酸沉降背景下太湖流域碱基离子流失特征模拟研究

太湖流域是我国酸沉降较严重的区域之一,酸沉降对流域碱基离子流失产生了显著影响.通过室内模拟试验,研究了流域内代表性碳酸盐岩及其风化产物和流域分布广泛的沙壤土在不同pH模拟酸溶液作用下碱基离子的释放特征.结果表明:1)碳酸盐岩中碱基离子释放量与酸溶液pH和粒径均呈显著负相关(P＜0.01).在10 d试验期内,Ca2+释放量最小值为0.26 g/kg,最大值达14.30 g/kg,且比K+、Na+和Mg2+释放量高1个数量级.2)碳酸盐岩风化产物与沙壤土中碱基离子对模拟酸溶液的敏感性为Ca2+＞Mg2+＞K+.其释放量不仅与模拟酸溶液pH有关,还取决于介质本身特征(本身离子总量、成土母质环境及交换态离子量).3)太湖流域不同介质对模拟酸溶液的缓冲能力存在显著差异,表现为碳酸盐岩＞白云岩风化产物＞石灰岩风化产物＞沙壤土.分析认为,大量的碳酸盐与质子迅速发生的中和作用是碳酸盐岩及其风化产物具有较强缓冲能力的关键因素.