dB/dt＝K3A－K4B－K1B－K2D－K5B

　　北半球海洋

　　dC/dt＝K1A－K2C

　　南半球海洋

　　dD/dt＝K1B－K2D

　　上述符号A、B、C、D表示每一分室中的化学物数值。我们可以在表19-5中提供出地理环境内四氯化碳分布的参数。

表19-5地理环境中CCl4分布的参数

　　而在表19-6中，则演示了在42年中所作的质量平衡方程以及所给定的K0，K1，K2，K3，K4和K5的数值，并进行了计算机模拟。经过结果的互相比较，认为此种模拟在大气中和在海洋中的变化过程是符合实际观测的。

表19-6计算机对大气和海洋中CCl4分布的模拟结果

(六)化学物溢入河流的分室模型

　　美国《化学与工程新闻》杂志发表的文章指出，到公元2000年，全美通过水域运输化学物的数量，将比现在大约增加3倍。一旦发生溢出事故，就要求立刻预测出化学物分布的浓度剖面状况，以及说明它们向河流下游扩散的状况。将所得到的结果，再与已知的、所存在的毒物进行全面分析，以便作出潜在危险的评定。目前，已经应用分室模型和质量平衡方法评价此种化学物的溢出情形。从本质上认识，河流应当看成是连续移动的分室系列，某处的输出，即相当于下一分室的输入，分室间的流动速率，关系到河流本身水分流动的速率，图19-12可以展示出此类分室模型的特点。

图19-12 河流中化学物移动的分室模型

　　图中V为分室的容积；W为河流的宽度；I为混合长度；θ为容积流动速率。即叙述河流分室模型时，至少需要横断面(截面积)、流速、容积流动速率等参数。

　　某种化学污染物的质量平衡，在第n个分室的表现是：

　　式中Cn为在第n个分室中的均匀化学污染物浓度；Vn为第n分室的容积大小；q为河流的容积流量；Ke为蒸发的速率常数(单位时间的深度)。

　　对于一种化学物(溶解态)瞬时含量的简单处理，即可按照上述图式进行。在第一分室中，C1(O)＝M/V1；M为时间t＝0时所增加的化学污染物的质量。其余分室化学污染物的浓度在时刻开始时均为0。这样，其初始条件可以相对简化为：

　　Cn(O)＝0，n≥0

　　将式19.15除以Vn，并规定θ＝q/Vn，d为河流平均深度，再应用所规定的初始条件去求解前式所表达的微分方程，即可得到在第n分室、在时间t，该种化学污染物的浓度(解法略)

　　这里，一个可以调节的参数是“混合长度”，它被定义为某段河流上的一个长度，在该长度之中化学物的浓度被考虑为“不具梯度”的均匀分布。除此而外，其他关系可以由式19.16推导出来：抵达任一下游点的最大浓度的时刻，应当由上式针对时间的考虑而得出，令其导数等于0，则对时间t的解为：

　　最后，把tmax代入到Cn(t)中，即可获得最大浓度值(在第n分室中)的数量表达：

　　本文标题：地理环境的自净(5)
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