營養鹽
營養鹽是海洋植物繁殖生長不可缺少的化學成分,主要有硝酸鹽、亞硝酸鹽、磷酸鹽、矽酸鹽等,其中磷酸鹽與硝酸鹽是海洋植物行光合作用合成有機物的原料,矽酸鹽則是矽藻細胞壁的主要構成材料。海洋中的浮游植物生長時需要各種營養鹽類,但當某一種營養鹽的濃度低於浮游植物生長所需時,它就成為浮游植物生長的限制因子。因此以硝酸鹽、亞硝酸鹽及磷酸鹽形式存在的氮和磷,常是海洋浮游植物生長的限制因子,它們在海中的含量受到化學、地質和水文因素的影響,有明顯的季節性和區域性差異。
海洋浮游植物的分布和硝酸鹽的濃度變化有密切的關係。在海水表層因為浮游植物的生長利用,硝酸鹽含量最低,濃度變化也最大。光線隨著海水深度增加而減弱,浮游植物的活動也減弱,硝酸鹽的含量逐漸增高。
近岸淺海水域的硝酸鹽濃度具有季節性變化。春夏之際,浮游植物大量生長,硝酸鹽因浮游植物行光合作用而急遽減少。冬季時,由於浮游植物光合作用降低,濃度便逐漸增加。
磷酸鹽在海洋中的含量變化,同樣和浮游植物的光合作用有著密切的關係,與硝酸鹽的濃度分布及季節性變化特性相似。磷酸鹽在海水中濃度遠低於硝酸鹽,因此磷酸鹽是浮游植物生長最主要的限制因子。
海水表層氮和磷的補充來源,主要有河水所攜帶的陸地上有機物腐解的產物、人類生產的廢棄物,以及地下水所含岩石溶解的成分。此外,海洋生物死亡後腐解、火山和海底熱泉,甚至大氣中的灰塵溶入海水中,也是海水營養元素的來源。
實驗檢測流程
於海上各測站以採樣瓶採集各水層水樣後急速冷凍保存,攜回實驗室分析硝酸鹽、亞硝酸鹽、酸鹽及矽酸鹽等營養鹽。
| 資料項目 | 實驗檢測流程 |
| 硝酸鹽 | 硝酸鹽以氯化釩還原與偶氮分光光度法測定。三合一混合藥劑中的氯化釩會將硝酸鹽還原成亞硝酸鹽,亞硝酸鹽將與混合藥劑中的格瑞氏試劑呈色,之後於分光光度計上以543 nm測定吸光值。另取同樣試水不經氯化釩還原,使用格瑞氏試劑直接測定水中之亞硝酸鹽濃度,將經過氯化釩還原之數值扣除水中亞硝酸鹽之濃度後計算水中硝酸鹽濃度。 |
| 亞硝酸鹽 | |
| 磷酸鹽 | 磷酸鹽以磷鉬藍分光光度法測定,將水樣分別加入硫酸鉬與抗壞血酸,待橙色後使用分光光度計以波長880 nm測定吸光值,並計算水中磷酸鹽濃度。 |
| 矽酸鹽 | 矽酸鹽以矽鉬藍分光光度法測定,將水樣依序加入條配好之硫酸鉬、檸檬酸與抗壞血酸,混合完成後使用分光光度計以波長810 nm測定期吸光值,並計算水中矽酸鹽濃度。 |
