在该系统中，质量平衡表示为：

　　式中K为化学物迁移的速率常数；A为表面面积；V为容积；C为在该系统内(水中)的化学物浓度。当式子两边除以V时，即有

　　式中等号右部的符号d为水的深度。由此可以看出，其迁移速率反比于容器的深度。如果我们换成另外一种思路，即化学物反方向地从大气进入水中时，其迁移速率也必然应当反比于水面之上空气柱体的高度。这样一来，结论就可能是：一旦某种化学物质越过气一水界面的传输速率已知时，那么应用质量平衡的原理即可获得相应的深度(或高度)的基本数值。

　　这种化学物质越过空气—水界面的迁移行为，已经被纳入相应的流模型之中，其中最为简单的可参考里斯(Liss)和斯拉特尔等人于1974年在《自然》杂志上所提出的模型。然而必须认识到，作为对不同对象所经历过程的理解，还应当有各种不同的新内容。里斯的模型，可以用图19-16说明其出发点。

　　在本质上，已经述及的模型为一个两层系统，此系统中的运动在大量的物质介质内为湍流传输，而在气膜和液膜中的运动为分子扩散运动。通过界面层即膜层的运动，可以由Fick第一定律叙述，它是以一维方式表现的。

　　式中F为垂直方向即z方向上，气体通过界面层的通量；D为气体的分子扩散系数。与该式相应的，还可写成如下方式：

F＝K△C (19.50)

　　△C为越过该界面层两边的浓度差，亦称浓度梯度。K＝D/z，为一个常数，作为交换特性的表征，具有速度的量纲。将上式使用到图19-16的层系统中，并给出一个基本假设，这样即可承认如下形式：

差；Kg和Kl表示在两个不同膜层中的交换系数或速率常数。

假若进一步设定进行交换的气体服从于亨利定律，那么必然具有如下关系：

图19-16 液体和空气分室间化学物质迁移的图示

　　它表明越过气—液界面的整个速率常数，可以被看成为代表气相和液相这两个相的成分的总体表现。因而如欲估计这些速率常数，就必然取决于对H，Kl和Kg这3个参数的估算。

　　我们着重围绕地理环境自净作用的分析，阐述了有害化学物质的运动特性。在更为普遍的意义上，它实质上也就代表着化学元素在地理环境中的迁移规律与累积过程。由于它在理论地理学中占有一定的地位，因此，仍有进一步研究的必要，以期待更深刻或更全面地理解物质迁移。
　　本文标题：地理环境的自净(9)
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