土壌層の溶脱（？）、塩害化（？）について教えて下さい

質問

土壌の塩害化について考えています。
一人で勉強しているので、聞くことのできる人がおりません。
よろしくお願いいたします。

　表層部の土壌に含まれている地下水中のカチオン（ＮａやＫなど）が、水の蒸発とともに塩素イオンと結びついて塩類になる事は理解できます。（エバポレーションですよね）
　カチオン（ＮａやＫ、Ｃａ、Ｍｇなど）の起源は、表層土壌の炭酸塩化作用で、表層の土壌中にある鉱物が二酸化炭素と水の反応で地下水中に溶け出すこともわかりました。
　そこでわからないのが、Ｃｌマイナスイオン（塩素イオン、それとも塩化物イオンが正しいのですか？）の起源です。
　どこから来るのでしょうか？
　主な土壌中の鉱物などについて化学式を見てみましたが、Ｃｌイオンはどこにもないように思います。
　古海水が地表の土壌中にあるとも思えません。
　肥料の塩化カリですか？でも施肥していない地域でも、表層土壌の塩害化は起きていますよね。
　雨水中のエアロゾルのようなものですか？でも塩害化を起こすような濃度とも思えません。
　すみません。
　よろしくお願いいたします。

回答No.6

4yuzu4

素人なので表現に不適切な所もあるかと思いますがご容赦ください。

日本の耕作地に塩害が起こることはありません、というのも降雨により土壌に含まれる塩分肥料分が流れ出すためです。
塩害が起きる場所として海の近くの耕作地は台風等の暴風雨により海の水が耕作地に降り注ぐためと、ハウス栽培等の温室栽培で起こります。
温室栽培では降雨がなく地下に含まれる水分が塩基が一緒に地上付近まで上がってきて水分は蒸発し塩基は地表で結晶化します。これが塩害となります。また、化学肥料の使用が拍車をかけています。

回答No.5

chemchem

タイでは，岩塩層が比較的表層に近いところにあるため，雨期に塩が溶けて塩水ができ，乾期になると毛細管現象により表層に上昇してきて蒸発し，土壌に塩類が集積するそうです．ってことで，地域によっては岩塩に含まれるClが起源になる場合もありますね．

回答No.4

noname#21649

1.ご指摘の内容は何かの理由で地下水流入が抑えられたときに発生します。一例として.地下水のくみ上げ・大江戸線のような地下水を切断するような地下工作物の建設。これらは.先進各国の限られた地域で発生する内容であり.塩害が大きな問題となっている乾燥地区の農業では考慮されにくいです。ただ.開発による内陸内循環水の消失が発生した場合（一例として.イランかイラク国内でソ連の援助で建設された給水設備があります。農地化されたことにより保水力が低下.内陸内にあった水が大気中に起算し.その地域全体の水が失われ.付近一体が砂漠化しました）には.ご指摘のようなことが問題になる場合があります。

2.「内陸」の定義はどうなりますか。死海近辺では.単に地表付近にあった海水が乾燥して（循環があったが開発などで蒸発が盛んになった）塩害か進んでいるだけです。

3.供給源はご指摘のとおりです。
4.ＮＡＣｌとは限りません。長野か山梨の例では主成分は硫酸ナトリウムです。
5.海水成分が大気中を移動できる範囲は海岸から50-100ｋｍ程度です。
6.特殊なれいではありません。全世界的にみればこちらが普通です。

前提条件がはっきりしません。世界的にみてまれな多雨地域である日本の場合か.塩害が多くの問題となっている乾燥地域の場合か.が.文面から読み取れません。「地域依存」は全体的にみられます.「地域依存」の条件を排除して.塩害の問題を説明できません。もし地域条件をはずすのであれば.大きな間違いを犯すことになります。

回答No.3

noname#29428

suiranです。

雨水に含まれる塩素の量も無視できないと思いまして，雨水のみの回答を致しました。しかし，人口の多い地域では人による散布の方が大きいかも知れません。

ヒトは10g/日の食塩摂取量です。年間では4kgになります。この塩分を汗や尿として散布しています。1000人なら4トンです。膨大な量ですね。

動物も量的には少ないですが同じですから，ヒトを含めた動物による散布量が最も大きな原因かも知れませんね。

塩害は素人でわかりませんが…

補足

なるほど、「おっしこ（尿）」ですね。
確かに、すごそうです。
surianさんは具体的な数字を出して下さるので、非常に分かりやすいです。
おしっこの塩分濃度も勉強しなきゃ。

今まで教えて下さったことをまとめると、塩化物イオンの起源として考えられるのは、

１）海岸沿いでは「現在の海」
２）内陸部では「地層中に閉じこめられた古代の海水」
３）または「岩塩などの蒸発岩」
４）人の多い地域では「尿」
５）または塩化カリなどの「化学肥料」
６）雨水などに混入している「海水のしぶき」

しかしこのように考えると、地下水というのは、流出しない限り、塩化物イオンはどんどん溜まっていく一方なのでしょうかね。
どうもありがとうございます。

回答No.2

noname#29428

「雨水中のエアロゾルのようなものですか？でも塩害化を起こすような濃度とも思えません。」

専門は地球科学ではありませんし，土壌についても塩害についても素人ですが， Cl-の雨水による循環は無視できる量ではありません。それにより塩害が生ずるかどうかは知りませんが…

雨水には，Cl-が0.5～2mg/l含まれます。蒸発はほとんど海からですから当然のことです。これは1mmの雨量があると，1m2に0.5～2mgのCl-が散布されることになります。塩に換算するともっと多くになります。

地球の陸地表面の降水量（平均）はおよそ年間970mmですから，1m2に0.5～2ｇ以上の塩を播いているのと同じです。当然，雨量が多ければ流されますが，雨量が少なければ蓄積されます。

この塩分は，河川水や地下水では一桁以上に濃縮されます。ですから，蒸発量が多い場合には，この水による灌漑でも，さらに二桁も三桁も濃縮されることになります。灌漑による塩害は，アフリカ等の蒸発量の多い地域では原因の一つに考えられるかも知れません。

地球科学の分野で，今説明しました塩素循環は特別なものではありません。検索すると多数のURLがヒットするはずです。

繰り返しますが，塩素循環をご説明したのであって，塩害の原因について述べたわけではありません。参考になりましたなら…

補足

表層の土壌のことなので、「土壌学＝農学」だと思ってここに質問を書きました。「地球科学」となると、このgooでは、地学系の分野の方になるのですか。
素人なのもので、大変失礼いたしました。

さて雨水中の塩化物イオン濃度が、0.5～２mg/Lというのは、非常に驚きました。
当量濃度だと、仮にCl-を１mg/Lだとして35で割るから、0.06meq/Lにもなるのですね。

塩素は一般環境水中ではほとんど反応しないように思います。
おっしゃるように、沈殿しなければ、塩化物イオンの地下水中からの減少はないわけで、濃度が上がる一方ですね。
地表付近の深度に塩化物イオンが多い理由もなんとなくわかるような気がします。

まとめると、塩化物イオンの供給源として、雨水（海水中のエアロゾル、すなわち海水のしぶきを核とした小さい塊？）も、「無視できない」ものと、考えることができる。
となりますが、これで良いのでしょうか？

回答No.1

noname#21649

「塩素イオン」は私の使っている言葉なので.最近は使われなくなっているはずです。ですから.多分塩化物イオンが今の正しい言葉と思われます。

「煙害」は.日本では重に海岸地帯で発生します。原因は台風などで海水が内陸地に輸送されるためです（昭和３８年ごろ関東地方を通過した台風により.東京電力の拝殿が致命的被害を受けた）。
海外では.内陸部で発生します。これは.地殻変動などで海水が内陸部にとどまり.乾燥して.地層中に残った場合（チリかアルゼンチンかボリビアかの国境付近の巨大な塩水湖が有名。）やその生成途中にある場合（イスラエルの死海）です。エベレストが地殻変動で海水面から上昇して生成した山（アンモナイトの化石が出ます）ですから.北側のルプノールは海水が混ざってもおかしくありません。
また.日本でも堆積岩中に塩分が含む場合があり（長野か山梨の山中に塩が取れる山があります）.こちらが自然蓄積した場合があります。エジプトの開墾地区の煙害は.ナイル川からの塩分の輸送にあります。

補足

頭が悪いので、教えて下さい。
本で読んだ知識しかありません。
「とんちんかん」な質問であれば、容赦なくご指導下さい。
よろしくお願いします。

「塩化物イオン」ありがとうございます。
年齢が「ばれそう」ですな。
ちょっと、恥ずかしい。

自分の知識と、教えて下さったことをまとめると、塩化物イオンと塩害の関係は、以下のようなものですか？

１）海岸付近は、現在の海水が、地下水中に「塩水くさび」として入り込み、これが地表付近まで上昇するのですか？
２）内陸部では、深い地下水中に含まれている古海水が、地上付近（乾季にエバポレートできる深さ）まで上昇したのですか？
３）また内陸部では、岩塩などの古代海水の蒸発岩が地下水に溶け、これが同様の原因になっているのですか？
４）地域特性に関係なく、表層土壌中に、かなり古い時代の海水が、ＮａＣｌとして残っている、という事ですか？
５）地域特性に関係なく、塩類が空気中を運搬され、これが地域への塩化物イオンの供給源となったのですか？
６）また特殊な例として、ナイル川が塩化物イオンを運搬し、これが氾濫や伏流などで、地域に塩化物イオンを供給したのですか？

以上のことをまとめると、塩化物イオンの源は、新旧はあるにせよ、「海」という事になるのですか？

でもここで考えると、海が「しょっぱい」のは、岩石との反応だって聞いたことがあります。
とすると、地層中に塩化物イオンがあっても良いような気もしてきます。
これも勉強しなきゃです。
どうもありがとうございます。