发布网友 发布时间:2022-05-01 16:31
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热心网友 时间:2022-06-19 14:36
据有关研究(Dreybrodt,1988;Liu&Dreybrodt,1997),流动CO2-H2O溶液中方解石的溶解速率R可近似地表示为
R=α(ceq-C)
式中:ceq为方解石溶解达到平衡的钙浓度;C为溶液中的钙浓度;α为速率系数,与温度T,CO2分压pCO2,扩散边界层厚度ε和矿物表面水层厚度δ有关。
若取自然界合理的值T=10℃,pCO2=5×102Pa,δ=1cm和ε=5×10-3cm(Dreybrodt,1988),则有α=2.03×10-5cm·s-1和ceq=1.62×10-3mmol·cm-3。另取雨水中[Ca2+]平均值2×10-4mmol·cm-3,则得到R=2.88×10-8mmol·cm-2·s-1。这相当于碳酸盐岩剥蚀速率288mm·ka-1。考虑到降水在一年内仅占20%的时间(Dreybrodt,1988),所以实际的年剥蚀速率应为57.6mm·ka-1。这意味着我国和世界岩溶地区碳酸盐岩溶解产生的大气CO2沉降分别为2.354×1014g·a-1(或6420万t碳·a-1)和1.505×1015g·a-1(或4.1亿t碳·a-1)。这一结果是前述水化学-径流方法或碳酸盐岩石片试验方法所得结果的3.6倍。然而后者代表的是碳酸盐岩溶解和再沉积综合作用下的净沉降,据此,可计算出世界岩溶地区碳酸盐再沉积向大气释放的大气CO2量为3亿t碳/a-1(4.1-1.1=3)。