夏季热分层效应对典型岩溶水库水化学及溶解无机碳的影响

发布时间：2018-07-10 18:19

本文选题：岩溶水库 + 热分层　；参考：《环境科学》2017年08期

【摘要】：热分层导致水库内部水化学、水生生物分布等出现显著的分层特征,并影响了水库内部的生物地球化学循环过程.为掌握夏季热分层期岩溶水库水体理化性质和溶解无机碳变化过程及其影响因素,以岩溶地下水补给型水库广西上林县大龙洞水库为研究对象,于2015年6月沿水库流程方向在8个点位开展分层采样及监测.结果发现:(1)水库夏季存在明显的热分层现象,水体pH、电导率(Spc)等理化性质出现分层结构;(2)水体溶解氧(DO)与叶绿素a(Chl-a)浓度从表层至底层并没有呈现单一的递减趋势,而是在水面以下2.5 m或者5 m处达到最大值;(3)由表层至底层水体溶解无机碳(DIC)浓度整体上呈增加趋势,表层水体DIC平均浓度为2.03 mmol·L~(-1),底层平均浓度为4.18 mmol·L~(-1);其同位素(δ~(13)C_(DIC))在表水层偏正,在温跃层随水深增加逐渐偏负.分析认为:(1)由于夏季热分层效应,水库水体温度、水生生物的分布及新陈代谢的强度和方向在不同水层存在显著差异,致使水库水体理化性质、DIC均呈现垂向分层性特征;(2)DIC浓度变化在表水层主要受碳酸盐岩沉淀过程及浮游植物光合作用影响,进而影响水中DIC稳定同位素的分馏;在温跃层则主要由生物呼吸作用及有机质分解过程控制.
[Abstract]:Thermal stratification leads to the obvious stratification characteristics of hydrochemistry and aquatic life distribution in the reservoir and affects the biogeochemical cycling process in the reservoir. In order to understand the physical and chemical properties of karst reservoir water and the process of dissolved inorganic carbon and its influencing factors during the hot stratification period in summer, a karst groundwater recharge reservoir, Dalong Dong Reservoir in Shanglin County, Guangxi Province, was taken as the research object. Stratified sampling and monitoring were carried out at 8 points along the flow direction of reservoir in June 2015. The results showed that: (1) there was obvious thermal stratification in summer, the physical and chemical properties such as pH, conductivity (Spc) and so on appeared stratified structure, (2) the concentration of dissolved oxygen (do) and chlorophyll a (Chl-a) did not show a single decreasing trend from the surface to the bottom. (3) the concentration of dissolved inorganic carbon (DIC) increased from the surface to the bottom of the water, and reached the maximum at 2.5 m or 5 m below the water surface, (3) the concentration of dissolved inorganic carbon (DIC) increased from the surface to the bottom. The average concentration of DICs in surface water is 2.03 mmol L-1 and that in bottom layer is 4.18 mmol L-1, and its isotopes (未 ~ (13) C _ (DIC) tend to be positive in the surface water layer and gradually negative in the thermocline with the increase of water depth. The results are as follows: (1) due to the effect of thermal stratification in summer, there are significant differences in the water temperature, the distribution of aquatic organisms and the intensity and direction of metabolism in different water layers. As a result, the physical and chemical properties of reservoir water and DIC are all vertical stratified. (2) the change of DIC concentration in the surface water layer is mainly affected by carbonate sedimentation process and phytoplankton photosynthesis, and then affects the fractionation of DIC stable isotopes in water. The thermocline is mainly controlled by biological respiration and decomposition of organic matter.
【作者单位】：重庆市岩溶环境学重点实验室西南大学地理科学学院;中国地质科学院岩溶地质研究所/国土资源部广西岩溶动力学重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(41572234,41202185) 中国地质科学院基本科研业务费项目(YYWF201636) 广西自然科学基金项目(2016GXNSFCA380002) 国家重点研发计划项目(2016YFC0502501) 中国地质调查局地质调查项目(DD20160305-03) 国土资源部公益性科研行业专项(201311148)
【分类号】：X143

【参考文献】

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【共引文献】

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