第6章 海の化学 - 和歌山大学

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1、第6章　海の化学6.5　海水の微量成分(p224~p234)【資料】　　　60104011　河西正樹6.5.2溶存イオン(p224~p225)①濃度のレベル・海に解けているイオン全量は7つの主要イオン（Mg,Ca,Na,K,Cl,Br,SO4)で99%以上を占める。これらは、濃度が2~500mmoL-1と高く、滞留時間も長いため、生物活動や人間活動があっても総量はあまり増減しない。・一方で海水中には、nmolL-1レベルの微量しかないが、生物の必須元素である成分も存在する。②懸濁物質・表層と深海では濃度に大きな違いが出る。・懸濁物質はたいてい有機物であり、光合成によっ

2、て生まれるため、日光の届く表層で濃度が高くなりやすく、深海では低くなる傾向がある。6.5.3不活性な成分(p226~p227)・水によく溶け、生物活動にあまり影響しない。・主要イオンに似て滞留時間が長く、よく混ざっているため、深度による濃度差がない。・流入量が少ないため、主成分にはならない。6.5.4栄養塩になる成分(p227~p231)①栄養塩・海の中の生物にとっても硝酸イオン、無機リンDIP、珪素は欠かせないため、生物活動が盛んな場所では不足する。・高緯度地域を除いて海水は上下に混合しにくいため、表層水の栄養塩は減っていく。・死んだ生物が沈み、深海で分解して生まれ

3、る栄養塩は、深海流がゆっくりと表層へ戻す。・⇒以上の結果、栄養塩の濃度は、表層水ではかなり低く、死骸の分解が進む深部ほど高くなる。②海の基礎生産力基礎生産力：植物プランクトンの生育速度（光合成の勢い）・基礎生産力は、光の強さと、不足しがちな栄養塩（窒素、リン、鉄、珪素）の供給量で決まる。そのため、闇に閉ざされる冬の極地では、光合成が起こらず、基礎生産力はゼロになる。・温帯域の冬季は、冷えた表層水が沈み、風も水をかき混ぜ、植物プランクトンはときに数百メートルまで沈んで、基礎生産力が大きく下がる。この条件によって、冬の間に表層水は栄養塩に満たされ、春先には日光が表層を温め

4、、風も穏やかになって、プランクトンの増殖に絶好の条件が整う。そのため春には、十分な光があれば海面に「水の華」が咲きやすく、極地に向かうほどその規模は大きくなる。水の華：ある種の植物プランクトンが増えて、水面の色を変えてしまう現象（赤潮、アオコ）　　　　・晩春には基礎生産力も落ち込み、そのまま低いレベルが夏中続く。・熱帯の海では、太陽光が常に強いため、基礎生産力は栄養塩の供給に左右されるが、表層水が一年中温かいため上下の混ざりあいが起こりにくいので、基礎生産力は年間を通じて低い。・基礎生産力は極地や温帯のほうが熱帯の海よりもずっと高いが、例外としてペルー沖、赤道直下など

5、、湧昇流のある海域では生産力が高い。湧昇流：海洋において、海水が深層から表層に湧き上がる現象・湧昇流は、栄養塩に富む深層水を表層に運ぶので、太陽光が強ければ光合成が大きく進む。・基礎生産力の大きさは、生態系の在りようも大きく左右する。生産量の高い海域では、生育した珪藻がやがて死に、表層の生態系は大量の炭素と栄養塩を深海に向けて「輸出」する。一方、栄養不足に苦しむ熱帯海域の植物プランクトンは、生活の知恵として養分をコミュニティ内部で効率よくリサイクルし、深海への「輸出」は殆どしない。③微量金属・微量金属の中にも、栄養塩と同様、表層には少なく深海に多いものがある。生物が表

6、層水からすばやく取り込むためで、生物の必須元素である亜鉛が例として挙げられる。・しかし、カドミウムにように、必須元素ではなく、むしろ毒性の元素も似た形を示す。カドミウムは亜鉛の同属元素なので、生物が間違えて体に取り込むのだろう。・しかし、亜鉛のような必須元素も、濃度が上がれば毒性を現す。栄養素も含め、どんな元素物質も量が過ぎたら必ず毒になる。6.5.5吸着除去されやすい成分(p232~p234)①吸着除去・イオンのZ/r比が大きい元素（アルミニウムなど）は、表層に多く、深いほど少ない。深いほど濃度が低いのは、粒子状物質に吸着してしまうためと考えられ、それを吸着除去とい

7、う。②短い滞留時間・吸着所今日されやすい成分（全て金属）の海中滞留時間は大変短く、せいぜい数百年しかない。・河川が運び込んでも、河口の懸濁個体にすぐにつかまってしまう。・そのため外洋では、主に大気から入る。・ひとつは風の巻き上げた埃で、海水に落ちたあと、ごく一部が溶ける。（アルミニウム、マンガンなど）・もうひとつは人間活動によるもので、自動車の排ガスに含まれる鉛が例として上げられる。出典佐藤中著「ゼミレジュメ　2008/06/12」滋賀県琵琶湖環境科学研究センター　HP（http://www.lberi.jp/root/jp/bkjhindex.ht