渤海海水主要化学成分的基本来源、发布和移除机制的研究

本文以渤海为研究体系，具体研究和探讨其海水主要化学万分（K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、So_4~(2-)、HCO_3~-）等来源、分布和移除等有关地球化学行为，并从理论分析和实际计算两方面来建立相应的模型并加以验证分析。鉴于渤的特殊地理环境（半封闭的内陆海）和地质，其海水主要成分可以认为基本上来源于周围陆地河流的输入。因此作者首先搜集并整理了各入渤海河流的多年水文和水化学监测数据，并提出了相应的统计和计算方法。结果给出了每年平均输入渤海的各有关成分量，其中黄河占据了主导地位，最为突出的是它的悬浮质占总量的91％。作者首次分析了渤海南、北部分海域的海水和表层沉积物的主要化学组成（项目基本同前）。结果显示，除紧靠河口的极小区域，渤海的海水组成相当一致，与大洋水的规律相同（仅绝对含量偏低）。进一步，作者根据相应的输入量（前文所述）计算了各有成分在渤海海水实际容量有限，而河流物质大量注入的结果。另一方面，渤海平均每3年多即与北黄海交换一次海水，说明各种成分在移除埋藏这前己经过多次充分的迁移的交换。根据离了缔合理论，作者计算了渤海海水主要化学成分的热力学平衡分布。计算中应用了最新的热力学数据，并对活度系数的计算作了改进。结果的最大特点表现在Cl~-的缔合物在各金属离子缔合物中居主要地位，考虑到海水中高浓度的Cl~-，本文的计算结果是可信的。从热力学稳定图解分析出发，作者认为在渤海具体条件下海泡石－坡缕石和伊利石具有自生反应的可能性。并且粘土矿物在渤海中Ca~(2+)置换Na~+的反应，黄铁矿、石膏和碳酸钙的生成反应均为可行。文中同时给出了相应的化学反应式。依据海洋这一特定的“稳态模式”－即动态平衡，作者对渤海海水主要化学成分的质量平衡进行了定量计算。其移除过程包括渤海与北黄海的海水交换作用；离了交换作用；间隙水埋藏与海水飞沫作用；伊利石的自生成反应；海泡石的自生反应；硫酸盐的生成反应和碳酸盐的生成反应。质量平衡计算结果令人满意。