溶移質
溶移質（英語：dissolved load，又稱溶解質、溶解負載、溶解負荷等）是河流中以溶液形式攜帶的沉積物負荷，尤其是化學風化形成的離子。溶移質與懸移質、推移質都是河流流域中物質遷移的主要貢獻者。作為溶移質攜帶的物質的質量通常遠小於懸移質[1]，但情況並非總是如此，特別是當流水主要用於灌溉或工業用途等目的時。溶移質占景觀總物質通量的很大一部分，其組成對於調節流水的化學和生物過程很重要。
溶解負載量主要受化學風化速率控制，而化學風化速率取決於氣候和天氣條件，如濕度和溫度。[2]溶解負載在地質學領域有許多有用的應用，包括侵蝕作用、剝蝕作用和了解過去的氣候。
測量方法
溶解負載量通常可以通過從河流中採集水樣並對其進行各種檢測來進行測量。首先測定樣品的pH 值、電導率和碳酸氫鹽鹼度。接下來，過濾樣品以去除懸浮的沉積物，並用氯仿保存以防止微生物生長，而其他樣品則添加鹽酸酸化以防止溶解的離子從溶液中沉澱出來。然後，用各種化學測試來確定每種溶質的濃度。例如，鈉離子和鉀離子濃度可以用火焰光度法測定，而鈣和鎂離子的濃度可以通過原子吸收分光光度法測定。[3]
應用
重建過去的氣候
溶解負載可以提供有關成土作用速率和其他化學侵蝕作用過程的有價值信息。特別是，溶移質和固態之間的質量平衡有助於確定表面動態 。此外，溶解負荷可用於重建地球過去的氣候，這是因為河流中的溶移質的主要來自化學風化。矽酸鹽岩石的化學風化是大氣二氧化碳的主要的匯，因為大氣中的二氧化碳在碳酸鹽-矽酸鹽循環中轉化為碳酸鹽岩。而二氧化碳濃度是溫室效應的主要控制因素，決定了地球的溫度。[4]
剝蝕作用
剝蝕作用是地球表層景觀的磨損過程。由於剝蝕速率通常太慢而無法直接測量，因此可以通過測量流域的河流沉積物負載來間接確定。其原理是通過河流上某個點的任何物質都必定來自其流域上游的某處。隨著地形起伏的增加，溶解負載對河流總負載的貢獻減少，因為在更陡峭的表面上，雨水不太可能滲入岩石，導致化學風化作用較弱，從而降低溶解負載量。[5]
鹽分輸出
河流能夠將鹽分從流域帶走，輸入海洋或內陸湖泊。當沒有足夠的鹽輸出時，流域地區逐漸轉變為鹽鹼地，特別是在下游。[6]
一些主要河流的溶解負載量
| 河流 | 流域面積，106 km2 | 流量，109 m3/年 | 總溶解固體（TDS），106噸/年 |
|---|---|---|---|
| 西江 | 0.35 | 30 | 10.14 |
| 長江 | 1.95 | 1063 | 226 |
| 黃河 | 0.745 | 48 | 84 |
| 恆河-雅魯藏布江 | 1.48 | 1071 | 129.5 |
| 勒拿河 | 2.44 | 532 | 50.6 |
| 亞馬遜河 | 4.69 | 6930 | 324.6 |
| 奧里諾科河 | 1.00 | 1100 | 51.3 |
| 奎師那河 | 0.251 | 30 | 10.4 |
| 哥達瓦里河 | 0.31 | 92 | 17 |
| 高韋里河 | 0.09 | 21 | 3.5 |
| 恆河 | 0.75 | 493 | 84 |
| 世界總量 | 101 | 37000[9] | 3843.0 |
參見
參考文獻
- ^ Alexandrov, Yulia; Cohen, Hai; Laronne, Jonathan B.; Reid, Ian. Suspended sediment load, bed load, and dissolved load yields from a semiarid drainage basin: A 15-year study. Water Resources Research. 2009, 45 (8): W08408. Bibcode:2009WRR....45.8408A. ISSN 0043-1397. doi:10.1029/2008wr007314 （英語）.
- ^ Grosbois, C.; Négrel, Ph.; Fouillac, C.; Grimaud, D. Dissolved load of the Loire River: chemical and isotopic characterization. Chemical Geology. 2000, 170 (1–4): 179–201. Bibcode:2000ChGeo.170..179G. ISSN 0009-2541. doi:10.1016/s0009-2541(99)00247-8.
- ^ Grove, T. The dissolved and solid load carried by some West African rivers: Senegal, Niger, Benue and Shari. Journal of Hydrology. 1972-08-01, 16 (4): 277–300. Bibcode:1972JHyd...16..277G. ISSN 0022-1694. doi:10.1016/0022-1694(72)90133-3 （英語）.
- ^ Chetelat, B.; Liu, C.-Q.; Zhao, Z.Q.; Wang, Q.L.; Li, S.L.; Li, J.; Wang, B.L. Geochemistry of the dissolved load of the Changjiang Basin rivers: Anthropogenic impacts and chemical weathering. Geochimica et Cosmochimica Acta. 2008, 72 (17): 4254–4277. Bibcode:2008GeCoA..72.4254C. ISSN 0016-7037. doi:10.1016/j.gca.2008.06.013.
- ^ Judson, Sheldon; Ritter, Dale F. Rates of regional denudation in the United States. Journal of Geophysical Research. 1964-08-15, 69 (16): 3395–3401. Bibcode:1964JGR....69.3395J. ISSN 0148-0227. doi:10.1029/jz069i016p03395 （英語）.
- ^ Hydronomic Zones for Developing Basin Water Conservation Strategies (PDF). [12 July 2015]. （原始內容 (PDF)存檔於2022-01-21）.
- ^ Zhang, Shu-Rong; Lu, Xi Xi; Higgitt, David Laurence; Chen, Chen-Tung Arthur; Sun, Hui-Guo; Han, Jing-Tai. Water chemistry of the Zhujiang (Pearl River): Natural processes and anthropogenic influences. Journal of Geophysical Research. 2007-03-22, 112 (F1): F01011. Bibcode:2007JGRF..112.1011Z. ISSN 0148-0227. doi:10.1029/2006jf000493 （英語）.
- ^ Mass transport in krishna river basin (Table-5) (PDF). [25 April 2020]. （原始內容 (PDF)存檔於19 June 2015）.
- ^ Ground Water-Making the invisible visible (page 13), The United Nations World Water Development Report 2022 (PDF). [5 April 2022]. （原始內容 (PDF)存檔於2022-04-24）.