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Janenac

第一節(jié) 環(huán)境

一,環(huán)境

1. 環(huán)境的定義

圍繞著某一有生命主體的外部世界稱之為環(huán)境.

相對(duì)于人這一主體而言的外部世界,就是人類的生存環(huán)境.

《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》明確指出;大氣,水,土地,礦藏,森林,草原,野生動(dòng)物,野生植物,水生生物,名勝古跡,風(fēng)景游覽區(qū),溫泉,療養(yǎng)區(qū),自然保護(hù)區(qū)等各種自然因素的總和.

2. 生物圈

生物圈可定義為地球上所有生物體的總和,也可定義為由生活在大氣圈,水圈,巖石圈和土壤層(巖石圈的附屬層)界面上的生物所構(gòu)成的一個(gè)有生命的圈層.

根據(jù)生物分布幅度,生物圈上界可達(dá)海平面以上10km,下界達(dá)海平面以下12km.也就是說,在地球表面包裹了22km厚的一層生物圈.在這個(gè)廣闊的自然界里,最活躍的是生物.

生活在生物圈某區(qū)域范圍內(nèi)某生物物種的所有個(gè)體總和被稱為種群.在此范圍內(nèi)所有種群之和被稱為群落.對(duì)某一確定種群來說,只能生活在變動(dòng)幅度不大的環(huán)境條件下,但不同種群的生物可能在相差懸殊的環(huán)境條件下各自生活.

在考慮一個(gè)實(shí)際的環(huán)境系統(tǒng)時(shí),自然環(huán)境和生物圈還是一個(gè)過于巨大的系統(tǒng).比這更小的環(huán)境系統(tǒng)依次是區(qū)域環(huán)境,生境,小環(huán)境,微環(huán)境和內(nèi)環(huán)境.

3. 區(qū)域環(huán)境

組成生物圈的各圈層是不均勻的,在物質(zhì)的組成和分布方面有著很大差異,形成了彼此可相區(qū)別的各種各樣區(qū)域,即為區(qū)域環(huán)境.

區(qū)域環(huán)境如湖,河,江海,沙漠,山地,平原以及熱帶,亞熱帶,溫帶和寒帶等,都有各自突出的自然環(huán)境景觀.

不同區(qū)域環(huán)境中生存著與環(huán)境相適應(yīng)的動(dòng)物,植物和微生物.

4. 小環(huán)境和微環(huán)境

指的是生物個(gè)體所占據(jù)生境的一個(gè)特定范圍.

例如:居室是人們生活的小環(huán)境;根系表面的土壤環(huán)境,即為根系環(huán)境;葉片表面附近的大氣環(huán)境及隨溫度,濕度變化所形成的小氣候或微氣候,就是植物的小環(huán)境.

微生物形體微小,其所處生境被稱為微環(huán)境.

二,環(huán)境污染

1. 環(huán)境問題

環(huán)境問題——由自然因素或人為因素引起生態(tài)平衡破壞以至直接或間接影響人類生存和發(fā)展的各種情況.

環(huán)境污染——由于自然的或人為的原因,在原先處于正常狀況的環(huán)境中附加了物質(zhì),能量或生物體,其數(shù)量或強(qiáng)度超過了環(huán)境的自凈能力,使環(huán)境質(zhì)量變差,并對(duì)人們的健康或環(huán)境中某些有價(jià)值物質(zhì)產(chǎn)生有害影響者.

自然原因即是指火山爆發(fā),森林火災(zāi),地震,有機(jī)物的腐爛等.以火山爆發(fā)為例,活動(dòng)性火山噴發(fā)出的氣體中含有大量硫化氫,二氧化硫,三氧化硫,硫酸鹽等,嚴(yán)重污染了當(dāng)?shù)氐膮^(qū)域環(huán)境;從一次大規(guī)模的火山爆發(fā)中噴出的氣溶膠(火山灰)有可能將其影響波及全球.首先,大量火山灰將遮蔽日光,使太陽光(能)反射,轉(zhuǎn)回到宇宙空間,從而影響了那些必需要陽光的地球生物類的生長.另一方面,火山灰在地球表層形成一層薄膜,使地面上的各種形式能量無法散發(fā),這如同二氧化碳造成的溫室效應(yīng)所起的作用一樣.再則,大氣中到處散滿了火山灰,成為水滴的凝結(jié)核心,使雨云易于集結(jié),造成某些地區(qū)降雨量"前所未有"地增多;由于地球表層進(jìn)行循環(huán)的水量是大體恒定的,局部地區(qū)大雨經(jīng)久,則必然造成另一些地區(qū)發(fā)生嚴(yán)重的干旱;有的地方大雨,有的地方大旱,這又?jǐn)_亂了地球表層熱能分布平衡狀態(tài),造成局部地區(qū)熱流,另一些地區(qū)則產(chǎn)生寒潮.以上這些現(xiàn)象結(jié)合起來,就會(huì)嚴(yán)重影響人們正常生活,破壞農(nóng)業(yè)生產(chǎn),導(dǎo)致嚴(yán)重歉收.許多環(huán)境污染問題如同上述火山爆發(fā)情況一樣,對(duì)于環(huán)境的質(zhì)量能起"牽一發(fā)而動(dòng)全身"的作用.

人為原因主要是指人類的生產(chǎn)活動(dòng),包括礦石開采和冶煉,化石燃料燃燒,人工合成新物質(zhì)(如農(nóng)藥,化學(xué)<>藥品)等.總的來說,由人為因素造成的環(huán)境問題可以分為四個(gè)方面:

①在資源開發(fā)過程中過度地向自然索取物質(zhì)和能量(特別是化石燃料,礦物和木材等);

②在物質(zhì)生產(chǎn)和日常生活過程中向環(huán)境釋放出廢物和廢能(特別是化學(xué)<>污染物和輻射能);

③經(jīng)濟(jì)建設(shè)(如農(nóng)村城市化,圍湖造田,興建水壩等)引起對(duì)環(huán)境干擾;

④人口增殖引起單位時(shí)間和空間中人類活動(dòng)頻度增多.

近代,隨著人類社會(huì)進(jìn)步,生產(chǎn)發(fā)展和人們生活的不斷提高,同時(shí)也造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染現(xiàn)象,如大氣污染,水體污染,土壤污染,生物污染,噪聲污染,農(nóng)藥污染和核污染等.特別在本世紀(jì)的50-60年代,污染已成為世界范圍的嚴(yán)重社會(huì)公害,許多人因患公害病而受苦難或死亡,人們的健康受到環(huán)境污染的損害.環(huán)境污染已對(duì)人們生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了嚴(yán)重危害.

研究證明,目前,一些"自然災(zāi)害"常由于人為因素的加入而增強(qiáng).例如,因人們大量砍伐森林,破壞植被而增加了沙漠化,水土流失和水災(zāi)的強(qiáng)度等.

2. 環(huán)境污染概念圖

3. 環(huán)境污染概念公式

環(huán)境污染造成的危害 = 自然因素或人類活動(dòng)的沖擊破壞 - 包括自凈機(jī)能在內(nèi)的自然界動(dòng)態(tài)平衡恢復(fù)能力

君子以自強(qiáng)不息

謝謝分享，慢慢學(xué)習(xí)！

WJJ2020

沒有更新完，就斷了？？？

江東

蠻好的，嘖嘖嘖

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學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)

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水產(chǎn)入門必修課！

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樓主這是哪個(gè)版本的書啊

apldwf

還有后續(xù)嗎

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Tankee

好東西，慢慢看

haoye520

頂  我覺得水化學(xué)和水生生態(tài)學(xué) 是我們水產(chǎn)人一定要學(xué)的東西

、、、隨意

Janenac 發(fā)表于 2012-5-31 16:42
第三節(jié) 天然水環(huán)境主要物理性質(zhì)一,天然水的光學(xué)特性1.水對(duì)太陽光的反射一束太陽輻射,以一定入射角直接射到平 ...

這都是自己搭上去的嗎

oscar

看得有點(diǎn)頭暈?zāi)X脹的，不過無疑是好東西，慢慢看，有收獲

我愛養(yǎng)大蝦蝦

真的要慢慢看才可以啊

Janenac

第五節(jié) 其它營養(yǎng)元素

一,銅

銅是所有藻類所必需的元素,動(dòng)植物新陳代謝必不可少的元素,銅參與生物體內(nèi)的氧化還原反應(yīng),構(gòu)成銅蛋白,參與光合作用,促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成等.銅在有些生物,特別是軟體動(dòng)物,甲殼動(dòng)物體內(nèi)存在較多,如牡蠣中銅的含量可達(dá)600-3000mg/L.這些生物的血液內(nèi)含有血藍(lán)素,使血呈現(xiàn)淡灰青色.而血藍(lán)素是含銅的蛋白質(zhì),血液中銅含量和呼吸強(qiáng)度有很大的關(guān)系.例如,活動(dòng)較為劇烈的章魚血液中銅的含量比蟹高等.

銅可能來源于許多工業(yè)廢水的排放,還可能來自輸水管道,熱交換器等含銅設(shè)備中銅的溶解,還有人在水中加入銅鹽以抑制藻類的生長,用銅的有機(jī),無機(jī)化合物進(jìn)行農(nóng)藥噴灑等,這些都構(gòu)成了水中銅的來源.一般情況下,河水中銅的濃度較低,這是由于銅與氧化物共沉淀或吸附于礦物表面所致.

二,鐵

鐵是動(dòng)植物新陳代謝中的一個(gè)基本元素,是葉綠素合成所必需的元素,是許多酶的組成成分和活化劑.鐵參與光合作用,生物固氮作用,呼吸作用等.海水中的鐵與某些海洋動(dòng)物的生長也有直接關(guān)系.例如在氫氧化鐵膠團(tuán)凝聚形成粘性軟泥沉積于淺海海底時(shí),此時(shí)的水域環(huán)境正適于幼蝦的生長繁殖.據(jù)試驗(yàn),分別把對(duì)蝦蚤狀幼體(I期)培養(yǎng)在0.404mgFe/L的海水和無鐵海水中,在同樣條件下飼養(yǎng),經(jīng)兩天后含鐵海水中對(duì)下幼體大部分存活,而無鐵海水中的對(duì)蝦幼體則全部死亡.

鐵是地球外殼中含量占第二位的金屬元素,但通常在水中的溶解度較小.水中鐵的存在受環(huán)境條件的極大影響,尤其是隨氧化-還原強(qiáng)度和程度的變化而變化.生物圈的活動(dòng)對(duì)水中的鐵的存在有強(qiáng)烈影響.有些微生物參加了鐵的氧化和還原反應(yīng),如噬鐵菌等.

地下水中常見的是Fe2+,在水中的溶解度較大.據(jù)報(bào)道在pH6-8間地下水中Fe2+的濃度可達(dá)到50mg/L.而通常情況下,水中鐵濃度在1.0-10mg/l之間.Fe2+能被水中的溶解氧氧化為Fe3+,在pH大于5時(shí),Fe3+的溶解度很小,能很快生成Fe(OH)3褐色沉淀.這個(gè)機(jī)理可以很好地解釋這樣一個(gè)現(xiàn)象,當(dāng)水剛從井中抽出時(shí),這類水一般是清潔的,但很快就變渾濁了,最后由于Fe(OH)3

Janenac

第四節(jié) 硅元素及其循環(huán)

一,硅的存在形式

水中硅主要以溶解硅酸鹽和懸浮二氧化硅兩種形式存在.

(1)溶解硅酸鹽

——硅酸是一種多元弱酸,在水溶液中存在下列平衡:

當(dāng)水pH為7.8-8.3時(shí),約5%的溶解硅以H3SiO4-形式存在.通常把可通過0.1-0.5μm微孔濾膜,并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",這部分硅酸鹽易于被硅藻吸收.

(2)二氧化硅

——硅酸脫水之后轉(zhuǎn)化成為十分穩(wěn)定的硅石(SiO2):

二,硅的循環(huán)

水中硅的循環(huán)主要受植物的吸收利用,硅酸鹽的沉淀溶解平衡等因素的影響.在春季,因浮游植物迅速繁殖而被吸收,使海水中的硅被消耗;在夏,秋季,植物生長減慢時(shí),海水中的硅有一定回升;臨近冬季時(shí),生物死亡,其殘?bào)w緩慢下沉,隨著深層回升壓力增加,有利于顆粒硅的再溶解作用,又緩慢釋放出部分溶解硅.最后,未溶解的硅下沉到海底,加入硅質(zhì)沉積中,經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代后,可重新通過地質(zhì)循環(huán)進(jìn)入海洋.

三,硅的分布變化規(guī)律

1.水平分布

受生物活動(dòng),大陸徑流,水文狀況,沉積作用,人為活動(dòng)等各種因素的影響,海洋中硅的水平分布通常表現(xiàn)為沿岸,河口水域的含量高于大洋,太平洋,印度洋高于大西洋.開闊大洋中高緯度海域高于低緯度海域.但有時(shí)因生物活動(dòng)和水文條件的變化,在同一緯度上,也會(huì)出現(xiàn)較大的差異.

2.垂直分布

在大洋真光層,由于海洋浮游生物大量吸收溶解硅酸鹽,致使溶解硅酸鹽含量很低,有時(shí)甚至被消耗殆盡.在微生物的參與下,生物新陳代謝過程的排泄物和死亡后的殘?bào)w在向深層沉降的過程中會(huì)有一部分重新轉(zhuǎn)化為溶解硅酸鹽,釋放回水中.水中因而隨深度的增大,其含量逐漸增大,并在某一深度達(dá)到最大值,此后不再隨深度而變化.在不同的大洋深處,其溶解硅酸鹽含量也有所差別,如太平洋和印度洋的深層水中含量比大西洋深層水高得多.

3.季節(jié)變化

主要表現(xiàn)在海洋浮游植物繁盛季節(jié),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那樣可降低至未檢出.這是因?yàn)槊磕暧邢喈?dāng)大量的含硅物質(zhì)由陸地徑流和風(fēng)帶入海洋,使海水中溶解硅得以補(bǔ)充.有人估計(jì),每年補(bǔ)充到海洋的溶解硅總量約相當(dāng)于3.24×108tSiO2.其中,由河流攜帶入海洋的懸浮物質(zhì)是決定海水中硅含量的主要因素.

四,水中有效硅的含量

各國漁業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)中,都沒有規(guī)定有效硅的指標(biāo).一般淡水水體內(nèi),硅,特別是膠體及懸浮態(tài)硅的含量較高,因此,人們通常都認(rèn)為硅不是限制性營養(yǎng)物質(zhì).不過,在其它營養(yǎng)物質(zhì)供給充足,形成硅藻水花時(shí),若表水層硅補(bǔ)給不及時(shí),硅也會(huì)成為限制性營養(yǎng)物質(zhì).

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四,磷肥的施用

1.常用磷肥及其特點(diǎn)

磷肥大體上可分為可溶性磷肥和難溶性磷肥兩大類十多個(gè)品種,水產(chǎn)養(yǎng)殖中所用的多為可溶性磷肥,最常用的是過磷酸鈣.

常用磷肥及其特點(diǎn)

肥料           名稱          主要成份 分 子 式           含氮量(%)                  一般特征

過磷酸鈣    (普鈣)    Ca(H2PO4)2 +

                               CaSO4·2H2O                          16-20
                                                用62%硫酸分解磷礦粉并熟化制得.水溶性,速效,常含游離酸,呈酸性,含多量石膏(CaSO4·2H2O)

重過磷酸鈣 (重鈣)     Ca(H2PO4)2                         40-50

                                                                 用硫酸分解磷礦粉制得.水溶性,速效,常含游離酸,呈酸性,不含石膏

                 氨化普鈣       CaHPO4+

                                     NH4H2PO4                         13-20

                                                                 由普鈣加氨水中和制得,水溶性,不含游離酸,含2-3%的氨態(tài)氮,呈中性,速效

                  安福粉     (NH4)2HPO4+

                                      NH4H2PO4                            30

                                                             用硫酸分解磷礦粉,分離出磷酸再用氨水中和制得.水溶性,速效,含氮量為18%

磷酸二氫鉀                       KH2PO4                               52

                                                                    用氫氧化鉀或碳酸鉀與磷酸中和制得.水溶性,速效,堿性,含鉀30%

2.施用磷肥的注意事項(xiàng)

(1)有效磷的含量

——研究表明,按浮游植物吸收速率計(jì)算出的養(yǎng)殖池塘水中有效磷濃度應(yīng)保持不低于46 gP/L.實(shí)際上在發(fā)表的諸多論文和報(bào)告中,認(rèn)為有效磷的臨界值為20-50 g/L,而多數(shù)認(rèn)為水中的總磷應(yīng)大于100 gP/L,有效磷在40-50 gP/L為最佳,可得到最令人滿意的初級(jí)生產(chǎn)速率及產(chǎn)量.

(2)磷肥種類的選擇

——在池塘養(yǎng)殖中施用磷肥多用于改良水質(zhì),提高并維持表層水的有效磷含量,所以在選用磷肥時(shí),一定要選可溶性磷肥.

(3)施用磷肥的注意事項(xiàng)

施用磷肥時(shí),池水的pH值以中性和弱堿性為好(pH=7.0-7.5).若池水的pH值過高(8.5以上),應(yīng)將磷肥溶解后,調(diào)節(jié)其pH值使之呈強(qiáng)酸性后方可施用,以減少磷肥的損失.

當(dāng)大風(fēng)過后或剛注入新水,池水過于混濁,粘土粒子很多時(shí),不宜施磷肥,以減少吸附固定損失.若為了澄清水質(zhì),應(yīng)另當(dāng)別論,多耗用一些磷肥可促進(jìn)懸浮物絮凝沉淀,促進(jìn)浮游植物增殖.

磷肥不應(yīng)與石灰等堿性物質(zhì)一起溶解使用.施用生石灰后,至少應(yīng)隔10-15天才能施磷肥,否則水中鈣離子(Ca2+)濃度大,pH值高,有效磷易生成鈣鹽沉淀造成損失.

磷肥最好能與有機(jī)肥一起漚制后使用,此時(shí)有機(jī)物多,會(huì)生成一些可溶性絡(luò)合物,使有效磷被吸附沉淀的機(jī)會(huì)減少,有利于提高肥效.

為使施入的磷肥能在表層水中停留較長時(shí)間,以便及時(shí)被浮游植物所利用,施肥應(yīng)選在晴天光照充足的上午進(jìn)行.也可采用一些特殊的施肥方法,如掛袋,掛罐等,使肥料緩慢釋放提高肥效.

使用磷肥時(shí)應(yīng)控制適宜的氮磷比.大量試驗(yàn)證明,當(dāng)水中有效氮和磷的絕對(duì)濃度大于各自最適的施肥指標(biāo)時(shí),只會(huì)浪費(fèi)一種肥料,而不會(huì)增加初級(jí)生產(chǎn)速率和產(chǎn)量.施肥時(shí),控制適宜的氮磷比值為6-7.

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三,水中磷的分布變化規(guī)律

1.水平分布

受生物活動(dòng),大陸徑流,水文狀況,沉積作用,人為活動(dòng)等各種因素的影響,海洋中磷的含量通常也表現(xiàn)為沿岸,河口水域高于大洋;太平洋,印度洋高于大西洋;開闊大洋中高緯度海域高于低緯度海域;但有時(shí)因生物活動(dòng)和水文條件的變化,在同一緯度上,也會(huì)出現(xiàn)較大的差異.

在海洋浮游植物繁盛季節(jié),沿岸,河口水域表層海水中活性磷含量可降到很低水平(0.1μmol/L).而在某些受人為活動(dòng)影響顯著的海區(qū),含磷污水等的大量排入,則可能造成水體污染,出現(xiàn)富營養(yǎng)化,甚至誘發(fā)赤潮.

大洋表層水中,DIP含量遠(yuǎn)低于沿岸區(qū)域,并且,不同區(qū)域的含量存在一定差異.在熱帶海洋表層水中,由于生物生產(chǎn)量大,DIP含量低,通常僅為0.1-0.2μmol/L,而北大西洋和印度洋表層水中DIP含量則可達(dá)2.0μmol/L.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/L.

大洋深層水中,由北大西洋向南,經(jīng)過非洲周圍海域,印度洋東部到太平洋,DIP含量平穩(wěn)地增加,最終富集于北太平洋深層水中.營養(yǎng)要素在大洋深層水中的這種分布,與大洋深水環(huán)流和海洋中營養(yǎng)要素的生物循環(huán)作用有關(guān).起源于北大西洋的低溫,高鹽,寡營養(yǎng)的表層水在格陵蘭附近海域沉降,形成北大西洋深層水,途經(jīng)大西洋,進(jìn)入印度洋,最后到達(dá)北太平洋.在深層水團(tuán)這一運(yùn)動(dòng)過程中,不斷地接受上層沉降顆粒物質(zhì)分解釋放的營養(yǎng)要素,故營養(yǎng)鹽不斷得以富集.大洋2000m深處水中DIP含量由北大西洋1.2μmol/L逐漸升高到北太平洋的3.0μmol/L.

2.垂直分布

在大洋真光層,由于海洋浮游生物大量吸收磷,致使有效磷含量很低,有時(shí)甚至被消耗殆盡.在微生物的參與下,生物新陳代謝過程的排泄物和死亡后的殘?bào)w在向深層沉降的過程中會(huì)有一部分重新轉(zhuǎn)化為溶解態(tài)無機(jī)磷,釋放回水中.因而隨深度的增大,其含量逐漸增大,并在某一深度達(dá)到最大值,此后不再隨深度而變化.在不同的大洋深處,其溶解態(tài)無機(jī)磷含量也有所差別,如印度洋=太平洋>大西洋.在河口,近岸地區(qū),磷的垂直分布明顯受生物活動(dòng),底質(zhì)條件與水文狀況的影響.在上升流海區(qū),由于富含磷的深層水的涌升,該區(qū)溶解態(tài)無機(jī)磷的含量明顯增加.

3.季節(jié)變化

磷的季節(jié)變化規(guī)律與無機(jī)氮相類似.中緯度(溫帶)海區(qū)和近岸淺海海區(qū)的季節(jié)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(guān)系,反映了生命過程的消長.夏季浮游植物繁盛期間,有效磷被大量消耗,加上溫躍層的存在,妨礙了上下層海水的混合,有效磷的含量,尤其是其在表層的含量降至很低.進(jìn)入秋季后,浮游植物繁殖速率下降,生物殘?bào)w中的有機(jī)氮化合物逐步被微生物礦化分解,加上水體混合作用,其含量逐漸上升并積累起來.到冬季,表層和底層水中有效磷含量都達(dá)到最大值.春季,浮游植物生長又開始進(jìn)入繁盛期,海水有效磷含量再次下降.

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二,磷的循環(huán)

1.無機(jī)循環(huán)

磷的無機(jī)循環(huán)速度很慢,其周期以109年計(jì).火成巖受風(fēng)化作用后,其中磷化合物經(jīng)由巖石經(jīng)土壤,河流而轉(zhuǎn)入海洋.由于海水偏堿性且含大量Ca2+離子,所以多數(shù)磷又以磷酸鈣形式沉積于海底.在深海沉積物中,這些磷酸鹽幾乎被永久封閉而不易復(fù)出.只有通過人類采掘活動(dòng)或海底魚類的食用(再經(jīng)食物鏈)才有可能少量地重返陸地.而沉積在內(nèi)陸�；虼箨懠苤械牧姿猁}則可通過地面隆起等地質(zhì)過程再次成為新陸地的組成部分.

2.生物循環(huán)

——水生植物的吸收利用

在一切天然地表水的真光層中,大量的有效磷在水生植物生長繁殖過程中被吸收利用,構(gòu)成水中磷循環(huán)的重要環(huán)節(jié)之一.

研究發(fā)現(xiàn),水中活性磷的含量不僅與藻類生長繁殖有密切關(guān)系,而且對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物的增養(yǎng)殖也有密切關(guān)系.Toor,H. S.(1983)發(fā)現(xiàn),當(dāng)PO4-P從0.08到0.12mg/L時(shí),鯉魚孵化率從48%增達(dá)到88%.但當(dāng)濃度大于0.12 mg/L時(shí),孵化率下降,成活率與孵化率也有明顯的趨勢(shì).據(jù)認(rèn)為,在高PO4-P時(shí),由于磷酸鹽干擾細(xì)胞分化和形態(tài)發(fā)育,幼體出現(xiàn)畸形,死亡率高.

——水生生物的分泌與排泄

研究表明,天然水中浮游植物在分泌出有機(jī)磷酶等有機(jī)態(tài)磷并使之重新參與磷循環(huán)方面起著重要的作用.Seder(1970)發(fā)現(xiàn)淡水綠藻在其分裂周期的某一特定階段會(huì)分泌出相當(dāng)數(shù)量的有機(jī)磷酸鹽,而這種過程可能在自然條件下發(fā)生.kueuzler(1970)也證明海洋浮游植物可能分泌出大量的有機(jī)磷酸鹽.

浮游動(dòng)物排泄磷酸鹽常常是有效磷的重要的再生途徑.雖然細(xì)菌由于代謝和需要基質(zhì)而將有機(jī)磷氧化,導(dǎo)致無機(jī)磷的釋放.但Johnes(1965)指出,在由碎屑物質(zhì)再生磷酸鹽方面,原生動(dòng)物的重要作用可能不亞于細(xì)菌,因?yàn)榧?xì)菌與原生動(dòng)物的混合種群對(duì)無機(jī)磷的再生速率大于單獨(dú)細(xì)菌或無菌原生動(dòng)物的再生速率,可能由于碎屑有機(jī)磷被細(xì)菌同化及細(xì)菌組織進(jìn)一步被原生動(dòng)物的消化比由細(xì)菌本身直接礦化更為重要;也可能由于原生動(dòng)物排泄的物質(zhì)能刺激細(xì)菌的生長.Harris (1955)測定浮游動(dòng)物排泄磷酸鹽(干重)的速率高達(dá)11 gP·mg-1·d-1.顯然,排泄磷的速率隨自然條件,動(dòng)物的活動(dòng)以及索餌狀況的不同而有很大的變化.由各種食植動(dòng)物排泄磷(干重)的基本速率一般為2-3 gP·mg-1·d-1.Peter(1973)指出,當(dāng)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),被浮游動(dòng)物吞食的細(xì)菌和浮游植物(顆粒為0.45一30 m)的總磷中,約有54%是以P04-P的形式排泄釋回水中,供細(xì)菌,浮游植物重新利用.在適當(dāng)?shù)臈l件下,浮游動(dòng)物排泄的再生有效磷可在相當(dāng)程度上滿足浮游植物對(duì)磷的要求.

魚類及其他水生生物的代謝廢物內(nèi)也含有磷.例如Whitledge等(1971)測定秘魯鳀魚排出磷(干重)的速率為90 gP·g-1·d-1.

——生物有機(jī)殘?bào)w的分解礦化

在天然水中水生生物的殘?bào)w以及衰老或受損的細(xì)胞由于自溶作用而釋放出磷酸鹽,同時(shí)因懸浮于溫躍層和深層水暗處受微生物的作用而迅速地再生無機(jī)磷酸鹽,從而構(gòu)成水體中有效磷的重要來源.

在大多數(shù)地表水體,其沉積物為上覆水有效磷的一個(gè)巨大的潛在貯源.例如湖泊沉積物中磷的豐度比上覆水層高600倍之多(Stumm,1973),但沉積物中的磷多以Fe,Al和Ca等磷酸鹽,有機(jī)態(tài)磷以及被膠粒粘土吸附固定的磷酸鹽等形態(tài)存在,沉積物中的有機(jī)態(tài)磷主要來自生物有機(jī)殘骸的沉積,經(jīng)微生物活動(dòng)及體外磷酸酶的作用而逐漸礦化.海洋沉積物的研究表明,生物殘?bào)w骨骼中的固體磷酸鈣再生為可溶性磷酸鹽的過程中,細(xì)菌也起著重要作用;此外,沉積物被吸附的磷在一定的條件下與溶液間發(fā)生離子交換解吸作用有利于磷酸鹽的再生.上述諸過程的進(jìn)行有賴于環(huán)境條件,一般而言,降低pH值,出現(xiàn)還原性條件以及增大絡(luò)合劑的濃度,有利于難溶磷酸鹽的溶解.而增高pH值,好氣性條件則有利于有機(jī)態(tài)磷的礦化和交換解吸.以上作用過程使沉積物間隙水中有效磷的含量增大.一旦間隙水中可溶性有效磷的濃度大于底層水中的濃度時(shí),由于擴(kuò)散作用或沉積物釋放氣體(如CH4),底棲動(dòng)物活動(dòng)以及深層水的湍流運(yùn)動(dòng)等的攪動(dòng),促進(jìn)可溶性有效磷從沉積物向上覆水的遷移.若水體處于垂直對(duì)流的條件下,可溶性有效磷可由底層水向表層水遷移,從而影響真光層生物的產(chǎn)量和生長速率.顯然從沉積物釋放可溶性有效磷的速率受制于多種因素,但一般認(rèn)為主要是通過間隙水的擴(kuò)散速率控制的.水一底界面兩側(cè)的濃度梯度越大,則磷的釋放速度也增大.例如有些缺氧條件下的湖底沉積物釋放磷的速率變化于4.0-10.8mgP·m-3·d-1·