Các quá trình vật lý và hóa học của hồ - Chương 5

Những chất đồng vị bền vững trong hồ nước ngọt và nước mặn5.1 Lời giới thiệuViệc làm giầu lên của những đồng vị nặng (H218O và HDO) trên mặt n ớc và mặt hồ, thực sự đã đ ợc quan sát trong suốt quá trình nghiên cứu sự thay đổi của các chất đồng vị bền vững trong chu kỳ thuỷ văn, từ thời kỳ đầu (Rankama 1954). Craig (1961a) để ý rằng những thành phần cấu tạo đồng vị của n ớc từ những hồ ở Châu Phi đã bị thay thế đồng vị -18O trong -D có...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Các quá trình vật lý và hóa học của hồ - Chương 5 Ch ¬ng 5Nh÷ng chÊt ®ång vÞ bÒn v÷ng trong hå n íc 230 http://www.ebook.edu.vn ngät vμ n íc mÆn5.1 Lêi giíi thiÖuViÖc lμm giÇu lªn cña nh÷ng ®ång vÞ nÆng (H218O vμ HDO) trªn mÆt n íc vμmÆt hå, thùc sù ®· ® îc quan s¸t trong suèt qu¸ tr×nh nghiªn cøu sù thay ®æicña c¸c chÊt ®ång vÞ bÒn v÷ng trong chu kú thuû v¨n, tõ thêi kú ®Çu (Rankama1954). Craig (1961a) ®Ó ý r»ng nh÷ng thμnh phÇn cÊu t¹o ®ång vÞ cña n íc tõnh÷ng hå ë Ch©u Phi ®· bÞ thay thÕ ®ång vÞ -18O trong -D cã liªn quan tíithμnh phÇn dßng ch¶y cña c¸c lo¹i n íc ngät kh¸c, mμ cÊu tróc thμnh phÇncña chóng tu©n theo ® êng n íc khÝ t îng (MWL).ViÖc lμm giÇu lªn cña c¸c lo¹i ®ång vÞ nÆng nμy ®· ® îc sö dông réng r·i nhmét dÊu hiÖu ®Ó nhËn biÕt sù ®ãng gãp cña n íc hå vμo n íc ngÇm (Payne1981; Darling cïng mét vμi ng êi kh¸c 1990; Krabhenhoft cïng vμi ng êi kh¸c1990). Vμ h¬n thÕ n÷a, nã còng lμ mét phÐp ®o vÒ c©n b»ng cña n íc hå, ®ÆcbiÖt lμ ®o kh¶ n¨ng bèc h¬i cña n íc. Tr íc ®ã , ph ¬ng ph¸p nμy ®· ® îc kiÓmnghiÖm l¹i bëi Dincer (1968), nhãm cña Gat (1968), Pearson vμ Coplen(1978),Moser vμ Rauert (1980), Gat (1981), Zuber (1986) vμ nh÷ng ng êi kh¸c ®· tãmt¾t l¹i ®Ò tμi nghiªn cøu nμy.C¬ së cho dÊu hiÖu cña chÊt ®ång vÞ dÔ bay h¬i trªn bÒ mÆt n íc lμ sù ph©n®o¹n c¸c ®ång vÞ, x¶y ra ngay t¹i mÆt tiÕp xóc gi÷a kh«ng khÝ-n íc vμ kÌmtheo qu¸ tr×nh bèc h¬i. Theo Craig vμ Gordon (1965; Merlivat vμ Coartic còngnh×n nhËn vÊn ®Ò t ¬ng tù 1975 ). Sù ph©n ®o¹n bÞ t¸c ®éng bëi hai thμnhphÇn: do mét thùc tÕ lμ c¸c chÊt ®ång vÞ s¸ng h¬n ® îc thÝch øng trong qu¸tr×nh chuyÓn tiÕp tõ láng sang h¬i. Do sù chªnh lÖch khÝ ¸p gi÷a c¸c chÊt ®ångvÞ (c¸i ® îc gäi lμ ¶nh h ëng cña tr¹ng th¸i c©n b»ng ®ång vÞ). Vμ mét t¸c ®éngn÷a (th êng ® îc gäi lμ t¸c ®éng cña ®éng lùc häc hay sù vËn chuyÓn c¸c chÊt®ång vÞ) ®ã lμ kÕt qu¶ cña sù kh¸c nhau vÒ tèc ®é lan truyÒn cña c¸c ®ång vÞph©n tö n íc th«ng qua líp biªn kh«ng khÝ.H×nh 5.1 cho ta thÊy gi¶n ®å quan hÖ gi÷a hå vμ m«i tr êng. Sù thay ®æi cñac¸c chÊt ®ång vÞ bÒn v÷ng theo c¸ch: mét phÇn tö bÒ mÆt n íc tiÕp xóc víi khÝquyÓn cã thÓ ® îc diÔn to¸n theo c«ng thøc sau: d (V . L ) F (in). in F (out ). L E. c (1) dttrong ®ã: V = thÓ tÝch cÇn nghiªn cøu F(in) = tæng l îng nhËp (nh l îng gi¸ng thuû, c¸c dßng ch¶y mÆt, vμl îng ch¶y ra cña n íc ngÇm...) F(out)= tæng l îng tiªu hao ( bao gåm c¶ l îng n íc ngÇm bÞ rß rØ vμl îng nhËp vμo s«ng..) E = l îng bèc h¬i 231 http://www.ebook.edu.vn L, in, vμ c = theo thø tù lμ nh÷ng thμnh phÇn cÊu t¹o cña ®ång vÞbÒn v÷ng trong n íc hå, n íc ngÇm trong khe nói, vμ dßng bèc h¬i.B¶ng 5.1. Sù lμm giÇu nh÷ng ®ång vÞ kim lo¹i nÆng trong c¸c tr êng hîpTr êng hîp 1: ao hå kh« c¹n, chÊt dång vÞ ë tr¹ng th¸i æn ®Þnh. ( kh«ng cã tr¹ng th¸i thuû v¨n æn ®Þnh trong tr êng hîp nμy) (1 h) ( ) Ck 0 0 0 ss a a h hhtrong ®ã * 0 a (1 h).( * Ck ) hTr êng hîp 2: C¸c yÕu tè thuû v¨n vμ chÊt ®ång vÞ ë tr¹ng th¸i æn ®Þnh trong tr êng hîp hå c¹n * h( ) h( (1 h)C k ss in a in a introng ®ã * a in * (1 h)( Ck )Tr êng hîp 3: C¸c yÕu tè thuû v¨n vμ chÊt ®ång vÞ ë tr¹ng th¸i æn ®Þnh trong tr êng hîp hå cã dßng ch¶y qua (1 h) Ck ...