研究生知识库

河流的水化学特征和地球化学特点反映了地表风化、剥蚀作用的强弱，岩石风化作用的产物也是河流的主要物质来源，所以研究风化作用对河流水文地球化学特征的影响一直以来就广受重视，具有一定的理论意义。河流主要离子所代表的流域地表化学剥蚀通量和剥蚀速率，是研究物质在陆地-河流-海洋之间地球化学循环的重要内容之一。河水中微量元素特别是重金属元素能提供人类活动对环境影响的依据，有助于了解流域水环境情况，为水资源开发利用和生态环境治理提供依据。青藏高原是研究构造隆升-地表风化-气候变化关系的理想场所。本文以尼洋河流域为研究对象，利用水化学和正演模型，分析河水主要离子及微量元素的组成特征，并借以讨论尼洋河流域地表风化过程及对气候变化的影响。结果表明：（1）尼洋河河水呈弱碱性，pH、电导率（EC）、溶解氧（DO）和TDS空间上表现出从上游向下游递减的趋势。河水阳离子以Ca2+和Mg2+为主，阴离子以HCO3-、SO42-为主，水化学类型主要为HCO3·SO4-Ca·Mg和HCO3·SO4-Ca型；（2）尼洋河河水微量元素的平均含量表现为：Sr＞Ba＞Mn＞Zn＞Rb＞Cu＞As＞Pb＞U＞Ni＞Cr＞Co，在空间分布上Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Pb、As、Sr含量从上游向下游逐渐降低，Cr、Rb、Ba、U沿程变化不大。从尼洋河水体理化指标和微量元素浓度来看，尼洋河整体水质良好；（3）尼洋河河水阳离子主要来源于碳酸盐矿物和硅酸盐矿物化学风化，分别贡献了河水阳离子总量的79.4%和11.7%。碳酸盐矿物、硅酸盐矿物的风化速率分别为41.5 t·km-2·a-1和4.46 t·km-2·a-1，流域内发生了明显的硫化物矿物的风化过程，其风化速率（13.5 t·km-2·a-1）为流域内硅酸盐矿物风化速率的3倍；（4）碳酸盐和硅酸盐矿物化学风化引起的CO2消耗通量分别为3.50×105 mol·km-2·a-1和0.92×105 mol·km-2·a-1。硫酸参与碳酸盐矿物和硅酸盐矿物化学风化引起的CO2净释放量（1.22×105 mol·km-2·a-1）在很大程度上抵消了流域内碳酸盐和硅酸盐矿物化学风化引起的CO2消耗通量，显示尼洋河流域硫化物矿物化学风化对全球气候的正反馈机制。