① 純凈水有哪些指標
感觀指標
感觀指標包括色度、濁度、臭味、肉眼可見物。這幾個指標是純凈水質量控制中最基本的指標,其制定的標准值參照了飲用水(即自來水)的標准,而大多廠家生產純凈水的水源是自來水,又經過粗濾、精濾和去離子凈化的流程,因此,一般純凈水都能達到國家標准所要求的數值。
理化指標
理化指標中較重要的是電導率和高錳酸鉀消耗量。電導率是純凈水的特徵性指標,反映的是純凈水的純凈程度以及生產工藝的控制好壞。由於生活飲用水不經過去離子純化的過程,因此是不考察此項指標的。而對於純凈水來說「純凈」是其最基本的要求,金屬元素和微生物過高,都會導致電導率偏高。所以,電導率越小的水越純凈。
衛生指標
衛生指標包括金屬元素、有機物和微生物等幾類。
金屬指標
金屬元素指標在標准中規定了鉛、砷、銅的含量,鉛、砷要求不得超過0.1mg/L,其主要來源於受人類活動所影響的環境,包括土壤、河流的污染等等。鉛、砷為有毒有害元素,鉛可由呼吸道或消化道進入人體並蓄積在人體內,當血液中含鉛量為0.6~0.8mg/L時就會損害內臟,而砷的化合物會引起中毒,因此,它們的含量應該越小越好,而銅在標准中規定不得超過1.0mg/L,雖然銅不是有害元素,但也不是多多益善的物質,對於純凈水來說,更是衡量其純凈程度的標志之一。
有機物指標
有機物指標在國標中主要體現為三氯甲烷(氯仿)(CHCl3)和四氯化碳含量的規定。由於桶裝純凈水的質量問題主要集中在微生物檢測超標上,為了解決這一問題,不少廠家不是從生產工藝、質量管理入手,而是僅僅通過加大消毒劑的量來試圖解決純凈水的微生物污染問題,常用的消毒劑多為含氯消毒劑如二氧化氯(ClO2)等。桶裝純凈水由於加氯消毒可產生一些新的有機鹵代物,主要成分是三氯甲烷(氯仿)和四氯化碳(CCl4)及少量的一氯甲烷(CH3Cl)、一溴二氯甲烷(CHBrCl2)、二溴一氯甲烷(CHBr2Cl)以及溴仿(CHBr3)等,統稱為鹵代烷。經檢測,經過加氯消毒的飲用水、自來水中鹵代烷含量一般高於水源水。其中以三氯甲烷和四氯化碳含量較高,對人體存在一定危害,如果長期飲用氯仿和四氯化碳超標的純凈水,嚴重時會導致肝中毒甚至癌變。為了保護消費者的身體健康,在國標GB17324-1998中明確規定:飲用純凈水中三氯甲烷和四氯化碳的含量分別不得超過0.02mg/L、0.001mg/L。
微生物指標
微生物指標在國標中規定了菌落總數、大腸菌群、致病菌和黴菌、酵母菌4項。
② 礦泉水、純凈水、山泉水、礦物質水有什麼區別
礦泉水、純凈水、山泉水、礦物質水有3點不同:
一、四者的含義不同:
1、礦泉水的含義:礦泉水是從地下深處自然湧出的或者是經人工揭露的、未受污染的地下礦水;含有一定量的礦物鹽、微量元素或二氧化碳氣體;在通常情況下,其化學成分、流量、水溫等動態在天然波動范圍內的相對穩定。礦泉水是在地層深部循環形成的,含有國家標准規定的礦物質及限定指標。
2、純凈水的含義:純凈水指的是不含雜質的H₂O,簡稱凈水或純水,是純潔、干凈,不含有雜質或細菌的水,如有機污染物、無機鹽、任何添加劑和各類雜質,是以符合生活飲用水衛生標準的水為原水。
3、山泉水的含義:山泉水是山上泉眼產生的天然水,為我國民間特別認知的一種飲用水。普遍認為山泉水是飲用水中的極品。
4、礦物質水的含義:所謂飲用礦物質水,是指在純凈水的基礎上添加了礦物質類食品添加劑而製成的。是《中華人民共和國飲料通則》(GB10789-2007)中定義的六種包裝飲用水之一。
一般以城市自來水等符合生活飲用水衛生標准(GB5749-2006)的水源為原料,再經過純浄化加工,添加礦物質,殺菌處理後灌裝而成。
二、四者的主要原料不同:
1、礦泉水的主要原料:水、礦物鹽、偏硅酸、微量元素(如鋰、鍶、鋅、硒)。
2、純凈水的主要原料:純凈無雜質的水。
3、山泉水的主要原料:山間泉眼裡流淌除的水。
4、礦物質水的主要原料:以城市自來水為原水。
三、四者的標准不同:
1、礦泉水的標准:中國飲用天然礦泉水國家標准規定,飲用天然礦泉水是從地下深處自然湧出的或經人工揭露的未受污染的地下礦泉水;含有一定量的礦物鹽、微量元素和二氧化碳氣體;在通常情況下,其化學成份、流量、水溫等動態在天然波動范圍內相對穩定。
「國標」還確定了達到礦泉水標準的界限指標,如鋰、鍶、鋅、溴化物、碘化物,偏硅酸、硒、游離二氧化碳以及溶解性總固體。其中必須有一項(或一項以上)指標符合上述成份,即可稱為天然礦泉水。
2、純凈水的標准:感觀指標包括色度、濁度、臭味、肉眼可見物。這幾個指標是純凈水質量控制中最基本的指標,其制定的標准值參照了飲用水(即自來水)的標准,而大多廠家生產純凈水的水源是自來水,又經過粗濾、精濾和去離子凈化的流程,因此,一般純凈水都能達到國家標准所要求的數值。
理化指標中較重要的是電導率和高錳酸鉀消耗量。電導率是純凈水的特徵性指標,反映的是純凈水的純凈程度以及生產工藝的控制好壞。由於生活飲用水不經過去離子純化的過程,因此是不考察此項指標的。
而對於純凈水來說「純凈」是其最基本的要求,金屬元素和微生物過高,都會導致電導率偏高。所以,電導率越小的水越純凈。
3、山泉水的標准:山體自然湧出、滲流形成,非江水,湖泊(山上湖泊除外)及公民飲用水系統水源,僅經適當過慮和消毒滅菌等工藝處理,保留原水源中一定含量礦物質和微量元素,且不添加任何化學物,密封於包裝容器中可供直接飲用的水。
4、礦物質水的標准:礦物質水的添加種類比較混亂,沒有統一的質量類國家標准,主要由行業依照《食品添加劑使用衛生標准》的規定與限量添加,衛生上則按照《瓶(桶)裝水衛生標准》 確保其飲用安全性。
添加劑上世紀末的礦物質水行業也有釆用純浄水添加濃縮礦化液的方式製造產品,但是因為質量較不穏定,安全也不容易確保,因此這種作法已被放棄,礦物質水最大生產廠家康師傅自2003年上市的產品,所添加的是食品級氯化鉀和硫酸鎂。
③ 水質總磷測定的空白值在多少范圍類是合理的
本標准適用於地面水、污水和工業廢水。取25mL試料,本標準的最低檢出濃度為0.01mg/L,測定上限為0.6mg/L。在酸性條件下,砷、鉻、硫干擾測定。
氮的存在形式有有機氮、氨氮、硝酸氮、亞硝酸氮和氮氣。氨氮和有機氮統稱為總凱氏氮(TKN)。除了純水可能有問題,試劑也有可能的,比如說,配試劑的時候造成的,或者說時間久了等等,維c配的試劑還是很容易變質的,平時要冷藏,但時間太久也要換的。
(3)純水中總磷的含量擴展閱讀:
水中的含磷化合物,在過硫酸鉀的作用下,轉變為正磷酸鹽。正磷酸鹽在酸性介質中,可同鉬酸銨和酒石酸氧銻鉀反應,生成磷鉬雜多酸。磷鉬酸能被抗壞血酸還原,生成深色的磷鉬藍。
在700nm波長下,測定樣品的吸光度。從用同樣方法處理的校準曲線上,查出水樣含磷量,計算總磷濃度,用〈P,mg/L〉表示。本法最低檢出濃度為0.01P mg/L。
在中性條件下,過硫酸鉀溶液在經120℃以上加熱,產生如下反應: K2S2O4+H2O→2KHSO4+[O]從而將水中的有機磷、無機磷、懸浮物內的磷氧化成正磷酸。
在酸性介質中,正磷酸與鉬酸銨反應,在銻鹽存在下塵成磷鉬雜多酸後,立即被抗壞血酸還原,生成藍色的絡合物,在700nm波長下有最大吸收度。
④ 純凈水的水質標準是多少
純凈水的水質標准如下:
國家質量技術監督局於1998年4月發布了GB173223-1998《瓶裝飲用純凈水》和GB17324-1998《瓶裝飲用純凈水衛生標准》。在這兩個標准中,共設有感觀指標4項、理化指標4項、衛生指標11項。
感觀指標
感觀指標包括色度、濁度、臭味、肉眼可見物。這幾個指標是純凈水質量控制中最基本的指標,其制定的標准值參照了飲用水(即自來水)的標准,而大多廠家生產純凈水的水源是自來水,又經過粗濾、精濾和去離子凈化的流程,因此,一般純凈水都能達到國家標准所要求的數值。
理化指標
理化指標中較重要的是電導率和高錳酸鉀消耗量。電導率是純凈水的特徵性指標,反映的是純凈水的純凈程度以及生產工藝的控制好壞。由於生活飲用水不經過去離子純化的過程,因此是不考察此項指標的。而對於純凈水來說「純凈」是其最基本的要求,金屬元素和微生物過高,都會導致電導率偏高。所以,電導率越小的水越純凈。
高錳酸鉀消耗量是指1L水中
純凈水
還原性物質在一定條件下被高錳酸鉀氧化時所消耗的氧毫克數,它考察的主要是水中有機物尤其是氯化物的含量。GB17323-1998《瓶裝飲用純凈水》中規定,飲用純凈水中高錳酸鉀消耗量(以O2計)不得超過1.0mg/L。如果高錳酸鉀消耗量偏高,有可能水中有微生物超標,也可能是一些廠家為防止微生物超標而增加消毒劑ClO2的量,從而產生一些新的有機鹵代物,在這種情況下,一般游離氯也會超標。
國標衛生指標中還有一項重要指標為亞硝酸鹽含量。亞硝酸鹽主要來源於水源附近土壤中的硝酸鹽,鹽鹼地、大量施用硝酸鹽肥料以及缺鉬的土壤中硝酸鹽含量更高。在國標中規定亞硝酸鹽不得超過0.002mg/L。
微生物指標
微生物指標在國標中規定了菌落總數、大腸菌群、致病菌和黴菌、酵母菌4項。從近幾年對純凈水檢測的情況看,微生物指標是比較容易超標的指標之一。這是由於微生物污染體現在純凈水在生產加工、運輸和銷售過程等各個環節上。在生產加工中,工人不注意個人衛生,回收瓶的清洗、消毒不嚴格,甚至一些廠家為降低成本,回收瓶蓋再次使用,由於回收瓶蓋的變形,造成瓶口不密封都有可能引起微生物污染。微生物的超標反映出水的污染程度。其中大腸桿菌達到一定指標,會引起人體腹瀉。致病菌包括沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌和乙型鏈球菌。沙門氏菌、志賀氏菌污染的水會引起急性腸道傳染病,出現腹瀉發熱等症狀;金黃色葡萄球菌產生的腸毒素會引起人體中毒,出現急性胃腸道症狀,甚至危及生命;乙型鏈球菌則是造成人體化膿性炎症的主要病原菌;黴菌和酵母菌普遍分布於自然界,在食物中生長的黴菌在繁殖過程中吸取了食品的營養成分使食品的營養價值降低,並且散發異味,影響食品的感官,尤其是黴菌生長的過程中產生的毒素會引起人體慢性中毒,嚴重者會導致癌症。
金屬指標
金屬元素指標在標准中規定了鉛、砷、銅的含量,鉛、砷要求不得超過0.1mg/L,其主要來源於受人類活動所影響的環境,包括土壤、河流的污染等等。鉛、砷為有毒有害元素,鉛可由呼吸道或消化道進入人體並蓄積在人體內,當血液中含鉛量為0.6~0.8mg/L時就會損害內臟,而砷的化合物會引起中毒,因此,它們的含量應該越小越好,而銅在標准中規定不得超過1.0mg/L,雖然銅不是有害元素,但也不是多多益善的物質,對於純凈水來說,更是衡量其純凈程度的標志之一。
有機物指標
有機物指標在國標中主要體現為三氯甲烷(氯仿)和四氯化碳含量的規定。由於桶裝純凈水的質量問題主要集中在微生物檢測超標上,為了解決這一問題,不少廠家不是從生產工藝、質量管理入手,而是僅僅通的量來試圖解決純凈水的微生物污染問題,常用的消毒劑多為含氯消毒劑如二氧化氯等。桶裝純凈水由於加氯消毒可產生一些新的有機鹵代物,主要成分是三氯甲烷(氯仿)和四氯化碳及少量的一氯甲烷、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷以及溴仿等,統稱為鹵代烷。經檢測,經過加氯消毒的飲用水、自來水中鹵代烷含量一般高於水源水。其中以三氯甲烷和四氯化碳含量較高,對人體存在一定危害,如果長期飲用氯仿和四氯化碳超標的純凈水,嚴重時會導致肝中毒甚至癌變。為了保護消費者的身體健康,在國標GB17324-1998中明確規定:飲用純凈水中三氯甲烷和四氯化碳的含量分別不得超過0.02mg/L、0.001mg/L。
⑤ 純凈水中的指標是什麼
1.形成的區別。
自來水是由天然水通過輸水管自流(或經一級泵房提水加壓)入水廠,在進入凈水構築物之前,投加混凝劑——硫酸鋁或聚合氯化鋁,加石灰提高原水鹼度和預加氯(視原水水質而定)後,進入網格反應池混凝形成礬花,流經蜂窩斜管沉澱池進行沉澱分離,再經過氣水反沖洗濾池進行過濾,進入清水池後加氯消毒,停留一定時間後經過二級泵房加壓輸送到供水管網,供生活飲用和生產使用。
純凈水是以符合生活飲用水衛生標準的水為原料,採用多種工藝,把水中的重金屬、三鹵甲烷、有機物、放射性物質、微生物等有害、有毒、有異味物大部分去掉,消除對人體健康的直接和潛在危害,然後以桶裝的形式上市銷售,供給人們飲用。
礦泉水的形成是復雜的。它是由地下水流經了含有不同組分的岩層,經溶濾作用、陰陽離子交換吸附、生物地球化學等一系列物理、化學作用,使岩石中的微量和常量組分進入了地下水,富集到一定程度而形成各種不同類型的礦泉水。
2.成分的區別。
自來水是通過自來水公司處理過的供生活和生產的使用水,它含有二氯化合物等多種物質,還含有如Ca、Mg、Cl等離子及微量的細菌如大腸桿菌,另外還有一些其他的溶質。其中我國國家標准GB5749-85中規定:若只經過加氯消毒後供作生活飲用水的水源水,總大腸桿菌平均每升不得超過1000個,經過凈化處理及加氯消毒後供作生活飲用水的水源水,總大腸桿菌平均每升不得超過10000個。
純凈水是通過蒸餾、反滲透等技術來凈化原水的,而在去除有害物質的同時,也除去了幾乎所有對人體有益的微量元素和礦物質。它是不含任何雜質,無毒無菌,易被人體吸收的含氧活性水。
礦泉水和自來水、純凈水不同,它含有鋰、鍶、鋅、碘、硒等20多種微量元素和礦物質,有的還含有比較豐富的宏量元素,如富含Ga、Mg、K、Na等離子。
3.飲用方法的區別
自來水要煮開來喝。這樣可以殺滅其中的細菌,同時也可以將大多數揮發性的有機物(如三鹵甲烷)在煮沸後除去。
純凈水是直接可以飲用的水,無所謂加熱或者煮沸,夏天一般涼飲,冬天加熱後飲用的多。
礦泉水一般不應加熱,可以稍微加溫,最好不要煮沸。因為礦泉水含有鈣、鎂等宏量元素呈較多,有一定硬度,在常溫下呈離子狀態,加溫煮沸後鈣、鎂等離子易與碳酸根生成水垢析出,所以礦泉水最佳飲用方法是在常溫下直接飲用。
⑥ 純凈水、礦物質水、天然泉水、山泉水等,和礦泉水有什麼區別啊
一、水質不同
1、純凈水
純凈水指的是不含雜質的H₂O,簡稱凈水或純水,是純潔、干凈,不含有雜質或細菌的水,如有機污染物、無機鹽、任何添加劑和各類雜質,是以符合生活飲用水衛生標準的水為原水。
2、礦物質水
礦物質水一般以城市自來水為原水, 再經過純浄化加工, 添加礦物質,殺菌處理後灌裝而成。礦物質水的添加種類比較混亂,沒有統一的質量類國家標准。
3、礦泉水
礦泉水是從地下深處自然湧出的或者是經人工揭露的、未受污染的地下礦水;含有一定量的礦物鹽、微量元素或二氧化碳氣體;在通常情況下,其化學成分、流量、水溫等動態在天然波動范圍內的相對穩定。
4、山泉水
山泉水,山上泉眼產生的天然水。是我國民間特別認知的一種飲用水。普遍認為山泉水是飲用水中的極品。
二、製作工藝不同
1、純凈水
通過電滲析器法、離子交換器法、反滲透法、蒸餾法及其他適當的加工方法製得而成,密封於容器內,且不含任何添加物,無色透明,可直接飲用。
2、礦物質水
第一種是選擇兩種以上的食品級礦物質的化合物配成的液體稱為礦化液,瓶裝水廠家購買這種濃縮液加到純凈水中,習慣稱為礦化水。
第二種是選擇自然界礦物岩石,通過系列處理,溶解在酸性溶劑中通常稱為礦溶液,生產出來的瓶裝水也稱為礦化水。
3、礦泉水
礦泉水分為天然礦泉水和非天然,天然礦泉水指從地下深處自然湧出或經鑽井採集,含有一定量的礦物質、微量元素或其他成分,在一定區域內未受污染並採取預防措施避免污染的水。
4、山泉水
天然形成,來自於山水上,河水中,井水下。
三、優點不同
1、純凈水
體內含有過多礦物質的水會給人體造成不必要的負擔,而且有的礦物質人體不一定能吸收,如果長期積聚體內,會直接影響人體健康。
但是純凈水短時間內能夠幫助排泄人體內的毒素,長期飲用時可能會導致體內鉛的含量超標。因為鈣和鉛在人體中是競爭關系,一方增多,另一方就會減少,反之,一方減少,另一方就會增多,純凈水中沒有鈣,人體就會吸收大量的鉛,從而導致人體內含鉛量超標。
2、礦物質水
礦物質水價格遠低於礦泉水,但科學家指出,水的酸鹼度是由水中所含的離子決定的,純凈水去掉了所有礦物質陽離子,所以都偏酸性。
而礦物質水的生產工藝是在純凈水中人工添加含氯化鉀、硫酸鎂的酸性礦化液,這些酸性的人工礦化液在水中分解,產生大量氯離子和硫酸根離子,反而使它的酸度更低。
3、礦泉水
富含微量元素,微量元素,顧名思義,是這種元素在人體內含量很少。如鐵、矽、鋅、鋼、鎳、錫、錳等。這些微量元素占人體總質量的0.03%左右。雖然它們在體內的含量很小,但在生命活動過程中的作用是十分關鍵的。
4、山泉水
水質零污染,以水源地為中心973.23公頃范圍內無人類生活居住區域;礦化度適中,人體飲用後不會給代謝造成負擔;水源中總有機碳,總磷含量小於1mg/L(瓶裝水藻類爆發主要污染源);天然低氘水。
⑦ 海水中的營養元素
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在人類已經發現的100多種化學元素中,已有80多種在海水中被檢出。海水中由N、P、Si等元素組成的某些鹽類,是海洋植物生長必需的營養鹽,通常稱為「植物營養鹽」(Floralnutrients)、「微量營養鹽」(Micronutrients)或「生源要素」。此外,海水中痕量Fe,Mn,Cu,Zn,Mo,Co,B等元素,也與生物的生命過程密切相關,稱為「痕量營養元素」。
由於各類營養元素在海水中含量很低,在海洋表層常常被海洋浮游植物大量消耗,甚至成為海洋初級生產力的限制因素,所以,又稱它們為「生物制約元素」(thebiologicallimitingelemens)。
下面主要討論氮、磷和硅這些海洋植物營養鹽在海洋中的存在形式、分布變化規律和循環。
4.4.1海洋中氮、磷、硅的主要存在形式
一、海洋中氮的主要存在形式
海洋中,氮以溶解氮(N2)、無機氮化合物、有機氮化合物等多種形式存在。
在各種形式的氮化合物中,能被海洋浮游植物直接利用的是溶解無機氮化合物(DissolvedInorganicNitrogen,DIN),包括硝酸鹽、亞硝酸鹽和銨鹽。三者在海水中總量約為5.4×1017g。僅占海洋總氮量的2.4%。在大洋表層水中,它們的含量分別為(1~600)μg/dm3,(0.1~50)μg/dm3,(5~50)μg/dm3。
氮是構成海洋生物體內蛋白質、氨基酸的主要組分。據研究,海水中無機氮化合物被同化為植物細胞中的氨基酸,
此外,近年來的一些研究表明,還原浮游植物也會直接利用一部分溶解有機氮化合物(DissolvedOrganicNotrogen,DON),但是吸收量甚少。
二、海洋中磷的存在形式
海洋中的磷分無機和有機兩種主要存在形式。
(一)海洋中的無機磷酸鹽
海洋中的無機磷酸鹽又有溶解態和顆粒態之分。
水溶液中溶解無機磷酸鹽(DissolvedInorganicphosphorus,DIP)存在如下平衡:
在海水和純水中,由於離子強度不同,在相同溫度下,H3PO4的三級離解常數有顯著差異,在25℃時,pK1在海水中為1.6,純水中為2.2;pK2在海水中為6.1,純水中為7.2;pK3在海水中為8.6,純水中為12.3。H3PO4為弱三元酸,其各種形式在水溶液中的分布受pH值控制(圖4—12)。由圖4—12可見,在海水(pH=8,S=33,t=20℃)中,約87%的DIP以
其中,兩個或兩個以上的磷酸根基團通過P—O—P鍵結合在一起,形成鏈狀或環狀結構。多磷酸鹽僅占海水總磷含量的一小部分,它們能和多種金屬陽離子形成溶解態絡合物。
海洋中顆粒態無機磷酸鹽(PIP)主要以磷酸鹽礦物存在於海水懸浮物和海洋沉積物中。其中豐度最大的是磷灰石(apatite),約佔地殼總磷量的95%以上,磷灰石是包括人在內的各種生物體的牙齒、骨骼、鱗片等器官的主要成分。磷灰石的通式為Ca10(PO4)6X2,其中X=F-,OH-,Cl-。分子中Ca的可能取代物為Na+,K+,Ag+,Sr2+,Mn2+,
(二)海洋中的有機磷化合物
海洋中顆粒有機磷化合物(POP)指生物有機體內、有機碎屑中所含的磷。前者主要存在於海洋生物細胞原生質,例如,遺傳物質核酸(DNA、RNA)、高能化合物三磷酸腺苷(ATP)、細胞膜的磷脂等等。所有生物細胞中都含有有機磷化合物,所以,磷是生物生長不可替代的必需元素。在海洋生物體中,C/P原子比為(105~125):1,而陸地植物由於沒有含磷的結構部分,C/P原子比高得多,約為800∶1。
海水中還存在溶解有機磷化合物(DOP)。在真光層內,DOP含量可能超過DIP。研究發現,某些不穩定的溶解有機磷化合物是海洋循環中十分活躍的組分。
三、海水中硅的存在形式
海水中硅主要以溶解硅酸鹽和懸浮二氧化硅兩種形式存在。硅酸是一種多元弱酸,在水溶液中有下列平衡:
通過0.1~0.5μm微孔濾膜,並可用硅鉬黃比色法測定的低聚合度溶解硅酸等稱為「活性硅酸鹽」,這部分硅酸鹽易於被硅藻吸收。
硅酸脫水之後轉化成為十分穩定的硅石(Silica,SiO2):
H4SiO4→SiO2+2H2O
硅是海洋植物,特別是海洋浮游植物硅藻(Diatom)類生長必需的營養鹽,硅藻吸收蛋白石(Opal,SiO2·2H2O)用以構成自身的外殼。含硅海洋生物的殘體沉降到海底後,形成硅質軟泥,是深海沉積物的主要組分。
4.4.2海洋中硝酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽的分布與變化
一、平面變化
受生物活動、大陸徑流、水文狀況、沉積作用、人為活動等各種因素的影響,海洋中微量營養鹽的平面分布通常表現為沿岸、河口水域的含量高於大洋,太平洋、印度洋高於大西洋。開闊大洋中高緯度海域高於低緯度海域。但有時因生物活動和水文條件的變化,在同一緯度上,也會出現較大的差異。
以磷酸鹽為例,在海洋浮游植物繁盛季節,沿岸、河口水域表層海水中含量可降到很低水平(0.1μmol/dm3)。而在某些受人為活動影響顯著的海區,當磷、氮等營養鹽大量排入,並在水體中積累時,則可能造成水體污染,出現富營養化,甚至誘發赤潮(Redtidal)。
大洋表層水中,DIP含量遠低於沿岸區域,並且,不同區域的含量存在一定差異。在熱帶海洋表層水中,由於生物生產量大,DIP含量低,通常僅為0.1~0.2μmol/dm3,而北大西洋和印度洋表層水中DIP含量則可達2.0μmol/dm3。總的來說,大洋表層水中DIP分布比較均勻,變化范圍一般不超過0.5~1.0μmol/dm3。
大洋深層水中,由北大西洋向南,經過非洲周圍海域、印度洋東部到太平洋,DIP含量平穩地增加,最終富集於北太平洋深層水中。營養要素在大洋深層水中的這種分布,與大洋深水環流和海洋中營養要素的生物循環作用有關。起源於北大西洋的低溫、高鹽、寡營養的表層水在格陵蘭附近海域沉降,形成北大西洋深層水(NADW),途經大西洋,進入印度洋,最後到達北太平洋。在深層水團這一運動過程中,不斷地接受上層沉降顆粒物質分解釋放的營養要素,故營養鹽不斷得以富集。圖4—13是大洋2000m深處DIP的分布。由圖可見,大洋2000m深處水中DIP含量由北大西洋1.2μmol/dm3逐漸升高到北太平洋的3.0μmol/dm3。不僅DIP如此,深層大洋水中,DIN和溶解硅也有類似的分布,當然不同元素的富集程度有所差異。對N和P來說,約富集2倍,而硅則富集5倍左右。這可能與海洋生物殘體中含硅的硬殼組織比含N,P的軟組織更快地從表層沉降到深層有關。
二、鉛直分布
由圖4—14可見,三種營養鹽在大洋中鉛直分布呈現類似的特點。
在大洋真光層,由於海洋浮游生物大量吸收營養鹽,致使它們的含量都很低,有時甚至被消耗降低至分析零值。被生物攝取的N,P,Si等營養鹽轉化為生物顆粒有機物。生物新陳代謝過程的排泄物和死亡後的殘體在向深層沉降的
過程中,由於微生物的礦化作用和氧化作用,有一部分重新轉化為DIN、DIP和溶解硅酸鹽,釋放回水中。因而隨深度的增大,其含量逐漸增大,並在某一深度達到最大值,此後不再隨深度而變化。
當然,在各大洋中不同深度處,硝酸鹽、磷酸鹽和硅酸鹽的含量有一定差異。對硝酸鹽來說,表現為印度洋>太平洋>大西洋;磷酸鹽為印度洋=太平洋>大西洋;而硅酸鹽則與前兩者有較明顯的不同,即太平洋和印度洋的深層水中含量比大西洋深層水高得多。
在河口、近岸地區,營養鹽的鉛直分布明顯受生物活動、底質條件與水文狀況的影響。若上下層水體交換良好,鉛直含量差異較小,但是在某些水體交換不良的封閉或半封閉海區,上下層海水難以對流混合,在200米以下
加。在上升流海區,由於富含N、P的深層水的涌升,也會影響它們的鉛直分布。
三、季節變化
關於海水中營養鹽的季節變化,已有不少研究。結果表明,中緯度(溫帶)海區和近岸淺海海區的季節變化較為明顯,而且與海洋浮游植物生物量的消長有明顯的關系,反映了生命過程的消長(圖4—15)。
海水磷酸鹽的季節變化。夏季(7月)浮游植物繁盛期間,無機氮被大量消耗,加上溫躍層的存在,妨礙了上下層海水的混合,它們的含量都降低到很
浮游植物繁殖速率下降,生物殘體中的有機氮化合物逐步被微生物礦化分解,加上水體混合作用,其含量逐漸上升並積累起來。到冬季,表層和底層水中無機氮含量都達到最大值。春季,浮游植物生長又開始
仍保持一定含量。
對比圖4—16和4—17,可以看出,英吉利海峽海水中磷酸鹽的季節變化規律與無機氮基本類似。
硅酸鹽的季節變化與磷酸鹽、硝酸鹽的季節變化有密切關系,但也有其特點。主要表現在海洋浮游植物繁盛季節,盡管溶解硅被大量消耗,但其在海水中的含量仍保持一定水平,而不象N、P那樣可降低至分析零值(圖4—18)。這是因為每年有相當大量的含硅物質由陸地徑流和風帶入海洋,使海水中溶解硅得以補充。有人估計,每年補充到海洋的溶解硅總量約相當於3.24×108tSiO2。其中,由河流攜帶入海洋的懸浮物質是決定海水中硅含量的主要因素。
4.4.3海洋中氮、磷、硅的循環
一、海洋中的氮循環
海洋中不同形式的氮化合物,在海洋生物,特別是某些特殊微生物的作用下,經歷著一系列復雜的轉化過程,這些過程可簡要概括如圖4—19。
圖中各具體轉化過程分別為:
1)生物固氮作用(Biologicalnitrogenfixation):分子態氮(N2)
程;
收合成有機氮化合物,構成生物體一部分的過程;
3)硝化作用(Nitrification):在某些微生物類群的作用下,NH3
4)硝酸鹽的還原作用(Assimilatorynitraterection):被生物攝
5)氨化作用(Ammoniafication):有機氮化合物經微生物分解產生
下,還原為氣態氮化合物(N2或N2O)的過程。
二、海洋中的磷循環
圖4—20是海洋中磷循環的示意圖,圖中左邊是大西洋一個測站(21°12』N,122°5』W)的位溫和磷酸鹽含量的鉛直剖面圖,右邊表示海洋中磷循環中控制磷分布的幾個主要過程:
1)富含營養鹽的上升流,這是真光層磷酸鹽的主要來源;
2)在真光層,磷酸鹽通過光合作用(photosynthesis)被快速地結合進生物體內,並向下沉降;
3)下沉的生物顆粒在底層或淺水沉積物中被分解,所產生的磷酸鹽直接返回真光層,再次被生物所攝取利用;
4)在表層未被分解的部分顆粒沉降至深層,其中大部分在深層被分解,參加再循環;
5)表層和深層海水之間存在的緩慢磷交換作用;
6)少部分(5%)在深層也未被分解的顆粒磷進入海洋沉積物,海洋沉積物的磷經過漫長的地質過程最終又返回陸地,參加新一輪的磷循環。
三、海洋中硅的循環
海洋中硅的循環過程為:在春季,因浮游植物繁殖而被吸收,使海水中的硅被消耗;在夏、秋季,植物生長緩慢時,海水中的硅有一定回升;臨近冬季時,生物死亡,其殘體緩慢下沉,隨著深層回升壓力增加,有利於顆粒硅的再溶解作用,又緩慢釋放出部分溶解硅。最後,未溶解的硅下沉到海底,加入硅質沉積中,經過漫長的地質年代後,可重新通過地質循環進入海洋(圖4—21)。
⑧ 自來水總磷含量0.29mg/L能飲用嗎有辦法降低磷含量嗎
如果要降低水中總磷含量建議使用純水機,相對來說成本比較低而且穩定。