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1、海洋主要生源要素一、营养盐的构成海洋植物与动物生长所必需的元素海洋植物与动物生长所必需的元素所有生物所有生物必需元素必需元素部分生物部分生物必需元素必需元素少量生物少量生物必需元素必需元素H、C、N、O、Na、Mg、P、S、Cl、K、Mn、Ca、Fe、Co、Zn、SeSi、V、Co、Mo、I、B、F、Cr、Br、Ru、SnLi、Al、Ni、Sr、Ba微量微量/痕痕量营养盐：量营养盐：Fe、Mn、Co、Zn、Se等等主要营养盐：主要营养盐： N、P、Si；海洋初级生产过程和；海洋初级生产过程和食物链的基础食物链的基础营养盐的构成二、营养盐循环含量与分布不均含量与分布不均匀，存在明显的匀，存在明显
2、的季节与区域变化季节与区域变化一、海洋氮循环在气候变化中的作用第2节氮的生物地球化学循环生物体重要生物体重要组成元素组成元素地球大气的初始氧化Berman-Frank等等, 2003, Res. Microbiol冰期间冰期大气CO2变化变化变化机制？机制？共识：共识：海洋的作用海洋的作用Sigman & Boyle, Nature, 2000假说三：海洋反硝化作用机制假说三：海洋反硝化作用机制（Ganeshram等，等，Nature, 1995；Altabet等，等，Nature, 1995；Ganeshram等，等，Paleoceanogr., 2000）冰期时海洋反硝化作用降低冰期时海洋
3、反硝化作用降低 增加海洋结合态氮储库增加海洋结合态氮储库 激发生物生激发生物生产力产力 有机碳输出通量增加有机碳输出通量增加 吸收更多大气吸收更多大气CO2三个假说假说一：陆架侵蚀机制假说一：陆架侵蚀机制（McElroy,Nature,1983; Culter等等, EPSL, 2003）冰期海平面低冰期海平面低 陆架区暴露于空气陆架区暴露于空气 间冰期累积的有机物风化侵蚀间冰期累积的有机物风化侵蚀 增加海洋结合态氮储库增加海洋结合态氮储库 促进光合作用促进光合作用 吸收更多大气吸收更多大气CO2假说二：海洋固氮作用机制假说二：海洋固氮作用机制（Falkowski, Nature, 1997;
4、 Broecker and Henderson, Paleooceanogr, 1998; Michaels等等, Oceanography, 2001；Karl等等, Biogeochemistry, 2002）冰期大气冰期大气Fe沉降通量增加沉降通量增加 海洋固氮作用增强海洋固氮作用增强 增加海洋结合态氮增加海洋结合态氮储库储库 激发生物生产力激发生物生产力 有机碳输出通量增加有机碳输出通量增加 吸收更多大气吸收更多大气CO2启示l海洋氮储库变化可能是导致冰期海洋氮储库变化可能是导致冰期间冰期海洋生物间冰期海洋生物生产力和大气生产力和大气CO2变化的原因。变化的原因。l了解海洋氮循环对于阐
5、释海洋生态系功能和全球气了解海洋氮循环对于阐释海洋生态系功能和全球气候变化具有重要意义。候变化具有重要意义。l氮循环一直是海洋科学经久不衰的热点研究领域。氮循环一直是海洋科学经久不衰的热点研究领域。全球海洋氮收支平衡的估算全球海洋氮收支平衡的估算海洋氮循环研究现状对各形态氮含量与对各形态氮含量与分布有一定了解，分布有一定了解，对循环路径有定性对循环路径有定性认识，但有关氮循认识，但有关氮循环关键过程的速率环关键过程的速率特征缺乏信息。特征缺乏信息。二、氮的存在形态与储库价态价态分子式分子式名称名称+5NO3-硝酸盐硝酸盐+4NO2二氧化氮二氧化氮+3NO2-亚硝酸盐亚硝酸盐+2NO一氧化氮一氧
6、化氮+1N2O氧化亚氮氧化亚氮0N2氮气氮气-1NH2OH羟胺羟胺-2N2H4肼（联氨）肼（联氨）-3NH3氨气氨气NH4+铵盐铵盐RNH2有机胺有机胺海洋氮储库储库储库氮储量（氮储量（1015 gN）所占份额（所占份额（%）海洋植物海洋植物0.300.001海洋动物海洋动物0.170.0007微生物微生物0.020.00006无生命的溶解有机物无生命的溶解有机物5302.3无生命的颗粒有机物无生命的颗粒有机物3-2400.01-0.1氮气氮气2200095.2氮氧化物氮氧化物0.20.009硝酸盐硝酸盐5702.5亚硝酸盐亚硝酸盐0.50.002铵盐铵盐70.03合计合计100各种形态氮的浓
7、度形态形态开阔大洋开阔大洋表层水表层水开阔大洋开阔大洋深层水深层水沿岸海域海沿岸海域海水水河口水体河口水体 泻湖水体泻湖水体（ M）N2800115070011007001100NO3-0.23503003500.12.7NO2-0.10.1020300.020.16NH4+0.5302506000.021.7DON533105150270PON0.4无机磷酸盐。无机磷酸盐。l溶解非活性磷溶解非活性磷（soluble nonreactive P，SNP）：）：TDP - SRP。SNP与分析所用氧化与分析所用氧化/水解条件有关，包括有水解条件有关，包括有机磷、焦磷酸盐、无机磷聚合物，机磷、焦磷
8、酸盐、无机磷聚合物，SNPDOP。磷存在形态：测定问题测定问题lTDP的测定：的测定：高强度紫外光高强度紫外光/高温湿法氧化高温湿法氧化/二者结二者结合将合将SNP转化为转化为DIP，用磷钼蓝法测量。存在问题：，用磷钼蓝法测量。存在问题：无法定量转化。无法定量转化。l生物生物可利用磷可利用磷（biologically available P，BAP）：包括无机包括无机磷酸盐和磷酸盐和SNP中部分生物可利用的组分，尚没有常中部分生物可利用的组分，尚没有常规测量方法规测量方法。磷存在形态：测定问题测定问题三、海洋磷的收支状况l天然总磷输入通量：（天然总磷输入通量：（2.63.3） 1011 mol
9、P/a；考虑；考虑人类活动影响：（人类活动影响：（7.415.6） 1011 molP/a。l所输送总磷主要以颗粒态存在，大多在近海沉降迁所输送总磷主要以颗粒态存在，大多在近海沉降迁出，进入海洋磷循环的主要是溶解态磷。出，进入海洋磷循环的主要是溶解态磷。l工业革命前进入海洋的总溶解态磷通量：工业革命前进入海洋的总溶解态磷通量：（315） 1010 molP/a。海洋磷来源：径流输入径流输入磷输入磷输入海洋的主要海洋的主要路径，河流磷主要来自陆地岩路径，河流磷主要来自陆地岩石和土壤的风化。石和土壤的风化。l大气沉降输入总磷通量：大气沉降输入总磷通量：4.5 1010 molP/a，活性无，活性无
10、机磷占机磷占25-30%。l气溶胶磷的溶解度：气溶胶磷的溶解度：受来源、颗粒大小、海表面气受来源、颗粒大小、海表面气象条件、生物学状况等影响。象条件、生物学状况等影响。l大气输入海洋磷循环的通量：大气输入海洋磷循环的通量：1 1010 molP/a（假设（假设气溶胶磷溶解度为气溶胶磷溶解度为22%）。）。海洋磷来源：大气沉降大气沉降l火山喷发是区域性的火山喷发是区域性的，仅，仅在在有限时空有限时空尺度上产生尺度上产生影响。影响。l少量研究显示，对于区域海洋，火山活动输入的少量研究显示，对于区域海洋，火山活动输入的DIP可能要远高于大气沉降输入的量可能要远高于大气沉降输入的量（Resing, 1
11、997）。海洋磷来源：火山活动火山活动l磷从水体迁出的最重要途径：磷从水体迁出的最重要途径：生物吸收、结合进入生物吸收、结合进入沉降颗粒有机物、埋藏于沉积物。沉降颗粒有机物、埋藏于沉积物。l磷的埋藏通量：磷的埋藏通量：（2.83.1） 1011 molP/a 埋藏埋藏于海于海底（底（1000 m）的有机碳通量：）的有机碳通量：3.3 1013 molC/a（Jahnke，1996），结合），结合Redfield比比（P/C=1:106）。海洋磷的迁出：有机质的埋藏有机质的埋藏l磷结合进入磷结合进入CaCO3壳体：壳体：CaCO3-P埋藏通量估计为埋藏通量估计为1.45 1010 molP/a（
12、Froelich等，等，1982）。但此后通过洁净。但此后通过洁净技术的研究发现，技术的研究发现，CaCO3结合的结合的P浓度比报道值低浓度比报道值低10%以上以上（Palmer，1985；Sherwood等，等，1993）。l通过铁水合氧化物涂敷于贝壳表面，通过铁水合氧化物涂敷于贝壳表面，从而吸附到贝从而吸附到贝壳，由此迁出的磷通量为（壳，由此迁出的磷通量为（4.05.3） 1010 molP/a。海洋磷的迁出：黏土、铁水合氧化物的吸附与沉淀黏土、铁水合氧化物的吸附与沉淀l一直被视为重要迁出途径，但迁出通量难以确定。一直被视为重要迁出途径，但迁出通量难以确定。l磷灰石的形成：磷灰石的形成：进
13、入海底的颗粒磷有进入海底的颗粒磷有90%被再矿化被再矿化并释放至间隙水，随后沉淀形成。估计与微生物活并释放至间隙水，随后沉淀形成。估计与微生物活动、动、Eh、pH等有关。等有关。l自生磷矿物的普遍性：自生磷矿物的普遍性：以往一直认为自生磷矿物仅以往一直认为自生磷矿物仅在特定海域或地质时期形成，如上升流区。但最近在特定海域或地质时期形成，如上升流区。但最近在沿岸、非上升流区、开阔大洋均发现自生磷矿物。在沿岸、非上升流区、开阔大洋均发现自生磷矿物。l通量：通量：8 1010 molP/a（Ruttenberg，1993；Filippelli和和Delaney，1996）。海洋磷的迁出：磷灰石的埋藏
14、磷灰石的埋藏l热液活动可能是海洋磷的净迁出而非净输入源：热液活动可能是海洋磷的净迁出而非净输入源：热液输入的大量还原性铁被氧化形成水合氧化物，热液输入的大量还原性铁被氧化形成水合氧化物，清除海水中的溶解磷。清除海水中的溶解磷。l迁出通量：迁出通量：0.4 1010 molP/a（Froelich等，等，1982）。）。海洋磷的迁出：热液作用热液作用海洋磷的收支状况(1010molP/a)热液作用：热液作用： 0.4-0.65大气输入：大气输入： 1河流输入：河流输入： 3-15海洋储量海洋储量 32,000磷灰石：磷灰石： 8Fe水合氧化物水合氧化物: 1.5-5.3有机质埋藏：有机质埋藏：
15、1.1-4.1海洋中P的停留时间五、海洋中磷的含量与分布活性磷酸盐（活性磷酸盐（SRP）：）：l全球海洋全球海洋SRP平均浓度：平均浓度： 2.3 Ml表层表层SRP随离岸距离增加而降低，最低浓度出现随离岸距离增加而降低，最低浓度出现在北太平洋和北大西洋在北太平洋和北大西洋l1000m以深，以深，SRP落于落于23 M，受热盐环流影响。，受热盐环流影响。l沿岸海域有比较明显的季节变化沿岸海域有比较明显的季节变化三大洋SRP的典型垂直分布开阔大洋上层水体SRP的时间变化北太平洋亚热带海域真光层北太平洋亚热带海域真光层北太平洋亚热带海域初级生产力的时间变化l增温，水体层化加强，深层水提供至真光层的
16、营养盐减少增温，水体层化加强，深层水提供至真光层的营养盐减少l生物群落结构发生变化，固氮作用加强，初级生产力升高，生物群落结构发生变化，固氮作用加强，初级生产力升高，生物生长的限制性营养盐由氮向磷转化。生物生长的限制性营养盐由氮向磷转化。 溶解非活性磷酸盐（SNP）l表层水表层水SNP：200 nM（北太平洋和北大西洋）（北太平洋和北大西洋） 1.7 M（Azov sea）l深层水深层水SNP浓度：一般浓度：一般0.3 Ml沿岸海域表层水沿岸海域表层水SNP浓度一般较高浓度一般较高l沿岸海域，沿岸海域，SNP可占可占TDP的的0-50%，而在开阔大洋，而在开阔大洋，SNP所占份额可高达所占份额
17、可高达75%，某些海域甚至发现，某些海域甚至发现SNP比比SRP高一个数量级高一个数量级颗粒磷（PP)l颗粒磷的研究甚至比颗粒磷的研究甚至比SNP更少。更少。l颗粒磷浓度：颗粒磷浓度：0.3 M。l沉降颗粒物的沉降颗粒物的C:P比大多为比大多为106-117：1，与新鲜有，与新鲜有机物和机物和Redfield比值接近，说明其中的比值接近，说明其中的P绝大多数与绝大多数与海洋有机物相结合。海洋有机物相结合。l高颗粒磷经常出现在高生产力的沿岸或上层水体。高颗粒磷经常出现在高生产力的沿岸或上层水体。一、硅循环的重要性l对浮游生物对浮游生物种类种类组成组成的的影响影响：若若硅酸盐硅酸盐比比现在低现在低
18、100倍，生倍，生产力可能维持同样水平，但产力可能维持同样水平，但很少有硅藻和放射虫，碳输很少有硅藻和放射虫，碳输出也出也会会发生变化。发生变化。第4节硅的生物地球化学循环lSiO2：石英、玻璃、蛋白石（石英、玻璃、蛋白石（Opal）l硅酸硅酸盐矿物：盐矿物：长石（长石（(Na, K)AlSi3O8 、CaAl2Si2O8）、）、黏土矿物（黏土矿物（Al2Si2O5(OH)4）含硅矿物二、海水中硅的存在形态与储库25C，0.6 M NaCl溶液：溶液：pH=8.1：溶解态硅的主要存在形态三、海洋硅循环溶解态硅的收支平衡状况（溶解态硅的收支平衡状况（1014 gSiO2/a）输入输入迁出迁出河流
19、输送溶解态硅河流输送溶解态硅4.3蛋白石的埋藏蛋白石的埋藏10.4海底热液作用海底热液作用0.9河口区的无机吸附河口区的无机吸附0.4沉积物间隙水向上扩散沉积物间隙水向上扩散5.7合计合计10.910.8海洋硅循环路径蛋白石（Opal）的产生l生物与生物与非生物过程均可通过硅酸盐分子的聚合产生非生物过程均可通过硅酸盐分子的聚合产生无定形固体，称为蛋白石（无定形固体，称为蛋白石（Opal）。）。l非生物沉淀过程仅在区域海域比较重要，如溶解态非生物沉淀过程仅在区域海域比较重要，如溶解态硅酸盐含量很高的沉积物间隙水和河口区。硅酸盐含量很高的沉积物间隙水和河口区。l硅也会以结晶的形式如石英存在。硅也会
20、以结晶的形式如石英存在。蛋白石：蛋白石：SiO2xH2O , x=2石英：石英：SiO2l由隶属浮游植物的由隶属浮游植物的硅藻硅藻和和硅质鞭毛虫硅质鞭毛虫，以及隶，以及隶属原生动物的属原生动物的放射虫放射虫产产生；一些海绵动物有少生；一些海绵动物有少量贡献。量贡献。l沉积物的硅质外壳形状沉积物的硅质外壳形状多样，直径一般多样，直径一般小于小于100 m。生源硅的来源放射虫外壳放射虫外壳硅藻外壳硅藻外壳l硅藻种类超过硅藻种类超过 10000种，其无机组分种，其无机组分60%为为SiO2，硅藻硅藻干重干重50%为为SiO2，该比例与硅藻种类有关。，该比例与硅藻种类有关。l有关硅藻如何有关硅藻如何吸
21、收硅酸盐并吸收硅酸盐并产生蛋白石的机制了解产生蛋白石的机制了解很少。有研究显示，蛋白质参与了细胞原生质膜对很少。有研究显示，蛋白质参与了细胞原生质膜对Si的吸收。的吸收。生源硅的来源l硅藻如果生长在硅酸盐缺乏的介质中，细胞将缺硅藻如果生长在硅酸盐缺乏的介质中，细胞将缺乏硅，他们仍可以活几个星期，即使在黑暗中也乏硅，他们仍可以活几个星期，即使在黑暗中也会吸收加入的会吸收加入的Si。如果将硅缺乏细胞光照，光合。如果将硅缺乏细胞光照，光合作用一段很短的时间后它们将很快死亡。作用一段很短的时间后它们将很快死亡。l硅藻中的硅在他们活着的时候是不溶的，但他们硅藻中的硅在他们活着的时候是不溶的，但他们死亡后
22、将很快溶解。死亡后将很快溶解。生源硅的来源l硅藻生产力受溶解态硅藻生产力受溶解态硅酸盐影响硅酸盐影响，硅酸盐高的海域，硅酸盐高的海域，硅藻通常是硅藻通常是优势种。优势种。l溶解态硅酸盐含量在风生上升流区比较高。溶解态硅酸盐含量在风生上升流区比较高。硅酸盐的生物吸收 海洋风生上升流海洋风生上升流硅藻吸收硅酸盐很有效l生物死亡后，硅质外壳与其它生源颗粒一起向下生物死亡后，硅质外壳与其它生源颗粒一起向下沉降，沉降，其中部分在其中部分在深海中被再矿化。深海中被再矿化。l与碳酸钙不同，所有的海水对于蛋白石来说都是与碳酸钙不同，所有的海水对于蛋白石来说都是不饱和的，因此，所有的硅质外壳在沉降至海底不饱和的
23、，因此，所有的硅质外壳在沉降至海底期间都倾向于溶解。但其溶解速率很慢，最终仍期间都倾向于溶解。但其溶解速率很慢，最终仍有一部分被埋藏于沉积物中。有一部分被埋藏于沉积物中。蛋白石的沉降迁出大洋沉降颗粒物化学组成的变化大西洋大西洋2 S太平洋太平洋15 N0.4 km1.0 km 3.8 km 5.1 km0.4 km1.0 km 2.8 km 4.3 km 5.6 km质量百分数（质量百分数（%）粘土粘土716253123234CaCO3635557493572687261SiO210129939151521有机质有机质201710116016141114通量（通量（mol/m2/a）CaCO3
24、0.150.090.090.080.0140.0190.0410.0420.024SiO20.0350.0310.0230.0230.0030.0160.0160.0150.014有机质有机质0.210.120.050.050.1080.0170.0330.0270.020四、海水中活性硅酸盐的分布l从从大西洋热带海域表层水大西洋热带海域表层水1 mol/kg变化至北太变化至北太平洋深层水的平洋深层水的210 mol/kg。l受河流、海底受河流、海底沉积物影响沉积物影响明显的近岸海域，活性明显的近岸海域，活性硅酸盐浓度比较高。硅酸盐浓度比较高。全球海洋表层水活性硅酸盐的分布活性硅酸盐的垂直分布
25、 硅酸盐与溶解态Zn的分布五、沉积物中生源硅的分布水柱中生源硅的沉降通量水柱中生源硅的沉降通量沉积物生源硅的保存程度沉积物生源硅的保存程度其它颗粒物的相对累积速率其它颗粒物的相对累积速率水柱中生源硅的沉降通量海洋生物产生生源硅的速率海洋生物产生生源硅的速率硅质外壳到达海底所需要的时间硅质外壳到达海底所需要的时间水体中硅质外壳的溶解速率水体中硅质外壳的溶解速率硅质外壳溶解速率的影响因素l硅质外壳硅质外壳的类型。的类型。l水体相对于水体相对于蛋白石的蛋白石的不饱和程度。不饱和程度。l蛋白石经常被所吸附的有机物覆盖，有助于壳体与蛋白石经常被所吸附的有机物覆盖，有助于壳体与海水的分离，降低壳体的溶解速
26、率。海水的分离，降低壳体的溶解速率。l当金属离子存在时，蛋白石溶解速率降低，因为它当金属离子存在时，蛋白石溶解速率降低，因为它们降低了硅的溶解度们降低了硅的溶解度。l与与沉沉积积速速率率有有关关，沉沉积积速速率率越越快快，蛋蛋白白石石与与海海水水的接触越快被分离，有利于蛋白石的保存。的接触越快被分离，有利于蛋白石的保存。l如如果果蛋蛋白白石石是是与与其其他他颗颗粒粒一一同同被被埋埋藏藏的的话话，沉沉积积物物中中蛋蛋白白石石的的相相对对含含量量将将被被稀稀释释，这这就就是是为为什什么么高高SiO2含含量量没没有有出出现现在在沉沉积积速速率率高高的的沿沿岸岸上上升升流流和大陆架海域的原因。和大陆架
27、海域的原因。 沉积物中蛋白石的保存沉积物中生源硅的保存程度蛋白石从水体沉降的速率蛋白石从水体沉降的速率 ：Ropal沉积物中蛋白石的埋藏速率：沉积物中蛋白石的埋藏速率：Aopal沉积物非蛋白石颗粒物的埋藏速率：沉积物非蛋白石颗粒物的埋藏速率：Aother沉积物中蛋白石的溶解速率：沉积物中蛋白石的溶解速率：Sopal纯蛋白石构成的沉积物中蛋白石溶解速率：纯蛋白石构成的沉积物中蛋白石溶解速率：S*opal沉积物中蛋白石的比例：沉积物中蛋白石的比例：f指数指数n：取决于沉积物中蛋白石的溶解过程。如果：取决于沉积物中蛋白石的溶解过程。如果只有表层沉积物溶解的话，只有表层沉积物溶解的话，n=1；如果蛋白
28、石溶解；如果蛋白石溶解主要发生在沉积物间隙水的话，则主要发生在沉积物间隙水的话，则n 0.5。蛋白石溶解速率由于在一段较长时间尺度上由于在一段较长时间尺度上，海底，海底任何区域的颗粒任何区域的颗粒沉积速率是沉积速率是接近的，接近的，因此：因此：蛋白石沉积速率、埋藏速率和溶解速率的关系根据沉积物中蛋白石比例根据沉积物中蛋白石比例f的定义：的定义：f的意义蛋白石在沉积物中保存效率：蛋白石在沉积物中保存效率：蛋白石的保存效率对于富含蛋白石的沉积物：对于富含蛋白石的沉积物：对于低蛋白石含量的沉积物：对于低蛋白石含量的沉积物：对于低蛋白石含量的沉积物：对于低蛋白石含量的沉积物：对于深海沉积物，沉积速率一
29、般小于对于深海沉积物，沉积速率一般小于0.005 kg/m2/a，此时，此时， 远大于远大于 ：如果如果n = 1，则有：，则有：蛋白石的保存效率营养盐营养盐的测定方法的测定方法1、 -N测定方法：测定方法： 对氨基苯磺酸和对氨基苯磺酸和萘胺法萘胺法 磺胺和盐酸萘乙二胺试剂法磺胺和盐酸萘乙二胺试剂法 （重氮偶氮分光光度法）（重氮偶氮分光光度法） 本法适用与海水、河口水。本法适用与海水、河口水。 采样采样：用有机玻璃或塑料采水器：用有机玻璃或塑料采水器 贮贮存存：水水样样须须用用0.45m滤滤膜膜过过滤滤后后贮贮存存于于聚聚乙乙烯烯瓶瓶，快快速速测测定定，不不能能延延迟迟3h以以上上，否否则则应
30、应快快速速冷冷冻冻至至20保存，样品熔化后应立即分析。保存，样品熔化后应立即分析。 配试剂的水配试剂的水：无：无 -N的二次蒸馏水或等效纯水。的二次蒸馏水或等效纯水。l原原理理：用用重重氮氮-偶偶氮氮比比色色法法测测定定。在在酸酸性性条条件件下下，水水样样中中亚亚硝硝酸酸盐盐与与磺磺胺胺进进行行重重氮氮化化反反应应。反反应应产产物物与盐酸萘乙二胺作用形成深红色偶氮染料。与盐酸萘乙二胺作用形成深红色偶氮染料。注意事项：注意事项： 水样加盐酸萘乙二胺后须在水样加盐酸萘乙二胺后须在2h内测完毕；内测完毕； 温度影响不显著，但以温度影响不显著，但以10-25为宜为宜 一一般般标标准准曲曲线线每每隔隔一
31、一周周要要重重制制，当当测测样样条条件件与与标标准准曲线条件相差较大时，须及时重制标准曲线。曲线条件相差较大时，须及时重制标准曲线。 2、 -N测定方法：测定方法： 靛酚蓝分光光度法靛酚蓝分光光度法 次溴酸盐氧化法次溴酸盐氧化法 本本法法适适用用于于大大洋洋、近近岸岸海海水水和和河河口口水水，不不适适用用于于污污染染较较重重、含含有有机机物物较多的养殖水体。较多的养殖水体。 水水样样采采集集、贮贮存存和和处处理理与与 -N相相同。水用无氨蒸馏水或等效纯水。同。水用无氨蒸馏水或等效纯水。 l 原原理理：在在碱碱性性条条件件下下以以次次溴溴酸酸钠钠为为氧氧化化剂剂，将将海海水水中中的的氨氨氧氧化化
32、为为亚亚硝硝酸酸盐盐。用用重重氮氮-偶偶氮氮法法测测定定亚亚硝硝酸酸含含量量，再再扣扣除除原原有有的的亚亚硝硝酸酸含含量量，即即得得氨氨含含量量。即：即：l l 因此，此法测氨氮还要测亚硝氮。检因此，此法测氨氮还要测亚硝氮。检出限出限12.2g/L，下限，下限18.1g/L。相对标准。相对标准偏差偏差1%，相对误差，相对误差0.4%。 注意事项：注意事项： 防止空气中防止空气中NH3对水样、试剂和器皿的沾污对水样、试剂和器皿的沾污 水温水温10时，氧化时间时，氧化时间30分即可，分即可，10 可适当延长氧化时间可适当延长氧化时间 此法氧化率较高、快速、简便、灵敏，但部此法氧化率较高、快速、简便
33、、灵敏，但部 分氨基酸也同时被测定分氨基酸也同时被测定 浓度在浓度在0-7mol/L范围内符合比尔定律范围内符合比尔定律 水样加盐酸萘乙二胺后须在水样加盐酸萘乙二胺后须在2h内测定完毕。内测定完毕。 40%的的NaOH试剂的配制要准确，否则会不试剂的配制要准确，否则会不 显色。显色。 3 -N测定方法：测定方法： 镉柱还原法镉柱还原法 锌镉还原法本实验锌镉还原法本实验 适用的水样、样品采集、贮存和处理与适用的水样、样品采集、贮存和处理与 -N相同相同。配配试试剂剂和和实实验验用用水水：二二次次蒸蒸馏馏水水或或等等效效纯水。纯水。l 原原理理：加加锌锌卷卷和和CdCl2于于水水样样中中，经经电电
34、化化学学反反应应将将硝硝酸酸盐盐还还原原为为亚亚硝硝酸酸盐盐，按按重重氮氮-偶偶氮氮比比色色测测亚亚硝硝酸酸盐盐的的总总含含量量。扣扣除除水水样样原原有有亚亚硝硝酸酸盐盐含含量量，即即得得硝硝酸酸盐盐含含量。量。 l所以所以，用此法测，用此法测 -N，也须，也须同时测定同时测定 -N。 注意事项：注意事项： 通通常常，海海水水中中-N含含量量较较高高，测测定定时时水水样样体体积积不不宜宜取取太太多多，若若浓浓度度太太高，水样应用人工海水稀释高，水样应用人工海水稀释 锌锌卷卷的的面面积积、表表面面状状况况均均会会影影响响氧化率，故同一批水样锌卷应一致。氧化率，故同一批水样锌卷应一致。 同样，水样
35、加盐酸萘乙二胺后须同样，水样加盐酸萘乙二胺后须在在2h内测定完毕内测定完毕 4 -P 原理：原理：采用磷钼兰法测定。采用磷钼兰法测定。 加加入入硫硫酸酸-钼钼酸酸铵铵-抗抗坏坏血血酸酸-酒酒石石酸酸氧氧锑锑钾钾溶溶液液。水水样样中中的的活活性性磷磷酸酸盐盐与与钼钼酸酸铵铵形形成成磷磷钼钼黄黄在在酒酒石石酸酸氧氧锑锑钾钾存存在在时时，磷磷钼钼黄被抗坏血酸还原为磷钼兰。黄被抗坏血酸还原为磷钼兰。 最低检测限：最低检测限：1.4g/L。 适用于海水。适用于海水。 其余与其余与 -N。注意事项：注意事项： 水样采集后应马上过滤、立即水样采集后应马上过滤、立即测定。若不能立即测定，应置冰箱保测定。若不能立即测定，应置冰箱保存，但也应在存，但也应在48h内测定完毕内测定完毕 所用滤膜用所用滤膜用0.5mol/LHCl浸泡，浸泡，临用时用水洗净临用时用水洗净 磷钼蓝颜色在磷钼蓝颜色在4h内稳定内稳定 每种试剂的浓度一定要配准确每种试剂的浓度一定要配准确
