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近年来,煤炭、石油等化石燃料的大量使用导致人为来源的含硫化合物进入自然条件下的硫循环过程中,引发大气污染和酸沉降问题。硫酸作为风化介质参与地表的岩石风化本质上是大气CO2净释放的过程,必须在风化速率和碳汇通量计算中加以区分,因此碳酸盐岩的硫酸风化机制及其与区域碳循环的关系是目前广受关注的热点问题。河流作为大气、陆地物质向海洋传输的通道,其水化学特征是流域自然环境和人类活动的综合反映,识别水体中溶质的来源是合理开发和利用河流水资源的重要前提。珠江流域位于我国西南喀斯特地区,该地区也是我国及世界上严重的酸雨区之一,酸沉降对生态环境造成破坏,限制着地区经济的发展。珠江中上游广泛分布碳酸盐岩及含煤岩组,煤矿的开采和燃煤等活动形成的硫酸较大程度影响着流域内的岩石风化速率和硫循环过程。本论文选择珠江干流西江为研究对象,分别于丰水期（2014年7月）、枯水期（2015年1月）采集河水水样,测定水体主要阴阳离子浓度和硫酸盐硫氧同位素值,分析河水理化性质、主要离子和硫氧同位素的时空变化,用以探讨岩性、大气降水和人为活动等因素对于河水化学特征的影响程度,并估算流域岩石风化速率和大气CO2消耗量,从而评估硫酸对流域内碳循环的影响。本文得到的主要研究结果如下:1.硫酸参与碳酸盐岩风化的河水化学特征（1）西江流域河水中的溶质主要来源于碳酸和硫酸共同作用下的碳酸盐岩风化作用,蒸发岩溶解和硅酸盐风化对河水离子贡献很小。西江流域丰水期有24%的碳酸盐岩是硫酸风化的,枯水期这一比例为41%,上游南北盘江地区硫酸参与碳酸盐岩风化的程度更高。（2）枯水期河水pH值在7.5-8.5之间,平均值为8.0,丰水期pH值在6.4-8.4之间,平均值为7.7,总体呈弱碱性。枯水期电导率和TDS均高于丰水期,干流河水电导率和TDS自上游至下游逐渐降低,表明上游地区岩石风化侵蚀强烈。（3）河水中主要阳离子含量顺序为Ca2+>Mg2+>Na+>K+,阴离子含量顺序为HCO3->SO42->NO3->Cl->F-,Ca2+和Mg2+之和占阳离子总量的90%左右,枯水期HCO3-当量浓度占阴离子总量比例均值为70%,丰水期为74%。河水化学类型主要为Ca-HCO3型。（4）河水主阴阳离子均表现出不同程度的沿干流下降趋势,上游离子浓度明显高于中下游,且枯水期浓度普遍高于丰水期。丰、枯水期河水中SO42-分别占阴离子总量的17%和21%,中下游地区干流河水中SO42-很大程度是上游河水携带而来。（5）水体中SO42-、Cl-、NO3-间相关性表明流域河水普遍受到人类活动（农业、工矿业、生活污水）的影响,上游南、北盘江河水中SO42-、NO3-和Cl-的含量大概是15年前的23倍,说明近年来人为活动影响加剧。2.河水硫酸盐同位素地球化学（1）枯水期西江干流河水硫酸盐的δ34SSO4的变化范围为-4.45‰+6.00‰,平均值为-0.73‰,丰水期干流δ34SSO4集中在-2.86‰+5.13‰,平均值+0.03‰。干流河水的δ34SSO4范围基本处于上游支流河水的δ34SSO4值范围内,中下游干流河水δ34SSO4值接近红水河干流与柳江的硫同位素值。支流河水的硫同位素组成也表现出明显的区域性差异,上游支流河水的δ34SSO4平均值低于中下游,各支流间δ34SSO4的差值范围显著大于中下游。（2）北盘江SO42-的主要来源是矿床硫化物氧化、大气降水、煤炭,西江流域其它地区水体SO42-的三个端元为大气降水、矿床硫化物、生活污水和工业废水,即水体的主要污染源为酸雨、生活和工矿业废污水。3.流域岩石风化速率和大气CO2消耗（1）珠江干流西江流域碳酸盐岩风化速率为76.1 t·km-2·a-1,硅酸盐岩风化速率为7.06 t·km-2·a-1。西江流域碳酸盐岩风化消耗的CO2量为198.2×109 mol·a-1,硅酸盐岩风化消耗的CO2量为29.8×109 mol·a-1。流域内硫酸风化碳酸盐岩释放的CO2量为0.19×106 mol·km-2·a-1(66.5×109 mol·a-1),这部分净释放的CO2约为硅酸盐岩风化埋藏的CO2量的2倍,相当于流域内碳酸盐岩风化消耗CO2量的34%,是碳循环中不可忽略的碳源。