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许家沟泉域岩溶地下水硫同位素特征及硫酸盐来源解析

林云  唐敦泽  武亚遵  熊慧敏  张海洋  刘源  金毅  
【摘要】:硫酸对碳酸盐岩的溶蚀作用影响着岩溶碳汇效应,确定其分布特征及来源对估算区域岩溶碳汇量至关重要。北方太行山前岩溶泉域地下水中的硫酸盐受多因素影响,其来源及控制机制尚不清晰。为此以许家沟岩溶泉域为研究对象,利用水化学和硫氧双同位素示踪技术,分析了硫酸盐和δ~(18)O_(SO_4)、δ~(34)S_(SO_4)值的分布特征,解析了硫酸盐的来源,并借助IsoSource软件量化了各来源的贡献率。结果表明:泉域岩溶地下水硫酸盐含量为4.17~129.24mg·L~(-1),平均值为27.55mg·L~(-1),从裸露区到深埋区硫酸盐含量呈增大趋势;δ~(18)O_(SO_4)、δ~(34)S_(SO_4)值分别为4.95~7.64‰、3.60~14.02‰,平均值为6.12‰和7.27‰,δ~(18)O_(SO_4)值变化不大,而δ~(34)S_(SO_4)值与硫酸盐含量具有相同的变化规律,从裸露区至深埋区呈增大趋势;泉域岩溶地下水硫酸盐来源于硫化物氧化、大气降水和石膏溶解,在不同区域内它们的贡献率有所不同,平均贡献率分别为63.52%、23.46%和13.01%。研究结果可为准确评估泉域的碳汇效应提供数据支持。

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