Растворенная нагрузка – это часть общей нагрузки потока наносов, которая переносится в растворе , особенно ионы от химического выветривания . Он вносит основной вклад в общее количество материала, выносимого из водосборного бассейна реки , наряду с взвешенной нагрузкой и нагрузкой на русло . Количество материала, переносимого в виде растворенной нагрузки, обычно намного меньше, чем взвешенной нагрузки , [1] хотя это не всегда так, особенно когда доступный речной сток в основном используется для таких целей, как ирригация или промышленное использование. Растворенная нагрузка составляет значительную часть общего потока материалов из ландшафта, и ее состав важен для регулирования химического и биологического состава речной воды.
Растворенная нагрузка в первую очередь контролируется скоростью химического выветривания , которая зависит от климата и погодных условий, таких как влажность и температура . [2] Растворенная нагрузка имеет множество полезных применений в области геологии , включая эрозию , денудацию и реконструкцию климата в прошлом.
Растворенная нагрузка обычно измеряется путем взятия проб воды из реки и проведения на них различных научных тестов. Сначала измеряются pH , проводимость и бикарбонатная щелочность образца. Затем образцы фильтруют для удаления взвешенных осадков и консервируют хлороформом для предотвращения роста микроорганизмов , а остальные подкисляют соляной кислотой , добавляемой для предотвращения осаждения растворенных ионов из раствора. Затем применяются различные химические тесты для определения концентрации каждого растворенного вещества . Например, концентрации ионов натрия и калия можно определить методом пламенной фотометрии , а концентрации ионов кальция и магния можно определить с помощью атомно-абсорбционной спектрофотометрии . [3]
Растворенная нагрузка может предоставить ценную информацию о скорости почвообразования и других процессах химической эрозии . В частности, баланс массы между растворенной нагрузкой и твердой фазой помогает определить динамику поверхности. Кроме того, растворенную нагрузку можно использовать для реконструкции климата Земли в прошлом . Это связано с тем, что химическое выветривание вносит основной вклад в растворенную нагрузку в потоке. Химическое выветривание силикатных пород является основным поглотителем углекислого газа в атмосферу, поскольку углекислый газ атмосферы превращается в карбонатные породы в карбонатно-силикатном цикле . Концентрация углекислого газа является основным фактором контроля парникового эффекта , который определяет температуру Земли. [4]
Денудация – это процесс стирания верхних слоев земного ландшафта . Поскольку скорость денудации обычно слишком мала, чтобы ее можно было измерить напрямую, ее можно определить косвенно, измеряя нагрузку наносов ручьев, дренирующих рассматриваемую территорию. Это возможно, поскольку любой материал, который проходит через определенную точку ручья, гарантированно прибыл откуда-то из водосборного бассейна ручья выше этой точки. По мере увеличения топографического рельефа вклад растворенной нагрузки в общую нагрузку потока уменьшается из-за того, что на более крутых поверхностях дождь с меньшей вероятностью проникнет в скалы, что приводит к меньшему химическому выветриванию, что снижает растворенную нагрузку. [5]
Процесс выноса солей водой к морю или бессточному озеру из бассейна реки называется вывозом соли. Когда не происходит адекватного экспорта соли, территория речного бассейна постепенно превращается в засоленные и/или солонцеватые почвы , особенно в низовьях. [6]
Информационный банк USGS CMG: Подвешенные и растворенные нагрузки