【フロー型反応器（fluidized-bed reactor）による土壌鉱物の溶解実験】
【室内実験と野外実験での溶解速度の比較】

『Abstract
　Mineral dissolution rates were measured on identical mineral material in field and laboratory experiments. Field dissolution rates were measured in 6 small (2 m²) plots on a spodosol in eastern Maine, U.S.A. The plots were irrigated with HCl at pH's 2, 2.5 and 3; soil solutions were collected by tension lysimeters at 25-cm depth. The composition of the soil solution, together with the grain size distribution and mineralogy of the soil, were used to calculate mineral dissolution rates. Laboratory dissolution experiments were performed on the 75−150-μm size fraction of soil from the site in flow-through reactors at pH-values corresponding to the pH of the bulk soil solution. The use of small plots and “untreated” minerals from the same plots eliminates many of the uncertainties encountered in previous field-laboratory comparisons.
　Dissolution rates observed in the field, normalized on the basis of geometrical mineral surface area, were smaller than laboratory rates by a factor of 〜200-400. The discrepancy can be explained by a number of factors. The major reason is probably imperfect contact between soil minerals and percolating solution. Macropore flow or limited exchange between water in micropores and the bulk soil solution could reduce the mineral surface area participating in the dissolution process. Retention of water in micropores could result in elevated pH-values and solute concentrations (particularly Al) near the mineral surface, resulting in lower dissolution rates. Differences in mineral surface characteristics between field and laboratory experiments can be largely excluded as a reason for the observed discrepancy since identical mineral material was used in both sets of experiments. However, part of the discrepancy might be explained by the dissolution rate not scaling with geometrical surface area.』

『要旨
　同じ鉱物について、野外および室内実験により鉱物溶解速度を測定した。野外での溶解速度は、米国東部メインにあるスポドソル上に6つの小区画（2 m²）を設けて測定した。小区画には、pH2、pH2.5、pH3の塩酸溶液を撒き、土壌水を25cmの深さでテンション・ライシメーターにより採取した。土壌水の組成は、土壌の粒径分布と鉱物組成とともに、鉱物溶解速度を計算するのに用いた。室内の溶解実験は、野外試験地からの土壌の75〜150μm画分を使い、フロースルー型反応器により、バルクの土壌水のpHに相当するpH条件下で行った。小区画および同じ区画からの｢未処理の｣鉱物を用いたのは、従来の野外−室内実験の比較において起こっていた不確かさの多くを取り除くためである。
　幾何学的な鉱物表面積に基づいてノーマライズした、野外での測定による溶解速度は、室内実験による速度よりも200〜400倍程度小さかった。この違いは、いくつかの要因により説明できる。主な理由は、おそらく土壌鉱物と浸透する溶液間の接触が不完全なためであろう。微小孔隙中の水とバルクの土壌水との間の、微小孔隙を通じた流れや限られた水の交換のため、溶解過程に関与する鉱物表面積が減少したと考えられる。微小孔隙中に水が保持され続けると、鉱物表面近くのpHおよび溶質濃度（とくにAl）が上昇し、溶解速度を遅くさせる。野外と室内実験との間での、鉱物表面の特徴の違いは、同じ鉱物が両方の実験に用いられているので、観察された相違の理由にはならない。しかし、相違の一部は、幾何学的表面積によらない溶解速度によって説明されるだろう。』

1. Introduction
2. Experimental methods
　2.1. Site description
　2.2. Laboratory
　2.3. Field
　2.4. Soil analyses
3. Results and discussion
　3.1. Laboratory
　3.2. Field
4. Comparison of laboratory and field mineral dissolution rates
5. Conclusions
Acknowledgments
References