营养盐对水生态的影响及其分析方法-2014.12.7
水生环境中营养盐的循环与污染控制技术的研究
水生环境中营养盐的循环与污染控制技术的研究水生环境是地球上最为丰富的生态系统之一，其中营养盐循环和污染控制技术的研究非常重要。
营养盐是指一些对生物体生长和发育具有重要作用的无机或有机化合物，如氮、磷、铁等。
营养盐的循环是指在自然界中，营养盐在水体、土壤和空气中的循环过程。
在自然界中，营养盐的循环过程十分重要，但是当人类活动强烈侵入自然环境时，环境中的营养盐便会从水体或土壤中溢出，导致浅水体和淡水湖泊被营养盐过度富集，形成“蓝藻水华”现象。
下文将详细论述营养盐循环和污染控制技术的研究。
一、水生环境中的营养盐循环在自然界中，水体中含有大量的营养盐，包括氮和磷等元素，而氮和磷恰恰是生物生长所必需的基本元素。
流入水体中的营养盐是分为生物、化学和地质营养盐三种类型的。
生物营养盐主要是由生物体的分解产生的，包括植物和动物的残体、粪便等。
地质营养盐主要是由水中溶解的岩性物质，如硅酸盐、氧化铁等化合物所组成。
磷是限制水生生物群落形成和发展的关键元素之一，氮则是影响水生生态环境的浓度最高的营养元素。
水体中的氮和磷在循环中扮演非常重要的角色。
一方面，它们是生物体生长的重要元素；另一方面，从水体中释放出来的氮和磷会导致水生生态系统的破坏。
这是因为氮和磷以有机或无机形式在水中存在，它们会导致水体富营养化，促进水藻的生长，引起水华，甚至会导致水生生物死亡和生态环境的破坏。
二、营养盐污染的危害及其控制技术营养盐污染会大量释放氮和磷等营养元素，导致水生生态系统的破坏。
营养盐污染有以下表现：1. 导致水藻生长过度，形成“蓝藻水华”。
随着蓝藻死亡和分解，营养盐浓度会急剧上升，导致水生生态环境的破坏，影响水体的饮用和农业用水等生产活动。
2. 沉积物中的磷会成为铁和锰氧化物等的沉淀，降低了沉积物的氧化还原潜能，影响水体中有机化合物的分解和底栖生物的生存。
3. 导致水中溶解氧浓度下降，影响生物呼吸与水域的生存条件。
此外，随着气候变化，强降雨等气象条件的影响下，营养盐的流失率不断提高。
河流生态系统营养元素循环及营养盐污染研究
河流生态系统营养元素循环及营养盐污染研究随着城市化的不断进程和人口激增，河流生态系统的健康状况变得越来越受到关注。
其中，营养元素的循环是生态系统中的一个关键过程，但它又牵涉到营养盐污染等问题。
本文将介绍河流生态系统中营养元素循环及其相关的营养盐污染研究。
一、营养元素在河流生态系统中的循环营养元素包括氮、磷、钾等，这些元素起到了构建河流生态系统的重要作用。
其中，氮是植物生长的必需元素之一，而磷则是限制海洋 primary production 的瓶颈元素。
同时，生物体内的营养元素会随着生命活动的进行而不断循环利用。
在河流生态系统中，营养元素的循环包括两个主要过程：生物循环和非生物循环。
生物循环：生物循环包括营养元素在生物体内的生物转化过程。
生物体一般会将有机物分解后的营养元素重新吸收，构成新的有机物，从而实现营养元素的再循环利用。
例如，许多植物在叶片掉落后会被微生物分解，其中的营养元素又会被植物重新吸收。
非生物循环：非生物循环指的是营养元素在没有生物体介入的情况下继续转化的过程。
例如，一部分营养元素会在地下水中沉积成矿物质，而另一部分则会流入海洋，成为海洋营养盐的来源。
在这一过程中，海藻、水生植物等生物也会起到重要的作用。
二、营养盐污染对河流生态系统的影响营养盐污染通常指河流中的营养盐浓度超标，导致水体富营养化，出现蓝藻、浮游植物等问题。
这样的问题既会破坏河流生态系统平衡，也会对人类健康造成威胁。
营养盐污染对河流生态系统的影响主要体现在以下几个方面：1.自然环境：富营养化会导致水质变差，影响水中的氧气含量，从而会对水生生物产生很大影响。
例如，水生植物生长受到限制，会导致生态系统的物种多样性降低。
2.基础产业：渔业是一项重要的基础产业，而营养盐污染会对鱼群的数量和品质产生影响。
在人类社会中，渔业也是一项受到高度关注的产业之一。
3.人类健康：河流被污染会带来很多问题，其中就包括对人类健康的影响。
例如，蓝藻的毒素会导致中毒，引起身体不适，严重的甚至会导致死亡。
海洋生态系统中的营养盐污染研究
海洋生态系统中的营养盐污染研究营养盐污染是指由于过量的氮、磷等营养物质输入海洋中，导致水体富营养化，从而引发一系列生态问题的现象。
这种污染源于农业、工业和城市污水等人类活动，对海洋生态系统造成了严重的威胁。
为了更好地理解和应对海洋生态系统中的营养盐污染，科学家们进行了大量的研究。
一、营养盐污染对海洋生态系统的影响大量的营养盐输入海洋会导致海水中的浮游植物大量繁殖，形成赤潮现象。
赤潮会消耗水体中的氧气，造成水下缺氧，对海洋生物造成重大危害。
同时，赤潮还会释放毒素，对鱼类和其他海洋生物的生存造成直接威胁。
此外，营养盐污染还会引起珊瑚礁的白化现象。
珊瑚礁是海洋生态系统中最多样化和繁荣的生态系统之一，它们对于海洋生物的栖息和繁殖至关重要。
然而，过量的营养盐进入海洋后，会导致珊瑚产生过多的藻类，遮蔽了它们所需的阳光，进而使珊瑚失去色素，甚至死亡。
此外，营养盐污染还会破坏海洋中的食物链。
浮游植物大量繁殖后，会引发浮游动物数量的迅速增加，而其天敌——浮游动物摄食性的海洋生物数量却减少，进而破坏了整个食物链的平衡。
二、营养盐污染的成因1. 农业活动：农业中使用的化肥和农药中的营养物质会随着雨水流入河流、湖泊和海洋，引发营养盐污染。
2. 工业排放：工厂和矿山的废水中含有大量的营养物质，经常直接排放到附近的河流和海洋中，导致营养盐的过量输入。
3. 城市污水：许多城市的污水处理厂没有能力完全去除污水中的营养物质，导致部分富营养化的污水排入河流和海洋。
三、营养盐污染的防治措施为了减少和控制营养盐污染，需要采取一系列的措施：1. 加强农业管理：包括合理使用化肥和农药，控制农业面源污染，实施农田水利工程等。
2. 加强工业控制：通过加强工业废水处理，减少废水中的营养物质排放。
3. 增强城市污水处理能力：改进城市污水处理厂的设备，提高处理水质的标准。
4. 宣传教育：加强环境保护的意识，提高公众对营养盐污染防治的认识。
5. 加强国际合作：海洋生态系统是跨国界的，需要各国共同努力，加强合作，制定统一的标准和措施。
海水利用工程设计中的海水中营养盐污染预防与治理
海水利用工程设计中的海水中营养盐污染预防与治理随着全球人口的增长和经济的发展，对可再生水资源的需求越来越大。
海水利用工程作为解决淡水资源短缺问题的一种可行方式，受到了越来越多国家的重视和关注。
然而，海水的利用也面临着一系列的环境问题，其中之一就是海水中营养盐污染。
本文将从预防和治理两个方面探讨海水利用工程设计中海水中营养盐污染的问题。
首先，预防海水中营养盐污染是海水利用工程设计中的关键环节。
海水中的营养盐主要包括氮、磷等，过量的营养盐进入水体将导致富营养化现象，引发藻类过度生长和水体质量下降。
为了预防海水中营养盐污染，设计工程师应该采取以下措施：首先，合理评估项目对海水的需求量。
在设计阶段，应明确项目对海水的需求量，以避免过量采水导致营养盐浓度的增加。
通过科学合理的设计，可以合理控制采水量，减少对海水中营养盐的过度提取，从而减轻对海水生态环境的影响。
其次，使用高效的海水处理技术。
海水利用工程中，应选择并采用适合的海水处理技术，以降低海水中营养盐的浓度。
常见的海水处理技术包括反渗透、离子交换等，这些技术可以有效去除海水中的营养盐，减少对水体的污染。
此外，合理选择放置位置和排放方式。
工程设计师应该选择合适的海域或海湾作为海水吸取和放置污水的位置，尽量避免在富营养化的海域进行海水采取，从而减少营养盐的进入。
对于污水的排放，应采取适当的方式和措施，如建设污水处理厂或采用先进的污水处理技术，确保排放的污水能够符合相应的排放标准，避免污染环境。
其次，治理海水中营养盐污染也是海水利用工程设计中的重要任务。
及时发现和治理海水中的营养盐污染，对维护水体生态环境非常重要。
以下是几种常见的海水中营养盐污染的治理方法：首先，建立监测和预警体系。
建立完善的海水监测网络，监测水体中营养盐的浓度和变化趋势，及时预警和发现富营养化的海水区域。
这样可以帮助决策者和相关部门及时采取有效的措施来治理和控制海水中的营养盐污染。
其次，利用生物修复技术。
营养盐污染对河流生态系统的影响与防治
营养盐污染对河流生态系统的影响与防治营养盐污染，是指由于农业、工业和城市排放等原因，营养盐（如氮、磷）过量进入水体，导致水体中的营养盐含量异常增高，从而影响河流生态系统的平衡和稳定。
虽然营养盐对植物生长有促进作用，但是过量的营养盐却会引起水体中的藻类过度繁殖，形成藻华，破坏水体生态系统的完整性和稳定性。
营养盐的污染对河流生态系统产生的影响是多方面的。
首先，过量的营养盐会导致水体中藻类过度生长，形成藻华。
这些大量的藻类消耗了水体中的氧气，使得水体缺氧，妨碍了其他生物的生存。
一些有害藻类还会产生毒素，危害鱼类和其他水生动物的健康。
其次，藻华会阻塞河流的生态通道，减少鱼类和其他水生生物的迁徙能力，影响它们的繁殖和生存。
藻类过度生长还会使水体变绿，影响水质的透明度和美观度，对河流的景观价值造成损害。
针对营养盐污染对河流生态系统的影响，我们需要采取一系列的防治措施。
首先，要加强监测与治理。
通过定期监测河流中的营养盐含量和藻华的状况，及时发现和控制污染源头。
对于农业排放的废水，可以采用生物除磷处理技术和湿地净化技术，减少营养盐的流入水体。
对于工业和城市排放的废水，应该严格控制排放标准，加大处理技术的研发和应用，以降低其对水质的影响。
其次，要加强河流生态系统的修复与保护。
通过人工鱼礁和水生植物的种植，可以增加河流中的氧气供应量，减少藻类的生长。
同时，要保护沿岸带和湿地等生态系统，建立自然保护区，减少土地开垦和水资源的过度利用，以保护河流的生态完整性。
此外，加强科学研究和教育宣传也是防治营养盐污染的重要举措。
科学家需要进一步深入研究营养盐的迁移和转化机制，为污染防治提供科学依据。
同时，要加强对公众和农民的教育宣传，增强他们的环保意识，引导他们合理使用农药和化肥，减少污染源头的产生。
总之，营养盐污染对河流生态系统产生重要影响，需要我们共同关注和解决。
通过加强监测与治理、河流生态系统的修复与保护以及科学研究和教育宣传，我们可以有效地降低营养盐污染对河流生态系统的影响，保护水体的健康和生态平衡，实现可持续发展。
水生生态系统中营养盐循环过程及其生态效应
水生生态系统中营养盐循环过程及其生态效应水生生态系统是地球上最重要的生态系统之一，它们提供了人类所需的众多资源，如淡水、食物、能源和生物多样性。
在这个系统中，营养盐是重要的组成部分，它们对于生态系统的稳定性和功能起着至关重要的作用。
本文将探讨水生生态系统中营养盐的循环过程和它们对生态系统的影响。
1. 营养盐的来源和循环过程在水生生态系统中，营养盐通常指的是氮、磷和硅等化合物。
它们的主要来源是人类排放的废水、化肥和农业养殖等活动。
这些化合物被释放到湖泊、河流、河口和海洋等水域中。
营养盐在水中的存在形式包括溶解态、悬浮态和沉积态。
其中，溶解态的营养盐是最容易吸收的，它们可以被藻类、植物和一些浮游生物利用。
另外，悬浮态的营养盐和沉积态的营养盐也可以被有机和无机物质吸附改变其化学性质，最终进入溶解态的营养盐。
在水生生态系统中，营养盐的循环过程包括吸附、利用和转化。
它们可以被藻类和浮游生物利用，进而被其他生物摄取。
这些生物将营养盐积累在身体中，然后通过排泄作用将它们释放回到水体中。
此外，营养盐也可以被微生物降解为氧化氮、氨和二氧化碳等无机化合物，进一步供生物利用，形成有机体积累。
当有机体死亡或者被捕食时，它们的营养盐会逐渐释放到水体中，从而循环过程得以延续。
2. 营养盐对水生生态系统的影响虽然营养盐在水生生态系统中起着重要的作用，但它们的过量可能会导致环境问题。
过量的营养盐可能引起水体富营养化，这意味着水体的养分含量过高，会加速植物和藻类的生长，导致越来越多的有机物积累。
这种过度生长通常被称为水华。
在水华中，水中的氧气会被消耗光，造成鱼类或其他水生生物死亡。
此外，水华也会影响水体的透明度，降低水体中的光照强度，进而影响水生生物的生长和繁殖。
另外，营养盐还可以对水体生态系统产生更长期的影响。
富营养化过程中积累过多的有机物和废弃物质会在水生生态系统中形成有害物质，可能对生态系统的物种多样性和结构稳定性造成持续性的影响。
水体营养盐污染对生态系统的影响及治理策略
水体营养盐污染对生态系统的影响及治理策略水是人类生存的基本需求，同时也是自然界最为珍贵的资源之一。
然而，在现代工业化和城市化的过程中，由于污水排放、化学肥料、养殖业等人类活动的影响，水体中的营养盐逐渐增加，引起了水体营养盐污染问题。
水体营养盐污染不仅威胁到水资源的可持续利用，也对生态系统和人的健康造成着极大的影响。
本文将从水体营养盐污染对生态系统的影响和治理策略两个方面进行探讨。
一、水体营养盐污染对生态系统的影响水体营养盐污染会引起生态系统的急剧变化，对水中生物造成不同程度的危害。
首先，水体营养盐污染导致水体富营养化，导致藻类大量繁殖，形成水华。
水体中藻类的繁殖不仅能够把水体变绿，还会引起氧气的消耗，从而导致水体中缺氧，对水中的生物造成了很大危害。
其次，水体营养盐污染引起水体中硝酸盐和铵离子的增加，对水体中动植物的生长、繁殖和生存产生负面影响。
此外，无机营养盐还容易诱发真菌和细菌的大量繁殖，降低水体的生态品质，破坏生态平衡。
最后，水体营养盐污染还会进一步促进水体的富营养化，对水中生物造成更为严重的影响。
二、水体营养盐污染治理策略治理水体营养盐污染是非常重要的。
以下为控制水体营养盐污染的这些治理策略：1、建立水资源保护意识。
人们从自我意识上履行在水利方面的社会职责，知道保护水资源、防止水质污染的重要性，避免不合理污染物的排放和达到用水目的的最佳有效途径。
2、加强规范的水资源管理。
可以采取强制性、行政性、经济性等措施进行管理，如加强环境监督与同行业的整个环境监管的Unity。
为促进项目开发可持续性建设与管理，增加各类环境费，并使用资金扶持生态环保产业，促进环境治理。
3、落实制定的水污染防治措施。
通过渗滤、沉淀、氧化还原、光合作用等手段，大规模有效地利用生态系统，降低生态系统的负担，能够显著地降低水体营养盐的污染，起到有效治理的效果。
并且需要加强对宣传和技术攻关，积极探寻新的治理方法。
4、建立河流监测和预测系统。
盐度效应对水域生态系统的影响评估
盐度效应对水域生态系统的影响评估随着人类的持续发展和生活方式的改变，水域的盐度逐渐成为一个具有重要意义的环境因素。
盐度是指水中含有的溶解性无机盐的浓度，它对水域生态系统的健康和平衡起着至关重要的作用。
本文将评估盐度效应对水域生态系统的影响。
首先，盐度对水生物的生存和繁殖具有显著影响。
水中的溶解性无机盐包括钠、钾、氯等成分，它们对于水中生物的存活至关重要。
某些淡水生物只能在低盐度环境中生存，例如淡水鱼类和昆虫等，而某些海洋生物只能在高盐度环境中生存，例如海水鱼类和海洋微生物等。
当水中盐度发生变化时，会直接影响到这些生物的生存条件。
过高或过低的盐度都会对水生生物的生理机能产生损害，导致其生长发育异常、繁殖受阻甚至死亡。
其次，盐度对水域中的植物和植物群落也具有重要影响。
不同的植物对盐度的适应能力存在差异。
在高盐度环境下，一些盐生植物具有较强的适应能力，能够积累盐分并将其排出体外，从而在高盐度环境中存活和繁殖。
然而，大多数植物对盐度的适应能力较差，当盐度超过它们的耐受范围时，植物生长缓慢，叶片枯黄，最终导致植物死亡。
同时，高盐度环境还会抑制植物的光合作用和营养吸收，使植物的生长受到阻碍。
盐度变化还会对水体中的微生物群落产生影响。
水体中微生物的种类繁多，包括细菌、藻类和浮游生物等。
一些微生物对盐度的适应性较强，能够在高盐度或低盐度水域中生存繁殖。
然而，盐度的变化会引起水体中微生物群落的结构和功能的改变，从而影响水体中的生态系统过程和稳定性。
例如，盐度过高的水域中，一些藻类会大量繁殖，形成藻华，并导致水质恶化。
而在盐度过低的水域中，某些微生物的代谢活动会受到阻碍，从而减缓了自然循环的速度。
此外，盐度对水域中的溶解氧含量亦具有重要影响。
盐度升高会降低水中的溶解氧含量，因为高盐度会增加水分子中溶解氧的分压，降低氧气释放到水中的速率。
水中的溶解氧是水生生物进行呼吸所必需的，当溶解氧含量过低时，会导致水生生物窒息而死亡。
海洋生态系统中的营养盐循环研究
海洋生态系统中的营养盐循环研究海洋生态系统中的营养盐循环一直以来都是生态学和地球科学领域的研究热点之一。
营养盐的循环对于海洋生物的生长和繁殖起着至关重要的作用。
在本文中，我们将探讨海洋生态系统中的营养盐循环过程及其对生态系统的影响。
一、营养盐循环过程1. 源头输入海洋中的主要营养盐包括氮、磷、硅等元素。
这些元素主要通过陆地的径流、河流和大气降水等方式输入到海洋中。
当降水或河流带来含有营养盐的水体进入海洋时，营养盐会与海水混合，并被分散到整个海洋环境中。
2. 生物摄取海洋中的浮游植物和浮游动物是营养盐的主要摄取者。
浮游植物通过光合作用吸收海水中的二氧化碳和营养盐，并将其转化为有机物质。
而浮游动物则通过摄食浮游植物或其他浮游动物，摄取其中的营养盐。
3. 生物降解在海洋中，有大量的有机物质被生物降解，其中包含了大量的有机氮、有机磷等营养盐。
这些有机物质可以来自于死亡的浮游植物和动物的残骸，以及其他生物的排泄物。
这些有机物质经过生物降解过程后，会释放出相应的营养盐。
4. 沉积作用随着时间的推移，海洋底部会逐渐沉积大量的有机物质。
这些有机物质中含有丰富的营养盐，如有机碳、有机氮和有机磷等。
这些有机物质通过沉积作用，进一步影响着海洋底部的生态系统。
二、营养盐循环对生态系统的影响1. 海洋生物生长营养盐的循环对海洋生物的生长起着至关重要的作用。
浮游植物需要充足的养分来进行光合作用，从而实现生长。
充足的氮、磷等营养盐可以促进浮游植物的繁殖，进而为整个海洋食物链的形成提供基础。
2. 海洋酸化通过摄取二氧化碳，海洋中的浮游植物能够吸收大量碳元素，并将其转化为有机物质。
然而，随着全球气候变化和海洋酸化程度的加深，海洋中的二氧化碳浓度不断上升，影响了浮游植物对营养盐的吸收能力。
这也会对整个营养盐循环过程产生一系列的影响。
3. 海洋富营养化现象过量的营养盐输入可能导致海洋富营养化现象的发生。
当余额营养盐（如氮、磷）的输入过多时，浮游植物和浮游动物数量会急剧增加，形成大规模的藻华。
水体富营养化的原因与防治对策
水体富营养化的原因与防治对策水体富营养化是指水体中营养盐的过度积累，导致水质恶化的一种现象。
水体富营养化是当前全球环境问题之一，严重影响着水生态系统的健康与稳定。
本文将从富营养化的原因和防治对策两个方面进行探讨。
一、水体富营养化的原因1.农业活动农业活动中广泛使用的化肥和农药会通过雨水或灌溉水进入水体，导致水体中的营养盐浓度升高，从而引发富营养化。
2.工业废水工业废水中富含化学物质和有机物，一旦排放到水体中，会引发富营养化现象。
特别是某些工业生产过程中产生的废水，如造纸、化工等行业，其排放的有机物具有较高的生物降解性，易导致水体富营养化。
3.生活污水家庭生活中排放的污水中含有大量的有机废物和营养盐，如果未经处理直接排放到水体中，容易导致水体富营养化。
尤其是大城市人口的集中居住区，生活污水的排放量相对较大。
4.土壤侵蚀土壤侵蚀是导致水体富营养化的重要原因之一。
当土壤被侵蚀，其中的营养物质会一同流入水体，导致水体富营养化。
这主要是由于不合理的农业种植和土地开垦等活动所导致的。
二、水体富营养化的防治对策1.加强农业管理农业活动是导致水体富营养化的主要原因之一，因此应加强农业管理，减少化肥的使用量，合理施肥。
此外，选择周转农作物和间作农作物，避免连作，并采用生物农药等生态友好的农业技术，有助于减少化学物质对水体的污染。
2.加强工业污水处理对于工业排放的废水，应采取严格的处理措施，确保达到相关的排放标准。
可借助先进的水处理技术，如生物膜法、活性炭吸附法等，去除废水中的有机物和化学物质，减少其对水体的污染。
3.推行生活污水处理对于家庭生活中产生的污水，应进行有效的处理，避免直接排放到水体中。
可采用生物处理、深度处理等技术，使污水得到有效的净化处理，减少富营养物质的排放。
4.加强土壤保护和水土保持措施加强土壤保护和水土保持措施，可以有效减少土壤侵蚀带来的水体富营养化风险。
包括合理利用斜坡，建设水土保持设施，实施耕地保护和植被修复等措施，维护土地的健康和生态平衡。
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（一）营养盐N--亚硝酸盐氮的测定
• 分光光度法 原理 在磷酸介质中，pH值为1.8时，试份中的亚 硝酸根离子与4-氨基苯磺酰胺反应生成重氮 盐，它再与N-(1-萘基)-乙二胺二盐酸盐偶联 生成红色染料，在540 nm波长处测定吸光 度。如果使用光程长为10 mm的比色皿，亚 硝酸盐氮的浓度在0.2 mg/L以内其呈色符合 比尔定律。
海洋绿潮
海水中某些大型绿 藻（如浒苔）爆发性增 殖或高度聚集而引起水 体变色的一种有害生态 现象。
1）绿潮可导致海洋灾害，当海流将大量绿潮藻类卷到海岸时， 绿潮藻体腐败产生有害气体，破坏海岸景观，对潮间带生态系统 也可能导致损害。 自2008至2012年，中国黄海海域连续5年在夏 季发生绿潮灾害 。 2）大量繁殖的浒苔也能遮蔽阳光，影响海底藻类的生长。 3）死亡的浒苔也会消耗海水中的氧气；还有研究表明，浒苔分 泌的化学物质很可能还会对其他海洋生物造成不利影响。
• • • • •
S循环过程 陆地和海洋中的硫通过生物分解、火山爆发等进 入大气； 大气中的硫通过降水和沉降、表面吸收等作用， 回到陆地和海洋； 地表径流又带着硫进入河流，输往海洋，并沉积 于海底。 在人类开采和利用含硫的矿物燃料和金属矿石的 过程中，硫被氧化成为二氧化硫(SO2)和还原成为 硫化氢(H2S)进入大气。 硫还随着酸性矿水的排放而进入水体或土壤。
（5）社会问题。地下水和饮用水中NO3-超标、 医疗费用增加等社会问题；在农田附近的 农村，饮用水井NO3-超标也是一个难题。
（二）磷污染的危害
（1）长期饮用含磷的水可使人的骨质疏松， 发生下颌骨坏死等病变。 （2）水体中磷素过多也会导致富营养化。
水体富营养化的后果，首先是破坏水资源，降低水的 使用价值；其次是导致鱼类及水生动物的大量死亡，引发 “藻华”和“赤潮”等现象。
4
大气
扩散
SO42S H2S
CaSO4 FeS2 海洋
SO2
FeS2 溶解的 上升，分化 SO 2沉积物（CaSO4,FeS2）
• 硫的生物地球化学循环是生物圈最复杂的 循环之一，它包括了气体型循环和沉积型 循环两个重要的生物地球化学过程。 • 这是由硫的生物地球化学基本特征所决定 的、也是其地球化学与生态化学过程(包括 侵蚀、沉积、淋溶、降水和向上的提升作 用等)和生物学过程(包括合成、降解、吸收、 代谢和排泄作用等)相互作用的结果。
四、营养盐的分析方法
• 营养盐N—总氮、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸 盐氮；有机氮
• 营养盐P—总磷；有机磷
• 营养盐S——硫酸盐、硫化物、亚硫酸盐、 硫代硫酸盐;有机硫
（一）营养盐N--总氮的测定方法
（1）方法选择 • 总氮测定方法通常采用过硫酸钾氧化，使有机氮 和无机氮化合物转变为硝酸盐后，再以紫外法、 偶氮比色法，以及离子色谱法或气相分了吸收法 进行测定。 • 测定方法有：1）过硫酸钾氧化紫外分光光度法 2）气相分子吸收光谱法 （2）样品保存 • 水样采集后，用硫酸酸化到pH<2,在24h内进行测 定。
（一）营养盐N—有机氮的测定
（1）范畴 植物、土壤和肥料中与碳结合的含氮物质的 总称。如蛋白质、氨基酸、酰胺、尿素等。 主要在土 壤学与农业化学中较多应用。占河水、湖泊、海 洋中溶解性总氮的比例最高（60-69%）。 （2）分析方法 差值法：总氮（TOC/TN分析仪）减去无机氮（离子 色谱仪IC）
• 水体营养盐的来源，分为天然来源和人为来源，
• 天然来源主要为地表径流带来的岩石风化物质、 有机物腐解的产物及排入河川中的废弃物。此外， 水生生物的腐解、风化、极区冰川作用、火山及 海底热泉，甚至于大气中的灰尘，也都为水体提 供营养元素。
• 人为来源主要为工业排放、农业活动、养殖废水 以及生活污水的排放。
二、营养盐对水生态的影响
（一）氮污染的危害
（1）由氮转化的氨在微生物的作用下，会形成硝酸盐和酸 性氢离子，造成土壤和水体生态系统酸化从而使生物多样 性下降。另外，铵对于鱼类有剧毒。 （2）水体中氮素过多导致富营养化。水体富营养化的后果， 首先是破坏水资源，降低水的使用价值，直接影响人类的 健康，同时提高水处理的成本；其次是导致鱼类及水生动 物的大量死亡，破坏水产资源，引发“藻华”和“赤潮” 等现象。 如太湖蓝藻，海洋赤潮，海洋绿潮等。
三、营养盐（N、P、S）的循环
（一）环境生态学基本概念
• 个体：某个特定的生物。 • 种群：指在一定空间中，同种个体的组合。 • 群落：是特定空间或生境条件下，若干生物种群有规律的 组合，这些生物种群间相互影响，相互作用，具有一定的 形态结构和营养结构，执行一定的功能 。 • 生态系统：指在一定空间中生物成分和非生物的成分通过 物质的循环和能量的流动互相作用、互相依存而构成的一 个生态学的功能单位。 • 生物圈：大气圈的底部、全部水圈及岩石圈的上部。 • 生物地球化学循环： 矿物元素在生态系统之间的输入和 输出，它们在大气 圈、水圈、岩石圈之间以及生物间的 流动和交换称生物地 (球)化(学)循环。
三、营养盐（N、P、S）的循环
（二）氮素在自然界的存在形式及其生物循环 （1）存在形式
• 气态N：N2，N2O • 无机态N：NO3-、NO2-（氧化态）、NH4+ （还原态） • 有机态N：各种含氮有机物，如蛋白质、氨 基酸、含N碱基、氨基糖聚物等。
（2）营养盐—N的转化
（3） 转化原理
• 1)固氮作用:将游离态的氮转变为氮的化合物。 (1)自然固氮：豆科植物固氮 雷雨天产生一氧化氮气体 (2)人工固氮：工业合成氨
海洋赤潮
当大量营养盐进入海 洋，赤潮生物便会急剧 繁殖起来，便形成赤潮。
1）大量赤潮生物集聚于鱼类的鳃部，使鱼类因缺氧而窒息死亡； 2）赤潮生物死亡后，藻体在分解过程中大量消耗水中的溶解氧， 导致鱼类及其它海洋生物因缺氧死亡，使海洋的正常生态系统遭 到严重的破坏； 3）鱼类吞食大量有毒藻类，可致鱼类死亡； 4）有些藻类可分泌毒素，毒素通过食物链严重威胁消费者的健 康和生命安全。
（三 ）磷素在自然界的生物循环
陆地 活有机物
排泄死亡
捕鱼 鸟粪
海洋 活有机物
排泄 死亡
摄取 悬浮在水中随河水带走 死 死 摄取 有机物 有机物 分解 上涌 下,沉 土壤中的 深海的磷 无机磷 溶解于水 开采 上升风化 沉积
沉积型循环
沉积物中的磷 （约为土壤和海洋中千倍以上）
• 磷资源是不可再生的紧缺资源：磷在生物圈中的 循环过程不同于碳和氮，属于典型的沉积型循环。 • P循环：磷酸盐岩石、沉积物、鸟粪石以及动物化 石→天然侵蚀或人工开采→进入水体和土壤进入 →植物吸收利用→进入食物链→经短期循环后→ 大部分随流水流失到海洋的沉积层中。 • 因此，在生物圈内，磷的大部分只是单向流动， 形不成循环。磷酸盐资源也因而成为一种不能再 生的资源。
（3）酸雨。一氧化氮、二氧化氮是酸雨的成 分之一。酸雨会酸化地表水，导致水生生 物的死亡。
（4）诱发各种疾病乃至致癌。人体摄取过量 的硝酸盐，会诱发高血压、先天性中枢神 经系统残疾和非霍金氏淋巴瘤。
早在1945年，Comly就报道了婴儿体内由于饮用水中高 含量硝态氮而影响婴幼儿血液中的氧浓度并导致高铁血红 蛋白症或蓝婴综合征（Blue-baby Syndrome）。
方法的适用范围 • 该法主要适用于湖泊、水库、江河水中总 氮的测定。方法检测下限为0.05mg/L,上限 为4mg/L. 仪器 • ①紫外分光光度计。 • ②压力蒸汽消毒器或民用压力锅，压力为 1.1~1.3kg/cm2 ,相应温度为120~124℃。 • ③25ml具塞玻璃磨口比色管。
2）气相分子吸收光谱法
Effects of littermanipulation in a tropical Eucalyptus plantation on leaching of mineral nutrients, dissolved organic nitrogen and dissolved organic carbon, 2014
1）过硫酸钾氧化紫外分光光度法
方法原理 • 在60℃以上的水溶液中过硫酸钾按如下反 应式分解，生成氢离子和氧。 • K2S2O8+H2O→2KHSO4+1/2O2 • KHSO4→K++HSO4• HSO4-→H++SO42-
• 加入氢氧化钠用以中和氢离子，使过硫酸钾分解 完全。 • 在120~124℃的碱性介质条件下，过硫酸钾作氧化 剂，不仅可将水样中的氨氮和亚硝酸盐氮氧化为 硝酸盐，同时将水样中大部分有机氮化合物氧化 为硝酸盐。而后，用紫外分光光度法分别于波长 220nm与275nm处测定其吸光度，按A=A220-2A275 计算硝酸盐氮的吸光度值，从而计算总氮的含量。 其摩尔吸光系数为1.47×103L/(mol*cm).
Hale Waihona Puke 方法适用范围 本法最低检出浓度为0.025mol/L（光度 法），测定上限为2mg/L。采用目视比色法， 最低检出浓度为0.02mg/L。水样作适当的预 处理后，本法可适用于地表水、地下水、 工业废水和生活污水。
（一）营养盐N--硝酸盐氮的测定
• 测定方法常用的有：酚二磺酸分光光度法 、 镉柱还原法、戴氏合金还原法、离子色谱 法、紫外分光光度法、电极法。 • 酚二磺酸分光光度法 • 原理：硝酸盐在无水情况下与酚二磺酸反 应，生成硝基二磺酸酚，在碱性溶液中， 生成黄色化合物，于410nm波长处进行分光 光度测定。
营养盐对水生态的影响及其 分析方法
张宝刚
中国地质大学（北京） 2014年12月
目录
一、营养盐的来源 二、营养盐对水生态的影响 三、营养盐的地球化学循环 四、营养盐分析方法
一、营养盐的类别和来源
• 溶解于水体中作为控制水生植物生长因子的元素。
主要是含量较微的磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐和硫酸盐。
（四）硫素在自然界的存在形式及其生物循环