収束す 収束 しな い
測定濃度の入力
イオ ン濃度 の設定
イオ ン強度の計算 活量係数 の計算 活量の計算 イオ ン対量の
}(イ オン濃度 +イ オン対量
)<0,01 mmOIL引
測定濃度 ―イオ ン対量
活量 ロイオ ン対量の算出
Daviesの 言 十算 式
,=1/2 Σ
MiZi2叫翔 2(+̲司
合計値 の収れん判定
新たなイオ ン濃度設定
結果の算 出
第3‑1図 繰 り返 し計算 フローチ ャー ト
‑66‑
繰 り返 し計算 に用 いた塩 類 のイ オ ン対 種 とそ の反応 お よび溶解 度積 のパ ラメー ター は
Wada and Seki(1994)に
準 じ,第 3‑2表
に示 した。3.3.結 果 および考察 3.3.1.土液比 の変化 に伴 うイオ ン濃度 の変化 とその機構
第
3‑2図
に各土壌 の水 分 条件 によるECの
変 化 を示 した。水添 加量 の減 少 に伴 うECの
増加 度 は土 壌 によ って異 な り
,特
に水 添 加 量 が 少 な る とそ の違 いが著 しか った.こ
の ことは,塩
類 の集積 量・ 組成 の違 い を反映 して い る といえた。水添加量 と土壌水抽 出液 中のイ オ ン濃度 の関係 を第
3‑3図
に示 した。土 壌 試 料
,水
添 加 量 に関わ らず,陽
イ オ ン濃度 と陰イ オ ン濃 度 は ほ ぼつ りあ って い た。 この ことか らも,こ
れ ら8種
のイ オ ンが こ こで用 いた土壌試料 中の主要イ オ ン とみ な して よい と考 え られた。いづ れ の土 壌試料 にお いて も
,水
添 加 量 の減 少 に伴 いイ オ ン濃度 は増 加 したが,単
純 な反 比例 的 な増加 傾 向 は示 さな か った 。 また
,土
壌 試料 によ って水添 加 量 の減 少 に 伴 うイ オ ン濃度 の増加 傾 向 は異 な った,各
イ オ ンにつ いて見 る と,Na+,Cl濃
度 は ほ ぼ反 比例 的 に増加 したが,Ca2+,s042濃
度 は反 比例 的 な増 加傾 向 は示 さな か った 。そ の程度 は土壌試料 によ り異な り,Mc,Mcn,Kclnnl,Kcmn2,Kcmn3で
著 しか った. この差 異 は,土
壌溶液 のイオ ン濃度 の支配要 因 と しての難溶性塩 の存在 が考 え られ た。そ こで
,本
研 究 で は,Adams(1971)の
提案 して い る繰 り返 し計算 法 を応 用 し,溶
液 中で支 配 要 因 とな って い る硫 酸 カル シウム の沈 殿 生成 につ いて考 察 した 。イ オ ン対 を 考 慮 しな が ら硫酸 カル シウム の溶解 度積 を求 め,硫
酸 カル シウム に対 す る飽 和度 指 数(SI)を
次式 によって計算 し,そ
の結果 を第3‑4図
に示 した。SICaS04=l°g((Ca2卜
)(S042)/偽
pcas。4)ここで丸 括弧 はイオ ンの活量 を
,為
p cas。4は硫酸 カル シウム の溶解 度積 を示す 。Mcn,Kcmn2,Kclnn3で
は,1:10で
SIcas04が0を 大 き く下 回 った ことか ら,1:5
まで は抽 出液 には硫酸 カル シウムが過飽 和 の状態 で存在 して いたが
,1:10で
ほぼ全量 に近 い硫酸 カル シウムが溶解 された と考 え られた。 また,Mc,Kcmnlに
お いて も同様 の傾 向 を示 し,1:25ま
で硫 酸 カル シウム が過飽 和 の状態 で存在 し,1:50付
近 で ほぼ 全 量 に近 い硫 酸 カル シウムが溶解 され た と考 え られ た 。一方,M,Mnで
は飽 和抽 出溶 液 で もSIcas。4が0を 大 き く下 回 ってお り未飽和 で ある ことか ら,土
壌 中 に沈澱 して いた 硫酸 カル シウム は比較 的少 な い こ とが考 え られ た 。水 添 加 量 の減少 に伴 う単純 なイ オ‑67‑
第
3‑2表
繰 り返 し計算 に組 み入れ たイオ ンペ ア生成 反応 と生成定 数反応
lo9K°
引 用 文 献Na++Cr=NaCI° ‑0.48 Absharah and Zughul(1990)
Na十十
HC03=NaHC030 ‑0.25 Garreis and Thompson(1962)
Na+十
C032=NaC03 1.27 Garreis and Thompson(1962)
2Na卜十
C032‑=Na2C030 0.67 Garreis and Christ(1965)
Na十
+s042=NaS042‑ 0.70 Lindsay(1979)
2Na++S042=Na2S040 0.40 Absharah and Zughul(1990)
K++Cr=KCI°
‑1.59 Hanna et al.(1971)
K十
+s042=KS042 0.96 Garreis and Thompson(1962) M921+H20=MgoH++H十 ̲11.45 Lindsay(1979)
M92++cr=MgCI+ 0.42 Sposito et al.(1983)
Mg2+十
HC03=MgHc03‐ 1.16 Garrels and Thompson(1962) M92++c032=Mgco3° 3.40 Garreis and Thompson(1962)
M92+十
S042=Mgso4° 2.36 Garreis and Thompson(1962) ca2++H20=CaOH++H十 ̲12.70 Lindsay(1979)
ca2+十
Cr=CacI+ o.42 Sposito et al.(1983) ca2++N03=CaNOg+ o.70 Smith and Martell(1976)
ca2++Hc03=CaHC03+ 1.26 Garreis and Thompson(1962)
ca2+十
C032=caC030 3.20 Smith and Martell(1976) ca2++s042=caS040 2.31 Be‖ and George(1953)
H20=H++OH ‑14.00 Novazamsky and Beek(1976)
‑68‑
Ｏ Ｏ ５ １
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ドキュメント内
乾燥地の灌漑農地における塩類動態に関する研究
(ページ 70-73)