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海水中含有的铜和锌


实验室k / 2018-06-27

    森田(1955)充分地研究了1953以前所进行的海水中铜和锌的测定方法以及试样采集和试样处理过程所导致的污染问题,并示出了信得过的有关日本沿岸海区与外洋铜和锌含量的分布。其后,鸟居等(1960)在南极观测时,测定了由开普敦到柳兹霍尔摩湾海区的铜和锌。菅原(1962)把这些测定结果,与其它海区的分布结合起来,对海水中的铜和锌的分布与循环作了探究。相模湾、骏河湾和黑潮海区表层水中含铜量为0.5-0.9微克/升,锌为1.3-2.3微克/升,相模湾1000米以上、骏河湾600米以上的铜、锌垂直分布的最大值分别为1.5微克/升和4.2微克/升。另ー方面,北大西洋30°N附近深度5000米处,南大西洋21°-26°S海区深度1380米以上的铜、锌测定值以及墨西哥湾流125-3000米的铜、锌测定值分别为0.4-2.3微克/升和0.5-4.5做克/升左右。这些测定值中,铜1.0微克/升和锌3.0微克/升以上的高值是在北大西洋4000米和南大西洋1300米以上深度测定的。

表3.33  表层水中铜、锌浓度(微克/升) 

海区

德雷克海峡

开普敦南部的南极收敛线附近
东京湾,伊势湾

尤卡坦海峡,佛罗里达海峡
三崎水道
那不勒斯湾

1.15

1.1-12.9

1.0-5.7

1.16

2.9

2.2

 

1.3-14.8

2.8-11.7

3.56

8.2

3.4

    此外还测定了许多海峡和海湾的铜和锌的含量,其结果均示于表3.33中。这样,因为各海区铜、锌含量变化很大,所以求出整个海洋的平均含量是困难的。
    测定海水中的铜、锌与测定其它微量金属元素一样,可用原子吸收光度法。法布里坎德等用这些方法,在大西洋13°-33°N广泛的海区,测定了1500-3500米的中层水和深层水中这两个元素的含量。就其测定结果来看,铜含量为1.1-2.2微克/升,锌含量为0.6-0.7微克/升。铜含量与前述大西洋的测定值大体一致,而锌含量显示为一定值,并且偏低,这大概是今后应予考虑的问题。
    关于太平洋和大西洋的情况,已经了解相当多了,而在印度洋和阿拉伯海所作的测定还不太多。托平(G.Topping,1969)在对两海区的其它微量元素(Mn,Co和Fe)进行测定的同时也对铜和锌进行了测定。在靠近索科特拉岛北部大陆沿岸的阿拉伯海(七个地点),从表层到约3000米深度,对铜和锌的垂直分布,分别测定为0.3-3.2微克/升,和7.3-48.4微克/升,两元素一般都是表层值比深层值高。在进入西北印度洋红海区的南部(10个地点)测定了表层直到靠近海底各层铜、锌的垂直分布。在靠近红海入口处,表层铜含量为2.14微克/升,并随深度增加而减少,在海底正上方4000米处(水深4010米)其值为0.55做克/升。另一方面,锌的浓度在表层为31.3微克/升,在10米深处为7.6微克/升,10米以下含量随深度变高,在4000米处为25.6微克/升。不过,这种趋势在其它地点不一定能看到。试归纳一下阿拉伯海、西北印度洋的铜和锌含量情况,可以看到它们分别在0.3-3.2(平均1.2)微克/升和3.9-48.4(平均12.3)微克/升范围内变动。
    众所周知,浮游生物中微量元素的含量因种类不同而各异,并且即使同一种类,也因季节和海洋学的环境不同而有显著的变化。在此把森田(1962)的研究结果列在表3.34中。就那不勒斯湾的50个试样和三崎的40个试样的分析结果来看,尽管两湾海水中铜、锌含量没有大的差别,但其浮游生物中的含量则有显著不同。这种现象是重要的,因它关系到海洋生物与金属元素浓缩的关系,但其机制尚不清楚。

表3.34  浮游生物中铜和锌的含量

  浮游生物灰分的组成(ppm) 海水(微克/升)
Cu Zn Fe Cu Zn
三崎

76

480 2700 2.9 8.2
那不勒斯 1200 2200 30000 2.2 3.4

 


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