业革命以来，大气CO2含量增加了25％，其产生的温室效应，导致全球气温升高，海平面上升，对人类生产和发展产生的威胁，减少大气CO2含量成为全人类的共同问题。碳酸盐岩是地球上的最大的碳库，其通过岩溶作用参与全球碳循环，...
- 刘朋雨覃小群黄奇波张连凯
- 山西柳林泉域岩溶地下水溶解无机碳特征及控制因素被引量：6
- 2019年
- 稳定碳同位素可指示岩溶动力系统无机碳循环过程及流域水文地球化形成演化。为揭示山西柳林泉域岩溶地下水循环演化规律及控制因素。本研究对泉域补给区、径流区、排泄区、深埋区29个岩溶地下水的主要离子组分和碳同位素进行测试分析。研究结果表明,流域内岩溶地下水的δ^13CDIC,VPDB(DIC—溶解无机碳)具有较大的变化范围,最大值为-8.19‰,最小值为-13.35‰,平均值为-10.09‰。从补给区、到径流区、到排泄区,到深埋区δ^13CDIC,VPDB值呈不断增重的变化规律。补给区来源于土壤CO2的比例最高,范围为46.22%~58.04%,平均值为51.13%,其次是径流区,范围为36.22%~58.37%,平均值为42.05%,排泄区和深埋区最小,范围分别为37.61%~41.52%和35.61%~42.26%,平均值分别为39.38%和38.28%。从补给区到径流区、到排泄区、到深埋区,随着径流途径增大和硫酸参与溶蚀的比例增加,DIC(溶解无机碳)中来源于土壤CO2的比例减小,碳酸盐岩来源的碳的比例增加。
- 黄奇波覃小群刘朋雨张连凯程瑞瑞李腾芳
- 关键词：岩溶地下水柳林泉域补给区
- 不同岩性试片溶蚀速率差异及意义被引量：10
- 2015年
- 评价岩性对溶蚀速率的影响有助于提高岩溶碳汇强度估算精度,对当前全球气候变化研究意义重大。本文通过在山西晋中盆地西南,吕梁山东侧的半干旱岩溶区典型小流域开展标准试片与当地试片的对比溶蚀试验研究,结果显示当地试片的溶蚀速率（0.122 3-0.532 8mg/（cm2·a）和岩溶碳汇强度（1.713tCO2/（km2·a））明显小于标准试片（0.254 7-0.551 1mg/（cm2·a）和1.821tCO2/（km2·a））,表明使用标准溶蚀试片法会使岩溶碳汇强度被高估。当地试片的溶蚀速率与酸不溶物含量呈负相关关系,进一步表明当地试片酸不溶物含量（2.58%-10.86%）大于标准试片（3%）是造成其溶蚀速率和岩溶碳汇强度小于标准试片的重要原因。也就是说,由于埋放地地层岩性与标准溶蚀试片岩性特征存在差异,不同地区均采用埋放标准试片的溶蚀实验方法来研究岩溶碳汇效应会产生较大的误差。因此,为了更加精确的计算岩溶碳汇量,后期研究中有必要使用埋放地的岩性试片来替代标准溶蚀试片。
- 黄奇波覃小群刘朋雨蓝芙宁张连凯
- 关键词：溶蚀速率酸不溶物
