中国三条大河流域地表水的氯和硫同位素地球化学特征研究

There is a little previous literature on isotope geochemistry study of chlorine cycle in freshwater regions by far. We propose to carry out a study on the chlorine and sulfur isotope geochemistry of surface waters from three large rivers in China. We will quantify isotopic composition variations of chlorine, sulfur and oxygen of dissolved sulfate in surface water of major river basins with different climate, geological and geographical backgrounds. The characteristics of the isotopic variations will be used to identify the sources of the related elements and compounds, to elucidate the factors controlling Cl and S cycling within river basins in different climatic zones, and to distinguish the natural versus anthropogenic sources. The expected results will provide new supporting scientific data on, and insights to, aquatic geochemistry of river basins. The study will advance the frontier of environmental chlorine isotope geochemistry.

目前对淡水流域Cl循环的同位素地球化学研究仍然很少。本研究以我国大陆处于不同气候带、地质背景和人为活动影响下的三条大河（长江、黄河和松花江）流域内的地表水为研究对象，分析河水中的的氯以及硫酸盐的硫和氧地球化学特征，结合水化学和水体中氧同位素等手段，确定流域中氯和硫区域分布格局，来探讨不同流域水循环过程中影响氯和硫元素循环的关键因素，辨识流域内氯和硫的自然来源和人为输入的贡献。研究成果能为流域的物质地球化学循环研究提供新的科学数据，并将对氯同位素地表地球化学理论的完善具有重要贡献。

本项目以从寒温带到亚热带不同气候带影响下的我国大陆几条主要江河流域内的地表水作为研究对象，按专家建议仅计划在松花江、长江和黄河流域开展研究工作，但后期根据研究内容增加了长江上游地区的三江及西江的部分样点，综合利用河水氯同位素、硫酸盐的硫和氧同位素地球化学和水化学平衡研究手段，对流域内的氯和硫的空间分布格局和影响因素进行了研究，明确了不同河流氯和硫同位素组成特征以及来源示踪，阐明了河流水分来源及其区域特征，最终讨论了上述河流中氯和硫的来源和分异因素，以及评估了近二十年受人为活动干扰下的硫通量的变化。研究表明，上个世纪九十年代中期到三峡大坝建成(2006年)时，人为活动的强烈扰动对流域内硫的地球化学循环具有较大影响，之后由于国家能源结构的宏观调整和重视环保等原因，近十年流域内硫的通量总体变化不大。