第四章海洋磷循环-2资料.ppt

海洋中磷的测定方法;海水中的磷酸盐的测定方法：;主要干扰元素： Si, Fe及微量的As, Cr, Nb等。;消除干扰方法： 除Si: 控制适当酸度。磷钼杂多酸与硅钼杂多酸生成的酸度不同，磷钼杂多酸生成的酸度较高，在控制较高的酸度下，加入钼酸铵后立即加入还原剂可避免硅钼蓝生成。 除Fe： Fe的存在会消耗大量抗坏血酸，通常可以加氟化钠使其和成稳定的[FeF6]3-络离子，抑制与抗坏血酸的反应，海水中Fe很少，加酒石酸锑钾也能掩蔽Si和Fe的干扰。 除微量的As, Cr, Nb：加入酒石酸锑钾和氟化钠可消除干扰，由于海水中较少，所以一般不加氟化钠。;方法名称;流动注射分析;水体中磷的赋存形式;TP,DTP中均含有机磷，需要进行测定前处理，将其氧化分解成无机磷酸盐，然后测定，通常采用高温氧化或加入强氧化剂进行氧化消解。如过氯酸钾消化氧化法，过硫酸钾消化氧化法，UV照射法。;水体中的不同形态磷的分析方法;水体中的不同形态磷的分析方法 （续）; 近年来，发现浮游植物不仅可以直接利用无机磷，还可吸收部分有机磷，揭示了有机磷对海洋生态系统可能起到一个关键的营养补给的作用，从而促进了有机磷的形态细分研究!随着核磁共振( NMR) 等现代仪器分析技术的应用，成功地建立了较为可靠的 DOP 分析新方法，分离并测定了海洋 环 境 中 有 机 磷 的 单 体 形 态，如 磷 酸 单 酯( Phosphomonoester), 核苷磷酸盐( P-nucleosides) ,多 聚 磷 酸 盐 ( Polyphosphates ) , 偏 磷 酸 盐(Metaphosphate) , 膦酸酯( Phosphonate) 等，可望成为探索有机磷生物地球化学的重要研究方向。;沉积物中磷的分析方法：;沉积物中磷的连续分级提取方法;沉积物中磷的连续分级提取方法（续）; 综观水环境中生源要素磷的赋存形态及其分析方法 研究进展，建立水体及其沉积物中痕量、超痕量不同形态磷( 尤其是有机磷的单形态) 的创新分析方法，沉积物中各形态磷的专属性提取剂及其提取有效性的分子表征与检测，同时结合宏观与微观尺度上的生源要素磷生物地质学和不同形态磷的迁移“循环与转化”的理论模拟等方面将是未来的重要前沿研究领域，这对于探索全球磷循环，揭示生态环境演化具有重要的科学意义。;海洋中磷限制问题; 历史上对海洋系统中磷酸盐的研究相对氮的研究要少，因为磷酸盐一直不被认为会成为典型的限制营养盐。虽然越来越多的水域被认为存在磷的限制，但大部分海洋系统中常常出现的是硝酸盐限制，铁限制。最近的研究表明整个海洋生态系统可能是硝酸盐限制的，但系统内的部分区域存在着磷限制。另外人类活动的影响，使大量超过Redfield N/P比值的营养盐输入到海洋，从而使部分系统磷限制越来越严重。;;; Redfield 指了浮游生物的N/P比值的平均值 （16）与深海中的比值（15）相似，并非是一种巧合或浮游生物适应海洋中的计量比值，而是浮游植物调整成海洋的N/P比值以适应固氮的需要。 海洋中磷的浓度并不是由河流的输入与沉积物埋葬输出比例来设定的，而是因蓝细菌固氮的无机氮浓度而调整N/P比值的。因此当氮成为限制初级生产的元素时，氮固定生物会为生态系统提供无机氮，在地质时间尺度上，磷限制着海洋生态系统的生产力。; 象蓝细菌这样的固氮生物在氮固定过程中需要大量铁，而在大洋寡营养区域，铁的输入很少，氮固定受到铁的限制， 进而使世界大洋中仍保持着氮限制情况。而固氮生物可能受到磷限制，再加上铁限制，因而在一些大洋区域磷的可利用性可能限制着氮的固定。; Redfield比值并非是所有海洋生物的最适比值，这只是一个不同物种N/P比值（8.2～45）的平均值，不同物种的N/P比值会随着它的生态条件而变化的。更进一步地讲，Redfield比值的变动事实上是响应于藻类营养水平、分类关系、是否磷吸附在生物体表面还是进行细胞内等。; 北太平洋副热带环流区ALOHA站9年观测结果显示水体中的氮和磷的贮池存在复杂的相互作用，表明目前该区浮游生物生长速率处于净氮固定隐退而磷控制的时期。从长时间尺度和大范围来讲，在开放海洋环境是氮限制还是磷限制主要取决于氮固定和反硝化的平衡情况。目前的磷限制，在缺乏氮固定情况下可以转化成氮限制。; 同样的，在大西洋的观测也表明大西洋海盆中存在磷的限制或者共同限制，在过去的50多年里北半球海洋海水的N/P比值存在时间的波动变化，这也表明海洋碳循环的生物部分是处于不稳定状态。但人们必须意识到颗粒物质藻细胞所测得的N/P比值会受到磷在表面吸附和进入细胞内的磷量分配的影响。藻细胞总的C/N/P比值的结果会显现出Redfie