欢迎您来到全国水雨情信息网站! 2021年1月28日 星期五
 
  当前位置: 首页--水利百科--环境水利--环境水利

化学径流

2020-04-09 21:01

溶解质在水流携带下的迁移,又称溶质径流。某时段通过某过水断面的溶解质数量,即为该时段内的化学径流量。

根据苏联学者Γ.A.马克西莫维奇和Γ.B.洛帕金的估计,全世界化学径流量约为36亿~37亿t。化学径流的矿物组成主要为碳酸盐和重碳酸盐类,其次为氯化物和硫酸盐类等。

时空分布

化学径流因河流的径流量和矿化度不同而呈现出时空差异。从全世界的年化学径流分布看,在苔原带,河流的矿化度与年径流量均不大,化学径流量很小;在森林、森林草原带、草原带和荒漠带,因河水矿化度较高,年化学径流量较大。在热带与亚热带,河流年径流量增加,但其矿化度降低,年化学径流量反而减少。化学组成也有明显的时空差异。例如,中国西北内陆地区有些河水矿化度在1000mg/L以上,多属硫酸盐、氯化物类水;由西北向东南,河水矿化度逐渐递减;至东南沿海地区,有些河水矿化度仅50mg/L,属重碳酸盐类钙组水。在中国西北干旱地区,水化学类型还有季节变化,汛期为碳酸盐类水,枯季则转化为硫酸盐、氯化物类水。

径流形式

化学径流中易溶盐类,如钾、钠、镁、钙的氯化物和硫酸盐,在水迁移过程中常呈极不饱和的离子溶液状态;而比较难溶的钙、镁的碳酸盐以及二氧化硅和有机质,大部分以溶液形式进行迁移,小部分被吸附在悬浮物上进行迁移。

影响因素

在自然界的风化过程中,元素由岩石转入水溶液,汇入河流,脱离所在地区或流域的过程,是内外因素相互作用、相互制约的结果。

(1)内在因素主要是元素的化学键及极化作用。元素的化合价高,熔点和沸点也高,其迁移能力则较小;化合价低,熔点和沸点也低,其迁移能力则较大。极化作用的强弱影响到化合物的稳定性,从而可以直接或间接地影响元素的迁移能力。

(2)外在因素有气候、生物、地质构造、岩石和地貌等条件。①气候因素主要包括温度、水分、光和气压等。温度的变化可影响化学反应速度,决定物理化学系统中物质存在的形式和状态;水分则直接影响化学元素在水中迁移的数量;光影响有机元素的迁移转化和重新组合;气压影响气体在水中的溶解度等。这些气候因素与化学径流既相互依存,又相互制约。②生物因素表现为生物在太阳能作用下从周围水环境中吸收某些元素组成有机化合物,同时又把这些物质归还给水圈、大气圈和岩石圈。生物的长期活动不断改变着地表的某些化学组成,在极大程度上决定着自然界中氧化还原过程的条件和天然溶液中的氢离子浓度,从而影响到化学径流的变化。③地质构造因素(如褶曲、断层、节理、裂隙、岩层倾角)对于土壤水和潜水的运动速度和方向、风化作用的速度产生影响,引起化学径流的变异。④岩石因素,由于化学径流中的物质大多来自岩石圈,岩石化学成分不同,风化过程和元素迁移情况也有所不同。岩石的各种成分在水中的溶解程度有差异,因而形成的化学径流也不相同。⑤地貌因素对水的迁移形式有重要影响。在山地河流中,物质机械搬运量大于化学径流;平原河流则与其相反。

计量方法

化学径流通常以每年搬运化学干物质的重量计量,并以相对数值——每年每平方公里的化学淋溶物质重量或化学剥蚀深度来表示;前者称为淋溶率或淋溶模数,后者称为化学剥蚀力,二者在数量、组成、时空变化上是一致的。采用相对数值,便于比较各地区化学剥蚀的差异。

责编: system