全球海洋中氮的分布情况及原因

全球海洋中氮的分布情况及原因

海洋中氮的形态

无机氮化合物：主要有NH4+（NH3）、NO2-、NO3-（即三氮），海水中无机氮化合物是海洋植物最重要的营养物质。
有机氮化合物：包括各种颗粒态和溶解态的有机氮化合物。

—般把能通过直径0.45μm微孔滤膜的有机氮称为溶解有机氮（DON）：主要为蛋白质、氨基酸、脲和甲胺等一系列含氮有机化合物。
把不能通过的称为颗粒态有机氮：包括活的微生物的肌体组织和碎屑物质。这些氮化合物处在不断的相互转化和循环之中。

2. 海水中氨（铵）的存在形式
海水NH4+与NH3之间存在着平衡：nh3+h+=nh4+
当t=10℃，S＝35时，pK’=9.8。若海水pH=8.0，则：c（NH4+）/c（NH3）=63
即NH4+占98.4%。温度一定时，NH3的含量取决于海水pH值。
3. 氮的循环与形态转化
海洋浮游植物对氮的吸收
NO3－、NO2－、NH4 ＋，分子量不大的DON（如尿素、氨基酸等）。
生物吸收转化而成的有机氮经排泄或生物体死亡后，被微生物生化分解转变为无机氮，构成氮的循环。

硝化作用
通常将有机氮→NH4+→NO2－→NO3－的过程称作“硝化作用”。

硝化作用包括
铵的氧化：NH4+被氧化为NO2－的反应有3种：
光化学氧化：在UV线照射下，NH4＋很快被氧化为NO2－，但是这种作用仅能发生在海洋表面。
化学氧化作用：主要指由O2进行的氧化。主要在表层海水中进行。
细菌作用下的氧化：硝化细菌作用下NH4＋转化为NO2－。

海水中主要是后两种作用。

Denitrification（脱氮作用；或称“反硝化作用”）
脱氮作用是使NO3–消失的作用。在缺氧水中，由于微生物作用，NO3–还原为NO2–，再进一步还原为NH3或N2，使NO3–消失。此过程中的NH3还能被HNO3氧化为N2：

综上所述，光化学氧化、化学氧化和微生物的作用，尤其是海洋细茵的作用，在海洋中氮的转化和循环中起着重要的作用。
这种循环并不是完全封闭的。海洋每年从雨水和河流中接受了一定量外加的化合氮。

海水中无机氮化合物的含量、分布和变化
营养盐含量一般分布规律：
随纬度增加而增加；
随深度增加而增加；
太平洋、印度洋含量大于大西洋含量；
近岸浅海海域含量大于大洋水含量。