白云岩洞穴系统中水-气CO_2分压对洞穴水水文化学过程的影响:以贵州双河洞为例

作     者：曹明达 周忠发 张结 殷超 张绍云 CAO Mingda;ZHOU Zhongfa;ZHANG Jie;YIN Chao;ZHANG Shaoyun

作者机构：贵州师范大学喀斯特研究院贵州贵阳550001 国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心贵州贵阳550001 

出 版 物：《环境科学与技术》 (Environmental Science & Technology)

年 卷 期：2017年第40卷第3期

页      面：54-60页

核心收录：

学科分类：083001[工学-环境科学] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金地区项目:岩溶洞穴CO_2迁移变化机制及对洞穴岩溶环境的影响研究(41361081) 贵州省科技计划:贵州省洞穴调查数据技术服务(黔科合G字4004-2号) 贵州省重大应用基础研究项目:喀斯特石漠化生态修复及生态经济系统优化调控研究-岩土类型格局(黔科合JZ字200201) 

主　　题：白云岩 洞穴水 水文化学 CO2分压 双河洞 

摘      要：为揭示白云岩岩层中所发育洞穴系统中的中的洞穴水与空气中CO_2分压对洞穴水水文化学过程的影响及其动态变化特征和控制因素。从2015年4月至9月对绥阳双河洞洞穴水的水化学指标进行了为期6个月的动态监测,结果表明:(1)双河洞洞穴水的水化学类型主要为HCO_3^--SO_^(2-)-Ca^(2+)-Mg^(2+)和SO_4^(2-)-HCO_3^--Ca^(2+)-Mg^(2+)型水,在受到上覆石膏岩层的影响时,SO_4^(2-)成为优势离子且可以极大提高溶液中Ca^(2+)离子含量;(2)洞穴滴水的水-气间CO_2分压差值(△PCO_2)与SI之间存在良好的负相关关系的同时,2种重要的矿物饱和指数SI_c,SI_d之间存在着良好的正相关关系;(3)实测数据分析证明表观饱和指数现象的客观存在;(4)洞穴水中的液相CO_2(PCO_2_(water))与溶液的pH值呈现出显著的负相关关系,且在未开发的天然封闭洞腔中洞穴空气CO_2分压对洞穴水水文地球化学过程影响较小。