攻克技术瓶颈！昆明中心自主研发碳酸钙溶解实验装置支撑岩溶碳汇研究

来源:地调局昆明中心作者:熊银洪、王兴源发布时间:2026-08-03

　　近日，自然资源部自然生态系统碳汇工程技术创新中心依托单位中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心（以下简称“昆明中心”），成功自主研发碳酸钙溶解实验装置。该装置可系统开展温度、CO2分压、流速与流态、pH值及多因子耦合等条件下碳酸钙溶蚀实验，为岩溶发育速率计算、岩石溶蚀评价及岩溶碳循环研究提供基础参数与模型支撑。

　　碳酸盐岩溶蚀是岩溶碳汇的关键过程，受温度、CO2分压、水动力条件等多因子协同控制，野外原位区分与定量难度大。针对这一技术瓶颈，昆明中心科研团队立足自主研发，成功构建由反应单元、恒温单元、管路单元和软件单元组成的四模块实验装置，实现溶蚀过程多参数精确调控与实时监测。

　　基于该装置可系统开展四大类实验：温度梯度（5~45℃）溶蚀速率测定，建立溶蚀速率-温度响应模型；CO2分压影响实验，量化不同CO2浓度下溶解动力学参数；流速与流态（层流-紊流）控制实验，阐明水动力边界层效应；多因子正交耦合实验，构建溶蚀速率预测模型。装置可模拟不同气候带、水文地质条件及CO2浓度背景下碳酸盐岩溶蚀过程，为岩溶碳汇机理研究与模型参数优化提供关键数据支撑。

　　该装置应用前景广阔，可服务于重大工程岩溶稳定性评价、岩溶水资源管理、岩溶碳汇计量、景观保护及岩溶塌陷灾害防治等领域。目前，研究团队正依托滇东黔西断陷盆地岩溶碳汇监测与评价项目开展不同温度梯度下标准试片与当地试片溶蚀速率变化试验，实时采集不同温度下碳酸钙溶出量、溶液离子浓度数据，量化温度对溶蚀动力学过程的影响规律，构建区域适用的碳酸盐岩风化热动力学响应模型。下一步，昆明中心将持续聚焦岩溶碳汇关键过程研究，加速推进技术装备成果向岩溶区生态保护修复与碳汇业务应用转化。