Sverdrup & Warfvinge(1995)による〔『Estimating field weathering rates using laboratory kinetics』(502p)から〕


 Rw = Σrj・Aw・xj・θ・Z (33)

ここで、
 Aw = 土壌鉱物の露出表面積(m2/ha)
 xj = 土壌鉱物jの表面積の割合
 rj = 式(28)による、鉱物jの反応速度(溶解速度)(keq/ha/年)
 θ = 土壌水分の飽和度
 Z = 土壌層の厚さ(m)

 Aw =(8.0・xclay+2.2・xsilt+0.3・xsand+0・xcoarse)・(ρ/ρo) (34)

ここで、
 xclay = 2ミクロン以下の鉱物の割合
 xsilt = 2-60ミクロンの鉱物の割合
 xsand = 60-250ミクロンの鉱物の割合
 xcoarse = 250ミクロン以上の鉱物の割合
 ρ = 土壌の密度(kg/m3
 ρo = 参照の密度(kg/m3
 Aw = 表面積(m2/m3土壌)

 θ = ρmineral・Θ/(ρmineral+ρwater・Θ−ρsoil (35)

ここで、
 ρmineral = 鉱物の密度(kg/m3
 ρwater = 水の密度(kg/m3
 ρsoil = 土壌のバルク密度(kg/m3
 Θ = 土壌の含水率(トンH2O/m3土壌)
 θ = 土壌水分の飽和度

  = kH+・[H+]nn・(1/fH)+kH2O・(fH2O)+kCO2・(PCO2m・(1/fCO2)+korg・[R-]0.5・(1/forg (28)

 fH = (1+[BC]/CBC,HxBC・(1+[Al3+]/CAl,HyAl (29)

 fH2O = (1+[BC]/CBC,H2OzBC・(1+[Al3+]/CAl,H2OzAl (30)

 forg = (1+[R-]/CR0.5 (31)

 fCO2 = 1 (32)

ここで、
 r = 反応速度(kmol/m2/秒)
 kH+ = H+反応での速度定数
 kH2O = H2O反応での速度定数
 kCO2 = CO2反応での速度定数
 korg = 有機酸反応での速度定数
 CAl = アルミニウム飽和定数(μm/l)
 CBC = 塩基(陽イオン)飽和定数(μm /l)
 CR = 有機反応飽和定数(μm/l)
 x = H+反応での塩基陽イオン反応次数
 u = H2O反応でのAl反応次数
 m = CO2反応での反応次数
 [H+] = 水素イオン濃度(kmol/m3
 [BC] = 塩基陽イオン濃度(kmol/m3
 [R] = 解離した有機配位子(リガンド)濃度(kmol/m3
 PCO2 = 土壌溶液中のCO2分圧(atm)