【流域でのNaのマスバランス測定から得られた速度定数5.2×10-15〜6.8×10-13
mol/m2/秒と、オリゴクレースの溶解速度定数1.7×10-12 mol/m2/秒(Busenverg
& Clemency, 1976)との比較】
【野外と室内での溶解速度の差は、温度と炭酸ガス分圧の違い、鉱物表面形態の違いなどによる】
【野外の溶解速度への人類とくに農業の影響】
『Abstract
The experimental rate constant of dissolution of oligoclase,
1.7×10-12 mol・m-2・s-1 (Busenberg
and Clemency, 1976), is compared with rate constants, 5.2×10-15
to 6.8×10-13 mol・m-2・s-1, derived
from mass-balance measurements of sodium in hydrological catchments.
The wide range of the field-based rate constants mainly reflects
the uncertainty in the evaluation of the specific wetted surface
of rock in aquifer. The most probable order of magnitude of the
field rate constant is 10-14 mol・m-2・s-1.
The difference between the experimental and field rate constant
is only partly caused by lower temperature and lower PCO2 in the aquifer. The main reason for the discrepancy
is the diverse history of the mineral surfaces undergoing reaction.
It is suggested that the feldspar surfaces in an aquifer are
old, compared to those of feldspars utilized in laboratory experiments.
They have fewer defects and are smooth. The fresh surfaces of
feldspars studied in the laboratory consist of many kinks and
ledges and small-area terraces which dissolve faster.
The differences in rate constants derived from field data on
several specific catchments indicate that the anthropogenic processes
which have operated during this century in Central Europe speed
up the rate of dissolution by a factor of three. Modern agricultural
practices speed up the rate by a factor of five.』
『要旨
オリゴクレースの室内実験による溶解速度定数、1.7×10-12 mol/m2/秒(Busenberg
and Clemency, 1976)は、流域でのNaのマスバランス測定から得られた速度定数、5.2×10-15
〜 6.8×10-13 mol/m2/秒と比較される。野外で求めた速度定数が広い範囲を示すのは、帯水層中における岩石の濡れた比表面積の評価に伴う不確かさをおもに反映している。野外からの速度定数において、もっとも可能性のある桁の大きさは10-14
mol/m2/秒である。実験室と野外での速度定数の違いは、ただ部分的には、帯水層では温度とPCO2 がともに低いことによる。くい違いの主な理由は、反応する鉱物表面の履歴が異なることである。
帯水層中の長石表面は、室内実験に使われた長石に比べて古いことが示されている。それらは欠陥が非常に少なく、平滑である。室内実験での長石は新鮮な表面をもち、たくさんのキンクやレッジならびに小面積のテラスが存在し、それらは速く溶解する。
いくつかの流域の野外データから得られた速度定数に見られる差は、中欧において今世紀に行われた人類活動の過程が、溶解速度を3倍に増加させたことを示している。現代農業は溶解速度を5倍も速めている。』
Introduction
Theoretical
Laboratory data and field results
Accuracy of field derived rate constants
Discussion
Conclusions
Acknowledgements
References
Appendix