河流是地球的血脉。作为全球水循环的重要组成部分，河流是陆地与海洋物质和能量交换的主要通道，也是全球物质能量循环的重要环节。流域侵蚀导致岩石矿物风化和土壤形成，并以此支撑陆地生态系统运行，关系人类社会的可持续发展。同时，流域化学风化消耗CO2，控制大气温室气体通量，参与全球气候变化，近年来一直是表生地球化学研究的重点。因此，揭示流域化学风化对碳循环过程的影响，定量地确定岩石风化对CO2的吸收通量，对确定长期碳循环与气候变化机制有着重要的指示意义。河水中溶解质的化学组成变化取决于它的物质来源和水体中的化学平衡。所以，研究河水的化学性质及其同位素组成，可以揭示流域大气降水、岩石风化和人类活动对流域生态环境的影响特征。我国东北地区大部位于中温带，受温带大陆性季风气候影响，夏季温暖短暂、冬季严寒漫长，为全球气候变化响应的敏感区。区内具有高山、平原、湿地、沙地以及原始森林等多种地形地貌和植被特征，松花江和辽河两大水系蜿蜒其中，其中松花江流域人口密度较小，而辽河流域人口密集。东北地区分布有大面积的花岗岩（约占总面积的16％），高达50％以上的山区面积为花岗岩所覆盖。以上特征为我们研究温带流域侵蚀与碳循环提供了良好条件。　　 本研究选择我国东北地区松花江流域和辽河流域作为研究对象，于2010年7月对两大水系河水及雨水、污水等进行样品采集，分析了主元素含量和锶同位素(87Sr/86Sr)、无机碳同位素(δ13CDIC)组成。用正演法(Forward Model)对松花江流域、反演法(InverseModel)对辽河流域的岩石化学风化速率和CO2消耗速率分别进行估算，并对影响化学风化的因素进行探讨。经研究，得出以下几点发现和认识：⑴松花江水系河水呈弱碱性(pH=7.49)。河水中阳离子以Ca2+为主，占阳离子总量的57％，其次为Na+、Mg2+和K+，分别占阳离子总量的22％、18％和3％;阴离子以HCO3-为主，占阴离子总量的69％，其次为SO42-和Cl-，分别占21％和10％。辽河水系河水pH为8.11。Ca2+是主要阳离子，占阳离子总量的40％，其后依次为Na+(33％)、Mg2+(25％)和K+(2％);阴离子以HCO3-为主(51％)，SO42-(25％)和Cl-(24％)含量相近;⑵松花江河水锶同位素(87Sr/86Sr，0.70859)远低于世界河流平均值，变化范围较小(0.70618-0.71095)，而无机碳同位素变化范围较大（-23.1‰至-7.3‰）;辽河河水锶同位素相对较高(0.71075)，变化范围较大(0.70852-0.71704)，无机碳同位素组成变化范围为-22.1‰至-4.5‰;⑶松花江河水中阳离子有40％来源于碳酸盐类矿物风化，31％来源于硅酸盐类矿物风化，来源于蒸发岩溶解和大气输入的贡献分别为8％和4％;辽河河水阳离子中61％来源于碳酸盐类矿物（+石膏）风化，其余14％、12％和7％分别来源于蒸发岩风化、硅酸盐类矿物风化和大气降水。人类活动对松花江和辽河河水阳离子的贡献分别为11％和16％。松花江水系中，松花江干流河水受人类活动影响较大，第二松花江次之，嫩江受影响程度较小。辽河水系中浑太河、绕阳河受人类活动影响较大;⑷松花江流域岩石风化速率为7.78 t/km2/a，其中硅酸盐类矿物风化速率2.23t/km2/a，碳酸盐类矿物风化速率5.15 t/km2/a，相应CO2消耗速率分别为66.6×103 mol/km2/a和53.4×103 mol/km2/a;辽河干流流域岩石风化速率为3.54 t/km2/a，其中硅酸盐类矿物风化速率0.28 t/km2/a，碳酸盐类矿物风化速率2.51 t/km2/a，相应CO2消耗速率分别为10.1×103 mol/km2/a和19.9×103 mol/km2/a。浑太河流域岩石风化速率较高(26.3 t/km2/a)，其硅酸盐类矿物风化速率较低(2.80 t/km2/a)，而主要为碳酸盐类矿物风化的贡献(20.1 t/km2/a)，相应CO2消耗速率分别为69.0×103 mol/km2/a和161×103 mol/km2/a;⑸嫩江两岸支流流域风化速率差异主要是受岩石类型及其出露面积的影响;中国大河流域硅酸盐类矿物风化速率随气温的升高呈线性增长（径流恒定的情况下），随着径流的加深呈指数形式增加（气温恒定的情况下）;受控于较大的河流落差，第二松花江流域岩石风化速率高于嫩江流域;第二松花江流域人类活动密集，人类活动可能在一定程度上加剧了风化作用，产生较高的化学风化速率。浑太河流域受到人类活动的影响，亦具有较高的岩石风化速率。