论文部分内容阅读
河流在元素地球化学循环中起着重要作用，其水化学地理研究是化学地理研究的重要领域之一。本文依据《中华人民共和国水文年鉴——乌江流域水文资料》上的河流水质监测数据，分析了乌江流域河水主要离子化学特征；对河水主要化学特征与区域自然条件的关系作了统计分析；利用乌江流域河水主要化学组成去追溯其主要化学风化过程，并大致估算了化学风化速率、CO2消耗量；探讨了乌江流域近30年来的水质变化趋势及成因。所得出的结论如下：（1）水化学特征：乌江流域阳离子以Ca2+为主，河水阴离子以HCO3-为主，SO42-也占相当大的比例，水化学类型为重碳酸盐钙型水；干流河水离子总量从上游向下游的变化趋势为先逐渐升高再逐渐降低；支流的贵阳站点离子总量最高；流域中位值为273．1mg/l，与长江、世界河流相比较而言，大于长江的离子总量中位值，是世界河流TDS中位值的2倍。（2）主离子来源：通过对乌江流域主要站点进行Gibbs图和阴阳离子三角图的分析，认为河水主离子主要来自碳酸盐岩的化学风化，其中碳酸岩对河水中HCO3-的溶解贡献率为90％。（3）主要风化过程：以方解石和白云岩的溶解为主，其次是硅酸盐和蒸发盐类。（4）对大气CO2的消耗：依据大气中CO2对河水中的HCO3-的贡献比例的大小，根据公式估算出乌江流域平均CO2消耗量为657．57×108 mol，是黄河CO2消耗量的6倍多，长江CO2消耗量的2／3左右；乌江中上游地区CO2消耗量为482．83×108 mol，占整个乌江流域的63．19--85．32％；乌江支流——红枫湖流域的CO2消耗量为5．14×108mol，并将其与2005年8月采集到的羊昌河样品加以比较，得出2005年CO2消耗量为10．03×108mol，相比八十年代的CO2消耗量（5．15×108mol）增加了大约一倍。（5）化学风化率：通过对乌江流域水化学的因子分析，并结合水文年鉴的统计资料，得出乌江流域的平均风化速率为86．43 t／km2．a，与长江的化学风化速率大致相同，高于黄河和世界的平均化学风化速率；乌江中上游地区的年均风化速率为73．24 t／km2．a，稍低于整个乌江流域的年均风化速率。（6）水质变化表现：通过“季节肯达尔（Seasonal Kendall）趋势检验”方法对各站点水质监测数据进行检验，认为60-90年代，乌江流域存在水质酸化的趋势。主要表现为：河水离子总量、Ca2+和SO42-含量、HCO3-含量、总硬度和总碱度的比值等不同程度的上升。（7）水质变化原因：通过对乌江干流武隆站、支流石阡站、贵阳站等其他水文站点的水质变化统计，认为水质酸化趋势与该区的酸沉降和农田流失氮肥的氧化成酸过程有关；并通过对贵阳站的NH4+含量的分析，认为其水质酸化跟贵州为燃煤大省有很大关系，另外认为污染，如废水废物的排放对其也有很大的影响。