第四章 海洋磷循环
海洋生态学课后思考题答案全

海洋⽣态学课后思考题答案全第⼀章⽣态系统及其功能概论1 ⽣态系统概念所强调得核⼼思想就是什么?答: ⽣态系统概念所强调得核⼼思想主要强调⾃然界⽣物与环境之间不可分割得整体性,树⽴这种整体性思想使⼈类认识⾃然得具有⾰命性得进步。
⽣态系统⽣物学就是现代⽣态学得核⼼。
2 ⽣态系统有哪些基本组分?它们各⾃执⾏什么功能?答:⽣态系统得基本组成成分包括⾮⽣物与⽣物两部分。
⾮⽣物成分就是⽣态系统得⽣命⽀持者,它提供⽣态系统中各种⽣物活动得栖息场所,具备⽣物⽣存所必须得物质条件,也就是⽣命得源泉。
⽣物部分就是执⾏⽣态系统功能得主体。
可分为以下⼏类:⽣产者:能利⽤太阳能进⾏光合作⽤,制造得有机物就是地球上⼀切⽣物得⾷物来源,在⽣态系统中得能量流动与物质循环中居⾸要地位。
消费者:它们之间或者间接得依靠⽣产者制造得有机物为⾷,通过对⽣产者得摄⾷、同化与吸收过程,起着对初级⽣产者得加⼯与本⾝再⽣产得作⽤。
分解者:在⽣态系统中连续得进⾏着与光合作⽤相反得分解作⽤。
3⽣态系统得能量就是怎么流动得?有什么特点?答:⽣态系统得能量流动过程就是能量通过营养级不断消耗得过程。
其特点如下:(1)⽣产者(绿⾊植物)对太阳能利⽤率很低,只有1%左右。
(2)能量流动为不可逆得单向流动。
(3)流动中能量因热散失⽽逐渐减少,且各营养层次⾃⾝得呼吸所耗⽤得能量都在其总产量得⼀半以上,⽽各级得⽣产量则⾄多只有总产量得⼀⼩半。
(4)各级消费者之间能量得利⽤率平均为10%。
(5)只有当⽣态系统⽣产得能量与消耗得能量平衡得,⽣态系统得结构与功能才能保持动态得平衡。
4 ⽣态系统得物质就是怎样循环得?有什么特点?答:⽣态系统得物质循环通过⽣态系统中⽣物有机体与环境之间进⾏循环。
⽣命所需得各种元素与物质以⽆机形态被植物吸收,转变为⽣物体中各种有机物质,并通过⾷物链在营养级之间传递、转化。
当⽣物死亡后,有机物质被各种分解者分解回到环境中,然后再⼀次被植物吸收,重新进⼊⾷物链。
磷循环

蛋白质
2004年安徽阜阳出现著名 的“大头婴儿”事件。 据该市县级以上医疗机构 核查统计,从2003年5月以来, 因食用劣质奶粉出现营养不良 综合征共171例,死亡13例, 病死率7.6%。
氨基酸是组成蛋白质的基本单位
H 甘氨酸 CH3 CH3
NH2 C
H
COOH
CH
NH2 C COOH CH3 CH3 CH
核糖
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
核苷酸分子的连接:
A
T
T
A
G
C
C
G
一般DNA由 2 条核苷酸链组成 而RNA由 1 条核苷酸链组成
核酸在细胞中的分布
DNA:主要分布在细胞核中,少量存
核 酸
在于线粒体、叶绿体内。
RNA:主要分布在细胞质中
磷脂
磷脂是一类含磷的脂类化合物,它广泛 存在子动植物组织中,是构成细胞的重要组成 部分。主要存在于动物的脑、肝、蛋黄和植物 种子中。常见的磷脂,多属于磷酸甘油酯。
R CH COOH NH2
-
R CH COOH NH3+
+OH
+H+
R CH COONH3
+
+OH
-
R CH COONH2
+H+
pH<pI 阳离子
pH=pI 氨基酸的兼性离子
pH>pI 阴离子
肽是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物。 两分子氨基酸缩合形成二肽,三分子氨基 酸缩合则形成三肽…… 由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡肽 (oligopeptide),由更多的氨基酸相连形成的 肽称多肽(polypeptide)。 肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团 不全,被称为氨基酸残基(residue)。
第四章 海洋磷循环分解

中的磷化氢含量远高于大气中的磷化氢含量。
通过实验证实金属腐蚀可以产生磷化氢。
• 全球每年可通过闪电形成8.3×105 kg 磷化氢并释放到大气 中。Glindemann et al.(2004)模拟闪电进行实验并推测含磷 酸盐的有机物受闪电作用后,在还原环境中可形成磷化氢。
磷化氢的人为来源
• 主要有:垃圾填埋场、污水处理厂、动物堆肥场沼
氢研究报道较少。 Gassmann(1994)首次从德国汉堡
港底层淡水河及北海底层海水未过滤水体中检测到了吸 附于颗粒物上的磷化氢,而在过滤后的海水中未测出磷 化氢。 研究者们均认为水环境中的磷化氢绝大部分以基 质结合态磷化氢吸附于颗粒物表面。
磷化氢在海洋磷循环中的作用
传统的磷生物地球化学循环理论,主要关注
自燃,即“鬼火”现象。
磷化氢的来源
环境中磷化氢的来源主要分为自然来源和人为来 源。微生物活动是研究者最关注的磷化氢来源,主要
发生于基质富含磷及有机质的厌氧性强的环境条件下,
既包括了沼泽、湿地、湖泊、近海海域等自然环境, 也包括污水处理厂、垃圾填埋场、水库、稻田、养殖 海域等人工环境。
磷化氢的自然来源 包括:沼泽、湿地、湖泊及海洋沉积物等自然环境中的微
磷化氢的分子结构式
通常情况下,磷化氢是一种无色、易燃的剧
毒性气体,有芥末和大蒜的特有臭味,工业品有腐
鱼样臭味。磷化氢在空气中的浓度大于 26 g/m3 或 1.79%时,会发生爆炸,产生白色的烟雾(P2O5)。 纯的磷化氢只有加热至 100 ℃以上才会燃烧,但 若磷化氢中含有联膦(P2H4)时,暴露于空气中易
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第一章生态系统及其功能概论1 生态系统概念所强调的核心思想是什么?答: 生态系统概念所强调的核心思想主要强调自然界生物与环境之间不可分割的整体性,树立这种整体性思想使人类认识自然的具有革命性的进步。
生态系统生物学是现代生态学的核心。
2 生态系统有哪些基本组分?它们各自执行什么功能?答:生态系统的基本组成成分包括非生物和生物两部分。
非生物成分是生态系统的生命支持者,它提供生态系统中各种生物活动的栖息场所,具备生物生存所必须的物质条件,也是生命的源泉。
生物部分是执行生态系统功能的主体。
可分为以下几类:生产者:能利用太阳能进行光合作用,制造的有机物是地球上一切生物的食物来源,在生态系统中得能量流动和物质循环中居首要地位。
消费者:它们之间或者间接的依靠生产者制造的有机物为食,通过对生产者的摄食、同化和吸收过程,起着对初级生产者的加工和本身再生产的作用。
分解者:在生态系统中连续的进行着与光合作用相反的分解作用。
3生态系统的能量是怎么流动的?有什么特点?答:生态系统的能量流动过程是能量通过营养级不断消耗的过程。
其特点如下:(1)生产者(绿色植物)对太阳能利用率很低,只有1%左右。
(2)能量流动为不可逆的单向流动。
(3)流动中能量因热散失而逐渐减少,且各营养层次自身的呼吸所耗用的能量都在其总产量的一半以上,而各级的生产量则至多只有总产量的一小半。
(4)各级消费者之间能量的利用率平均为10%。
(5)只有当生态系统生产的能量与消耗的能量平衡的,生态系统的结构与功能才能保持动态的平衡。
4 生态系统的物质是怎样循环的?有什么特点?答:生态系统的物质循环通过生态系统中生物有机体和环境之间进行循环。
生命所需的各种元素和物质以无机形态被植物吸收,转变为生物体中各种有机物质,并通过食物链在营养级之间传递、转化。
当生物死亡后,有机物质被各种分解者分解回到环境中,然后再一次被植物吸收,重新进入食物链。
生态系统的营养物质来源于地球并被生物多次利用,在生态系统中不断循环,或从一个生态系统转移到另外一个生态系统。
第四章海洋磷循环-2介绍

磷 酸 盐 ( Polyphosphates ) , 偏 磷 酸 盐(Metaphosphate)
水体中几种磷的测定方法
方法名称
磷钼蓝法(M-R)
检测范围 (µmol/L)
0.02~28
精密度 (%)
2~15
文献
Denies(1920);Mruphy and Riley (1962); Srickland and Parsons(1972);Broberg and Petterson (1988) Reenfield and Kalber(1955); Stephen(1963); Paul et al(1960);Strickland and Parsons(1972) Karl and Tien(1992); Thomson-Bulldis and Karl (1998)
流动注射分析
1. Precision 1.5 % at 3 M 2. Detection Limit 0.05 M 3. 90 samples per hour Pump SW Mixed Reagents D Ascorbic Acid IV Injection Valve D Detector (885 nm) IV 50 C
入到海洋,从而使部分系统磷限制越来越严重。
磷与海洋初级生产 1934年研究者发现在深海中海洋有机物和溶解营
养盐浓度的C/N/P的元素组成惊人的相似。这就使他 们 假设浮游生物具有相对固定的C/N/P的元素比值。 这个比值就是著名的Redfield比值。Alfred Redfield 是第一个发现的。这个比值经受住了时间的检验,而 且在所有的大洋盆地均重复出现。这个比值 的普遍 存在使人们意识到自养生物是按这个比例吸收氮和磷
第四章 海洋磷循环-2详解

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。
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。
海洋中磷的测定方法
海水中的磷酸盐的测定方法:
基本原理: 磷钼黄→磷钼蓝
7PO43- + 21NH4 + + 12 Mo7O246- + 72 H+ = 7(NH4)3[PMo12O40] +36 H2O
磷钼黄
在酒石酸锑钾存在下,磷钼酸中的一部分Mo6+离子被 抗坏血酸还原成Mo5+ ,生成叫做“钼蓝”的物质,也就是 磷钼黄被还原成磷钼蓝,在885nm下进行比色测定。
海洋生态学课后习题and解答

海洋生态学课后习题and解答海洋生态学课后习题第一章生态系统及其功能1.生态系统概念所强调的核心思想是什么?生态系统是指一定时间和空间范围内,生物群落和非生物环境通过能量流动和物质循环所形成的相互联系相互作用并具有自动调节机制的自然整体。
生态系统概念所强调的核心思想是自然界生物与环境之间具有不可分割的整体性。
2.生态系统有哪些基本组分?各自执行什么功能?生态系统的基本组成可以概括为非生物和生物两部分,包括非生物环境,生产者、消费者、分解者。
①非生物成分:生态系统的生命支持系统,提供生态系统中各种生物的栖息场所、物质条件,也是生物能量的源泉。
②生物成分:执行生态系统功能的主体。
三大功能群构成三个亚系统,并且与环境要素共同构成统一整体。
只有通过这个整体才能执行能量流动和物质循环的基本功能。
(1)生产者:所有绿色植物、光合细菌、化能细菌等,制造的有机物是一切生物的食物来源,在生态系统能量流动和物质循环中居于首要地位。
(2)消费者:不能从无机物制造有机物的全部生物,直接或间接依靠生产者制造的有机物为生,通过摄食、同化和吸收过程,起着对初级生产者加工和本身再生产的作用。
(3)分解者:异养生物,包括细菌、真菌、放线菌、原生动物等。
在生态系统中连续进行与光合作用相反的分解作用。
每一种生物产生的有机物基本上都可以被已经存在于自然界的微生物所分解。
3.生态系统的能量是怎样流动的?有哪些特点?植物光合作用形成的有机物质和能量,一部分被其呼吸作用所消耗,剩下的才是可以供给下一营养级的净初级产量。
植食性动物只能同化一部分净初级生产量,其余部分形成粪团排出体外,被吸收的量又有一部分用于自身生命活动,还有一部分以代谢废物形式排出,剩下的才是能够提供给下一营养级的总能量。
服从热力学第一、第二定律,即能量守恒定律和能量转化定律。
能量单向流动,不循环,不断消耗和散失。
任何一个生态系统的食物链不可能很长,陆地通常3-4级,海洋很少超过6级,因为能量随营养级增加而不断减少,意味着生物数量必定不断下降,而维持种群繁衍必须要有一定数量保证。
南开大学海洋与人类文明作业4

王斯羽生命科学学院海洋中的磷元素有几种存在形式?各种形式中磷的化学结构(形态)如何?以及在海洋生态系统中磷是如何完成循环的?1)溶液中的自由离子、络合形式等。
磷酸在海中中的解离:磷酸根形式,磷酸氢根形式(H2PO4-);P在海水中的有机和无机络合物NaHPO4-,MgHPO4等,主要分布为营养盐型:表层低,生物利用产生颗粒物、深水高,细菌分解再生。
HPO4 2-作为海水中的无机配位体也可产生多种络合物。
2)海洋动物甲壳、鳞片、骨骼中的磷含量为6% ~16%, 软组织里的磷0. 5% ~3. 2% , 细菌和病毒磷含量3% ~5% , 全新世硅藻软泥中含P2O5 达27. 88%,因此,磷除了以无机形式离子形式存在外,还以各种有机物的形式或者晶体形式构成了生物体的基本结构。
3)海洋中磷循环中控制磷分布的几个主要过程:海洋表层水中的溶解磷几乎全部被海洋植物摄取, 海洋植物及动物死亡后最终以生物碎屑的形式沉入海底, 在其沉降和到达深层水的过程中大部分被分解、破坏, 变成可溶组分又重新返回海水, 使深层水中磷浓度提高。
含磷浓度高的深层水被上升洋流带到表层后又被生物吸收, 重复循环。
具体来说,有如下步骤:①富含营养盐的上升流,这是真光层磷酸盐的主要来源;②在真光层,磷酸盐通过光合作用被快速地结合进生物体内,并向下沉降;③下沉的生物颗粒在底层或浅水沉积物中被分解,所产生的磷酸盐直接返回真光层,再次被生物所摄取利用④在表层未被分解的部分颗粒沉降至深层,其中大部分在深层被分解,参加再循环;⑤表层和深层海水之间存在的缓慢磷交换作用;⑥少部分(5%)在深层也未被分解的颗粒磷进入海洋沉积物,海洋沉积物的磷经过漫长的地质过程最终又返回陆地,参加新一轮的磷循环。
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氢研究报道较少。 Gassmann(1994)首次从德国汉堡
港底层淡水河及北海底层海水未过滤水体中检测到了吸 附于颗粒物上的磷化氢,而在过滤后的海水中未测出磷 化氢。 研究者们均认为水环境中的磷化氢绝大部分以基 质结合态磷化氢吸附于颗粒物表面。
磷化氢在海洋磷循环中的作用
传统的磷生物地球化学循环理论,主要关注
由于受样品采集、保存、和检验等技术的限制,早 期的分析方法使磷化氢的存在一直存在争议。1988 年,
Dévai (1988)等学者采用 GC/MS 技术首次报道了污水
处理厂污泥和浅水湖泊沉积物释放的磷化氢(Devai et al., 1988)。Gassmman et al. (1993) 采用 GC/FPD 检 测技术,通过毛细管色谱柱对磷化氢进行低温冷阱富集, 很大地提高了磷化氢检测的灵敏度。近年来,研究者采
沉积物中的还原态磷可在微生物作用下(伴随硫酸 盐的还原等),被氧化为磷酸盐;或以磷化氢的形
式释放到上层水体中,部分会进入大气环境中;土
壤中的还原态磷也可以被微生物最终氧化为生物可 利用的磷酸盐而被植物吸收利用或直接被植物吸收 利用。
磷在海洋中的停留时间及周转速率
海洋中P的停留时间(residence time)
磷化氢的环境效应
磷化氢可以作为磷在大气中迁移的载体参与到磷循环。
尽管其在大气中的磷化氢的平均寿命相对较短,但由
于光照条件的时限性,仍能够存在于夜间和多云的白 天,这些发现改变了过去对磷循环的不成熟的认识— —大气中的磷是附着在大气飘尘或降尘颗粒物上的无 机磷酸盐。
沉积物中的磷化氢由于海水的高盐度及扰动等因素,有
通过实验证实金属腐蚀可以产生磷化氢。
• 全球每年可通过闪电形成8.3×105 kg 磷化氢并释放到大气 中。Glindemann et al.(2004)模拟闪电进行实验并推测含磷 酸盐的有机物受闪电作用后,在还原环境中可形成磷化氢。
磷化氢的人为来源
• 主要有:垃圾填埋场、污水处理厂、动物堆肥场沼
磷在可溶态与不溶态及无机态与有机态之间的相
互转化,认为磷在自然界的循环过程是:岩石和 土壤中的磷酸盐通过风化或淋溶作用通过河流, 进入海洋,最后沉积于海底,直到地质活动使其 再次参与循环。在此过程中,挥发性气态磷的作
用被忽略了。
有研究表明,在磷缺乏的水域,也可能发生藻华,这种
现象除生物自身的生理生化特性外,磷酸盐的补充机制十分
生物活动;动物排泄物;金属腐蚀;光化学反应;宇宙尘埃等。
• 全球湿地估计每年向大气输送的磷化氢为0.1×105 ~ 5.8×105 kg,湖泊大约为2.5×102(李建兵等,2010)。 • Iverson(1999;2001)发现厌氧腐蚀可以产生磷化铁,
Glindemann et al.(1998)和Roels & Verstraete(2004)也
重要。随着磷化氢被证实是普遍存在与环境中的磷的痕量气 态化合物,人们对于磷循环有了新的认识。一方面,沉积物 中的磷可以作为磷化氢的前体物(牛晓君,2010;Devai & Delaune 1995), 在厌氧微生物的作用下,被还原为磷化氢, 以MBP形式吸附于沉积物中,在海水的扰动及高盐等因素影 响下,沉积物中的磷化氢释放进入水环境中( Devai &
磷化氢的存在形式
磷化氢在大气环境中以气体自由态的形式存在,但受光照、
游离自由基等因素影响,不稳定;
在土壤、沉积物和水环境中的则主要为以下两种存在形式: 自由态磷化氢(Free-gaseous phosphine):存在于土壤、
污泥、沉积物间隙中或水中的气态形式的磷化氢,可通过
扰动或变温等物理过程被释放。 基质结合态磷化氢(Matrix-bound phosphine):结合于土 壤、沉积物或其他颗粒物,通过酸或碱消化处理释放出的 磷化氢。
气中微生物的活动会产生大量的磷化氢; •火力发电厂燃烧煤所产生的废气中也存在磷化氢; •另外,磷化氢作为重要的工业产品,在粮食、烟草、 饲料的储藏过程中被广泛的用作熏蒸剂和灭鼠剂; •在微电子工业领域主要作为添加剂使用。 •已有研究发现,垃圾填埋场、污水处理厂上空大气
中的磷化氢含量远高于大气中的磷化氢含量。
助于其进入水体。由于磷化氢具有较强的还原性,能够
转化为溶解态磷酸盐,因此,沉积物中的磷化氢可看作 是沉积态磷向溶解态磷转化的一种中间产物,借助于磷 化氢的转化和迁移,使得沉积态的含磷化合物进入水体, 继续磷的生物地球化学循环过程。水体也通过磷化氢的
转化从沉积物中得到磷的补充,这对磷胁迫性水域高生
物量的维持、生态平衡是极为重要的。
对于上层箱子,研究要素有两个来源:
(1)河流输入;
(2)通过交换由下层箱子提供至上层箱子的海水 研究要素从上层箱子迁出的途径包括: (1)颗粒物沉降的迁出; (2)通过下降流等水体的运动从上层水体迁出。
在稳态时,输入与迁出通量是相等的。
若Vriver:每年进入海洋的河水体积 Vmix:每年通过交换由下层箱子提供至上层的水体积 Cdeep:深层水箱子中元素的平均浓度(mol/dm3) Csurface:上层水箱子中元素的平均浓度(mol/dm3) Criver:河水中元素的平均浓度(mol/dm3) 由河流输入进入海洋的通量为:Vriver×Criver 通过水交换由深层水提供至上层水的通量为:Vmix×Cdeep 通过水交换从上层水迁出的通量为:Vmix×Csurface 在稳态下,元素通过颗粒沉降迁出的通量(P)为: P = Vriver •Criver +Vmix •Cdeep -Vmix •Csurface
沉积物中加入Fe(III)会使磷化氢浓度迅速降低, 铁(Ⅲ)是通过改变沉积物的氧化还原状态、pH值
条件及自由基,从而引起磷化氢的解离。
光照、氧气、pH、高浓度的金属离子等条 件对磷化氢的转化均有影响,磷化氢的转化主 要集中在5h前,且大部分转化为磷酸盐(冯志
华等,2010;秦媛媛等,2011)。
自燃,即“鬼火”现象。
磷化氢的来源
环境中磷化氢的来源主要分为自然来源和人为来 源。微生物活动是研究者最关注的磷化氢来源,主要
发生于基质富含磷及有机质的厌氧性强的环境条件下,
既包括了沼泽、湿地、湖泊、近海海域等自然环境, 也包括污水处理厂、垃圾填埋场、水库、稻田、养殖 海域等人工环境。
磷化氢的自然来源 包括:沼泽、湿地、湖泊及海洋沉积物等自然环境中的微
磷化氢在固态基质环境(主要为土壤、沉积物)
中主要为以下两种存在形式:自由态磷化氢和
基质结合态磷化氢。土壤及沉积物中自由态磷 化氢含量很低,且不易采集,因此,目前关于 土壤及沉积物中磷化氢的研究报道大多为基质 结合态磷化氢,含量通常为ng/kg数量级。
磷化氢在水环境中的分布
相对于大气环境和固体基质环境,水环境中的磷化
磷化氢的分子结构式
通常情况下,磷化氢是一种无色、易燃的剧
毒性气体,有芥末和大蒜的特有臭味,工业品有腐
鱼样臭味。磷化氢在空气中的浓度大于 26 g/m3 或 1.79%时,会发生爆炸,产生白色的烟雾(P2O5)。 纯的磷化氢只有加热至 100 ℃以上才会燃烧,但 若磷化氢中含有联膦(P2H4)时,暴露于空气中易
磷在海洋中的停留时间(Residence time) 停留时间= 储量/输入速率or 储量/迁出速率 ������ 储量= 32,000 × 1010 mol P Σ输入速率= 4~16 × 1010 mol P/a
������ Σ迁出速率= 11~34 × 1010 mol P/a
������
时间发生变化的响应;
•Tyrell等(1999)的研究表明,海洋中磷的停留时间的变化将 影响水体中固氮作用的速度。
用柱前二次冷阱富集与 GC/FPD 联用的方法,再次降低
了磷化氢的检测限,使得自然环境的多种介质中均检测 到磷化氢。
磷化氢的基本理化性质
磷化氢,英文名 Phosphine,化学式为 PH3,磷化氢的相对
分子质量为 34,密度为 1.5307 g/L(标准状态下),比空气 (1.29g/L) 重; 相对密度为 1.18(空气为 1)。磷化氢的熔点、 沸点等性质如表 所示。
Delaune 1995 );另一方面,磷化氢还原性强,不稳定,可
被氧化为磷酸盐,被植物摄取,重新参与磷循环(Devai et al.,1999)。
海洋中磷化氢的释放及转化
环境基质中磷化氢的释放也是一个普遍存在的过程,
并受很多因素的影响,如光照、温度、沉积物氧化还原
状态、pH等。沉积物中的磷化氢释放后,一部分随水体 进行迁移,而大部分通过水体释放到大气中,随空气进 行大尺度迁移。
---Broecker 双箱模型
净蒸发“0”
河流输入 CRVR
颗粒物下沉
下沉水 CSVM P 上升水 CDVM
分解
进入沉积 fP
假设海洋分成上下两个箱子,上 层为几百米的温暖的上层水,下 层为深层水,隔开上下层的是密 度跃层。此外假设: (1)所研究要素进入海洋的唯一 途径是通过大陆径流输入,忽略 海底热液、海底地下水等输入; (2)所研究要素从海洋中迁出的 途径是由生物产生的颗粒物沉降 到海底,然后埋藏于沉积物中; (3)海洋中水体与物质的运动 处于稳态条件,即两个箱子的输 入与迁出通量相等,所研究要素 在其中的含量不变。
停留时间: ������ ������ 迁出: 9,300 - 29,100 a 输入: 20,000-80,000 a
磷在海洋中的收支应保持平衡,表明估算得到
的各来源(河流输入、大气沉降)对总磷的输送通量
比实际值偏低。
磷的停留时间的减小将在很大程度上改变磷在整个生
物地球化学循环中的作用。
•例如,随着水体中磷的停留时间的变化,硅有可能成为浮游 植物光合作用的限制因子(Dugdale & Wilkerson,1998; Hutehins & Burland,1998; Canvender et al.,1999); •研究还表明,水体中氮的硝化反硝化作用可能是对磷的停留