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海水營養(yǎng)鹽中的氮化合物


實驗室k / 2018-06-25

 

硝酸鹽

    如在磷酸鹽項所敘述的,把本州東部海區(qū)σt26.5-26.7的水分為四種,如分別把它的硝酸鹽濃度對AOU作圖圖,則如圖3.39所示,它們均構(gòu)成直線排列。四者斜率大致都是12.5微克原子N:3毫升O2。把它與上述的辭酸鹽的結(jié)果相比,則N,P的原子比就是12.5:1。
    這里,N和P都要涉及作為有機物主要成分的碳,不是沒有意義的。圖3.40以海水的總碳酸對AOU作圖(Y.Sugi-ura and E.Yoshimura,1967)。這里也是把水溫、氯度大致相等的水集在一起,構(gòu)成各組。點的排列也同樣是直線形狀,其斜率大約是100微克原子C:3毫升O2。據(jù)上述,C,N,P,O原子比大致成100:12.5:1:268。如前所述,它與具有平均組成的海洋動植物浮游生物完全氧化時向海水中放出的碳、氮、磷以及由海水中失去的氧的原子比106:16:1276極為接近,這是很重要的。

亞硝酸鹽、銨鹽

    海洋浮游生物的遺骸氧化分解后,就按NH+4,NO-2,NO-3順序再生(圖3.41),硝酸鹽是氧化分解的最終產(chǎn)物。PO4-AOU,∑CO2-AOU,NO3AOU圖,都表現(xiàn)出直線排列列,這是由于,氧化分解作為一級近似,可以采取大體已經(jīng)終了時狀態(tài)的緣故。與此相反,亞硝酸鹽以及銨鹽這樣的中間生成物,可以看成是指出正在進行中現(xiàn)象的指標。這些中間生成物與最終生成物的比率如不小到某種程度,就難以期望NO3-AOU圖等成直線關(guān)系。

    亞硝酸鹽的濃度總是在溫躍層附近獲得極大值。一般認為這種亞硝酸鹽是由NH向NO3変化過程中間的產(chǎn)物。亞硝酸鹽即使在溫躍層之下也常具有峰值。圖3.42所示,即為其中一例。能夠看到這種現(xiàn)象的海區(qū)是很有限的。迄今已知者,有太平洋的墨西哥濱外,秘魯濱外,印度洋的阿拉伯海。這三個地方,在深度300-800米的范圍內(nèi),有氧含量0.2毫升/升以下的層存在,在這一層的上方出現(xiàn)亞硝酸的峰值。隨之而來的一個特性,就是(圖3.43)在亞硝酸鹽峰值的近旁,能看到硝酸鹽的極小值。戈林(J.J.Goering,1968)采集了這種水,加入15KNO3,作了細菌培養(yǎng)的結(jié)果,確認重氮氣的發(fā)生,并搞清了亞硝酸鹽的峰值,并不是由于銨鹽的硝化作用產(chǎn)生的,而是由于硝酸鹽脫氮作用的產(chǎn)物。圖3.43表示的氮量,是在各個深度下采集的海水中加入15KNO3,并在22°C下保溫196小時后,發(fā)生的重氮(15N15N)量,它與所加的硝酸N的量成比例。伍斯特(W.S.Wooster,1967)敘及,在鹽度為34.6%0以上、起源于熱帶太平洋的高堿水中,發(fā)現(xiàn)適于脫氮細菌生存的環(huán)境。脫氮作用難以在海水氧含量為0.2毫升/升以上的條件下發(fā)生。因此,堪察加半島東部外海的低氧區(qū)域(~0.5毫升/升),難以期望得到亞硝酸鹽的峰值。

 

銨鹽

    如按門澤爾(D.W.Menzel,1962)等的意見,在100米以淺的表層,銨鹽的濃度超過硝酸鹽的濃度。銨鹽的濃度具有幾個峰值。這種傾向,在鷺(1966)的研究中也可以看到。圖3.44表示出他的研究結(jié)果。據(jù)該圖來看,在親潮系的水中,高濃度銨鹽出現(xiàn)的頻度比在黑潮系的水中還高。由圖3.44還可以知道,銨鹽的濃度分布,不是在海洋學一直慣用的等濃度線很容易能圖示的那些種類。
    這一點就像(杉浦,山本,1969)對鐵和鋁的分布所作的考慮那樣,看來是某種濃度出現(xiàn)的機率問題。


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