碳是自然界存在最为广泛的元素之一。自然界中各种形态的碳元素，包括气态的CO2、CO、CH4等，溶解状态的各种含碳离子，以及固态的碳酸盐岩和有机岩等，在大气圈、水圈、生物圈和岩石圈之间不断相互转化和运移。在整个地球系统中，碳的储存数量约为26×1015吨，其中大气圈中以二氧化碳气体状态存在的碳约为700×109吨。碳循环从大气中二氧化碳储库开始，通过绿色植物的光合作用，将大气中的碳，转移到植物体中形成碳水化合物，然后被各级消费者利用，其生物残体经过微生物分解还原以及生物的呼吸作用，再把碳回归到大气中。二氧化碳(CO2)气体具有较为显著的温室效应，近年来，随着近现代人类社会文明的高速发展，大气中人类与自然来源的二氧化碳排放量呈加大趋势，大气中的二氧化碳与全球气候变化的耦合关系也越来越凸显出来，被普遍认为是导致全球气候变暖的重要原因之一。如何了解全球碳循环中各个环节对大气二氧化碳的排放，是人类面临的共同难题。
在全球长期碳预算中，大气CO2的输入主要受陆地岩石化学风化的控制。岩石风化作用是地球表面最重要而普遍的地质作用，其作用的产物是河流的主要物质来源。岩石的机械破碎和腐蚀溶解产物经雨水冲刷进入河流，经由河流输送入海洋。据估算，世界每年由河流输送入海洋的颗粒沉积物和溶解物总量分别约为15. 5×109t和4×109t，两者的输送总量相当于经由大气途径入海物质量的100倍，因此，流域盆地的风化作用是元素地球化学循环的一个重要组成部分，同时它也是实现海—陆物质交换的重要环节。与此同时，风化作用也是大气CO2消耗的重要途径。碳酸盐岩、硅酸盐岩均可在系统中存在的酸的作用下发生风化，在反应的同时吸收大气二氧化碳。据估计，世界陆地风化作用中的大气CO2消耗率平均为246×103 mol/ km2，消耗总量约为24×1012 mol•yr-1。
通常在北半球陆地生态系统中，占主导地位的化学风化反应包括碳酸盐、硅酸盐分别在碳酸和硫酸作用下的反应，另外还包括少量的有机酸或其他酸的参与。在这些不同类型的反应中，碳酸盐和硅酸盐在碳酸作用下的侵蚀均是大气CO2的汇，其对大气CO2的消耗量分别是其自身参与反应的量的二倍和一倍。硫酸对碳、硅酸盐岩石的侵蚀作用中本没有大气CO2的参与，但在多数情况下，区域中的硫酸主要来自于地层中所含硫化物的氧化，这一氧化过程消耗氧气；同时，硫化物侵蚀碳酸盐岩后，碳酸盐的沉积随后发生，这一系列过程使得在有硫酸存在的碳酸盐区域中，有相当一部分氧气被消耗，而且在碳酸与岩石的风化反应消除大气CO2的同时，还有一部分CO2通过硫酸的作用放出到大气中。根据区域地质条件的不同，这一CO2的源的大小也有所不同，在有硫化矿物地层存在的碳酸盐区域，该效应不宜被忽略。
近年来，由于世界范围内含硫物质使用和投放的增加，硫已经成为形成区域以及全球酸沉降的重要元素，而硫酸对区域乃至全球化学风化的影响也逐渐凸显。随着这一问题的日益突出，已有越来越多的学者对硫元素这一碳源给予了关注。据前人分析，在加拿大Cordillera地区，硫化物－碳酸盐的风化可以抵消掉区域中硅酸盐风化产生的CO2的48％。相对于国外学者的研究，国内的相关研究还较为缺乏，多数对区域化学风化的研究排除了对硫酸的参与的考虑。我国国土面积辽阔，碳酸盐地层含量极为丰富，每年通过岩石的化学风化消除大量的大气二氧化碳，是北半球陆地系统中的重要碳库；同时，我国环境系统中硫的储量也较为丰富，从化学计量上看，硫酸已成为多个流域水体化学的重要组成部分，这可能表明硫酸参与了流域的化学侵蚀，但是化学风化过程及人为活动输入，以及大气输入的叠加效应，使得这一判断还需要多方面的研究进一步佐证。同时，在碳酸盐岩地区，流域侵蚀过程中硫酸是否参与，对于我们正确理解流域化学风化速率，以及流域侵蚀对大气CO2的消耗和全球碳循环等都有重要的意义。综上所述，作为影响陆地与大气碳交换的重要影响要素之一，对硫元素在碳酸盐区域的碳源效应的研究有着较高的理论与现实意义。
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