239, 240Pu vμ phụ thuộc vμo dữ u trong cột n ớc
(1987) Hồ Windermere Phân tích môi tr ờng tồn
Hồ Windermere Phân tích môi trờng tồn
tại
106 1 - 0.04 Reynold,
(UK) Phân tích hồi quy về nồng độ các chất hoμ tan
- 1 42.4 0.034 Hamilton Taylor (1992)
Lợng sillicat phân bố trong hồ có liên quan tới sự thu nhận vμ giải phóng Si do sự nở hoa của tảo cát vμo mùa xuân trong suốt quá trình phân tầng của nớc do nhiệt (Balistrieri vμ các cộng sự 1992b).
Tỷ lệ nguyên tử giữa Zn vμ Si tại hồ Sammamish (6.10-5) lμ nhỏ hơn so với tại hồ Windermere vμ tại hồ Constance, nhng sự sai khác giữa các giá trị nμy không gây ra ngạc nhiên do lợng Si chứa đựng tại thềm nớc đứng sẽ tăng lên rất cao tuỳ thuộc vμo phức hợp chất của nhóm. Có thể điều quan trọng hơn lμ ở chỗ Zn có mối tơng quan mạnh với Sillicat hơn bất cứ hợp chất dinh dỡng nμo có trong hồ Sâmmmish cũng nh hồ Windermere vμ cả đại dơng (Bruland 1980; Bruland vμ Frank. 1983).
Điều thú vị nữa lμ mối quan hệ giữa Zn vμ silicat tại hồ Sammamish lμ rất rõ rμng cho dù chu trình oxy hoá khử tập trung của Fe vμ Mn xảy ra tại hồ nơi có sự thiếu hụt oxy theo mùa. Sự phân bố của Cd, Co, Cr, Cu, Ni vμ Pb lμ đối lập vói tất cả các mức độ chịu ảnh hởng khác nhau do chu trình Fe vμ Mn vμ các điều kiện cho quá trình oxy hoá khử thông thờng. Sự phân bố Cd cũng chỉ ra những điểm tơng đồng với lợng Photphat trong các bớc đầu tiên của sự phân tầng nhng ngay sau đó mối quan hệ nμy bị phá vỡ có thể lμ do sự hấp thụ photphat vμo Fe oxit vμ sự chuyển hoá Cd sang dạng kết tủa sunfit.
Những kết quả nμy đã cung cấp thêm những bằng chứng về luận điểm tồn tại các điểm quan sát hạn chế về thời gian mối quan hệ giữa kim loại vμ chất dinh dỡng tại các con sông. Tại hồ Windermere, mối tơng quan giữa Zn vμ sillicat lμ rõ rệt chỉ trong suốt giai đoạn phát triển của hiện tợng nở hoa của tảo cát vμo tháng T, trong khi tại hồ Sammamish mối tơng quan nμy lμ rõ rệt suốt quá trình phân tầng. Hai sự khác biệt nμy giữa các hồ lμ thời gian nở hoa có liên quan tới quá trình bắt đầu phân tầng vμ nồng độ sillicat ở mức độ bình thờng.
Hình 8.15: Lợng Zn hoμ tan đi ngợc lại với lợng chất dinh dỡng hoμ tan vμ nồng độ chất diệp lục chlorophyll a trong tất cả các độ sâu khác nhau suốt thời kỳ 2-30 (4-1985) tại hồ Windermere, UK (Reynolds vμ Hamilton- Taylor 1992)
Hình 8.16: Tổng lợng acid Zn hoμ tan đối ngợc với nồng độ sillicate hoạt hoá ở tất cả các độ sâu khác nhau suốt thời kỳ tháng 4-10 1988 tại hồ Sammamish, Washington( Balistrieri vμ các cộng sự 1992a)
Tại hồ Sammamish, phần lớn thời gian tăng trởng diễn ra vμo tháng t sau khi bắt đầu quá trình phân tầng, kết quả lμ sự giảm nồng độ sillicat theo thời gian tại tầng nớc dới vμ kèm theo lμ sự tăng nồng độ ở tầng nớc trên nơi mμ không có sự dịch chuyển vμ sự giải phóng các yếu tố sinh học. Tại hồ Windermere sự phát triển của hoa xảy ra trớc khi có quá trình phân tầng xảy ra tới tận đầu tháng Năm. Do đó, lợng sillicat hoμ tan giảm suốt cột nớc suốt thời gian tăng trởng chính vμo tháng T. Độ lớn của nồng độ sillicat vμ sự
khác biệt về nồng độ tại vùng nớc trên vμ dới đều lớn hơn tại hồ
Sammamish. Nồng độ sillicat ở tầng nớc trên vμ dới chênh lệch dới 5Pmol.l- 1 tại hồ Windermere suốt tháng Năm. Dựa trên quá trình quan trắc ở cột nớc ty số phân tử giữa Zn: Si tại hồ Windermere (8.10-4), điều nμy có tác động tới sự khác biệt xấp xỉ 4Pmol.l-1 của Zn.
Do nồng độ tập trung của Zn vμo mùa hè tại hồ Windermere lμ xấp xỉ 40Pmol.l- 1, không mấy ngạc nhiên rằng mối tơng quan đó bị phá vỡ trong thời kỳ nμy khi có rất ít sự di chuyển chủ động của Si. Các số liệu về hồ Sammamish vμ
yếu tố vật lý.
Windermere do đó cung cấp những bằng chứng rất thuyết phục chứng minh cho mối quan hệ trung gian sinh học giữa Zn vμ chất dinh dỡng đợc quan sát tại các hồ, nhng cũng không biểu diễn theo một quy tắc nhất định bởi chúng thờng rất lờ mờ trong các quá trình khác. Hơn nữa, sự xuất hiện gia tăng khái niệm về một quá trình hoá học luợng pháp toμn cầu cho tất cả các hồ lμ không thích hợp. Có những bằng chứng xác đáng cho thấy rằng ngay cả tỷ lệ cơ bản C:N:P của nguyên liệu tảo cũng thay đổi rất lớn tại các hồ do kết quả của của sự khác biệt trong tốc độ cung cấp các nguyên tố vμ các
Zn nhng chu trình Fe vμ Mn dần dần cũng có những ảnh hởng nhỏ đợc nhận thấy lên lợng Zn hoμ tan tại các cột nớc ở các hồ. Các nghiên cứu về
hμng loạt các vùng nớc yếm khí theo mùa bao gồm Vũng Esthwaite, hồ
Zurich, hồ Biel, hồ Sammamish vμ hồ yếm khí lâu dμi Baldegg, nhận thấy không có sự thay đổi nμo trong nồng độ Zn chỉ ra bất cứ mối liên quan nμo với chu trình oxy hoá khử của Fe vμ Mn hay sự kết tủa sunfit. Nói theo cách
dò phóng xạ
kết tủa Zn sunfit, có hay chăng nó chỉ biểu thị rằng Zn không
ên các quan sát cũng chỉ ra rằng những hiện tợng liên quan tới phản ứng oxy hoá khử chỉ có ảnh hởng rất nhỏ lên sự phân bố theo chiều thẳng đứng của lợng Zn đợc hoμ tan trong các hồ.
Một vμi các ngoại lệ đã đợc xem xét ở những nơi mμ lợng Zn chịu ảnh hởng rõ rệt bởi các môi trờng oxy hoá khử bao quanh cho dù tất cả các trờng hợp đợc đa ra dới đây đều không bình thờng ở một số điểm. Landing đã quan sát hình dáng cố kết theo trục thẳng đứng qua đó chỉ ra sự gấp nếp 2.5 lμm giμu lợng Zn hoμ tan trong lợng nớc yếm khí của hồ Jellyfish hay môi trờng nớc lợ tù đọng (26 - 30‰) tại Palau, Micronesia. Ngời ta cho rằng nồng độ Zn hoμ tan (~2.5Pmol.l-1 ) tại các dải yếm khí đợc điều khiển bởi sự kết tủa sunfit nhng nguyên nhân cho nồng độ thấp dới điều kiện oxy hoá không đợc nhắc tới. Tại hồ Vanda, một hồ nớc yếm khí vĩnh cửu của vùng Bắc Băng Dơng, lợng Zn hoμ tan lớn nhất đợc quan sát thấy trên bề mặt của O2 - H2O.
Dựa trên sự tơng đồng giữa hình thái của Zn ở các nồng độ hoμ tan, sự biểu hiện của Zn đợc liên kết với chu trình oxy hoá khử của Mn oxit nhng thêm vμo đó sự giảm nồng độ Zn hoμ tan theo độ sâu tại dải yếm khí lμ do sự kết tủa sunfit. Giới hạn về độ sâu của tầng nớc trên có lợng Zn tối đa tuy nhiên lại trùng khớp với đỉnh giới hạn của sự tăng cờng nồng độ muối, do đó sự tăng cờng Zn có lẽ sẽ dẫn đến rất nhiều các cơ chế có thể xảy ra bao gồm cả sự trao đổi ion với Ca++.