Sự khác biệt giữa các ion chính trong thành phần nước biển nhân tạo từ bể cá cảnh tại New Jersey State Aquarium

SỰ KHÁC BIỆT GIỮA CÁC ION
CHÍNH TRONG THÀNH PHẦN
NƯỚC BIỂN NHÂN TẠO TỪ BỂ
CÁ CẢNH TẠI NEW JERSEY
STATE AQUARIUM
Tóm tắt
•
Sự tương đối làm giàu của canxi, kali và
strontium, và sự suy giảm tương đối của magiê
và sulfat
•
Lượng canxi dư thừa trong một số bể tăng tương
quan với sự hiện diện của vỏ bê tông hoặc cacbon
trong các bể. Trong các hồ ở đại dương, tỷ lệ
magiê tính được là 5.1kg/tháng, tỷ lệ thẩm thấu
canxi được tính toán là 6.7kg/tháng, hình thành kết
tủa trắng carbonate
Giới thiệu
•
Việc ngưng sử dụng nước biển tự nhiên là không thực tế
hoặc không kinh tế.
•
Hai hồ cá lớn nhất trên bờ biển phía Đông của Hoa Kỳ,
Orlando (Flirida) và New Jersey (Camden) sử dụng cả hai
nước biển nhân tạo trong bể của mình.
Giới thiệu
-
Sự khác nhau với các chất dinh dưỡng và nguyên
tố vi lượng trong các công thức thực nghiệm
nước biển nhân tạo thường do các loại sinh vật
được nuôi cấy, hoặc duy trì.

-
Nước biển nhân tạo cho tảo và một số vật không
xương sống, phải đầy đủ các nguyên tố dinh
dưỡng, trong khi các quần thể cá thường được
duy trì trong nước biển nhân tạo của một công
thức đơn giản, chẳng hạn như cung cấp bởi
Segedi và Kelly (1994) hay King và Spotte
(1974) .
Giới thiệu
•
Các ion chính trong nước biển nhân tạo thường sẽ khác với
nước biển tự nhiên, sử dụng ozone để khử trùng thường không
thêm muối Brom (Br) để pha trộn, để ngăn chặn oxidotion.
•
Công thức nước biển nhân tạo cũng có thể khác nhau
trong các loại và số lượng của các muối có chứa các 6
ion nước biển nhiều nhất (Ca,Na, Mg, SO
4
, Sr, K ) Bởi
vì các kết hợp khác nhau của các muối có thể sản xuất
cùng một nồng độ của các ion trong dung dịch.
•
Trong đại dương ion chính nước biển lớn thì hạn chế và
tỷ lệ của nó với nhau gần như không thay đổi do tốc độ
các quá trình địa hóa
•
Nồng độ ion chính trong một hệ thống có thể bị ảnh
hưởng bởi lọc, lượng mưa, và thậm chí ăn mòn, chẳng
hạn như kết hợp với việc sử dụng magiê.
Giới thiệu

•
Trong nghiên cứu này theo dõi nồng độ ion chính
trong sáu bể cá cảnh tại New Jersey.
•
Qua nghiên cứu thấy sự khác biệt ý nghĩa thống
kê nồng độ tương đối của các ion chính trong một
số bể cá cảnh
•
Giải thích những khác biệt trên để định lượng
hiệu quả của các quá trình cơ bản về thông
lượng của các nguyên tố hóa học trong các bể cá
cảnh.
Vật Liệu và Phương pháp
•
Các bể cá cảnh được mô tả mỗi 3 tháng trong thời gian
từ tháng 8 năm 1995 đến tháng Hai năm 1998.
•
Để kiểm tra các biến đổi không gian ion chính trong hồ ở
đại dương, hai địa điểm được lấy mẫu: nước mặt tại các
o trên hồ và nước giữa độ sâu ở khu vực thuần hóa. Các
mẫu được thu thập trong chai nhựa và phân tích trong
phòng thí nghiệm cho Cl, độ kiềm tổng sulphate và cation
sau: Na +, Mg2 +, Ca2 +, K +, và SR2.
•
•
Chlorinity được xác định bằng cách chuẩn độ với dung
dịch chuẩn AgNO3.
•
Sulphate ua xác định bởi một alklinity turbidimetric
method.

•
BaCl2 được xác định bằng chuẩn độ với tiêu chuẩn HCl
0.01N. nồng độ cation được xác định bằng quang phổ
hấp thụ nguyên tử ngọn lửa, sử dụng một Perkin
Vật Liệu và Phương pháp
•
Kết quả được xác minh bằng cách thực hiện tính toán
cân bằng phí và xác định sự khác biệt % nồng độ natri đo
cân bằng. Khi sự khác biệt này lớn hơn 5%, hoặc là
những phân tích trên mẫu được lặp đi lặp lại hoặc nồng
độ natri tính được sử dụng.
•
Mẫu kết tủa rắn lấy từ các loại đá nhân tạo tại các hồ
trong đại dương, được rửa kỹ bằng nước cất và đặt trong
một lồng ấp khô constanttemperature, ở 37
0
C cho 3giờ.
Sau khi làm mát, một trọng lượng được biết đến của kết
tủa được hòa tan trong một 50:50 (V / V) HCl/HNO
3
giải
pháp. Các tiêu hóa được phân tích cho Na
+
, Mg
2+
, Ca
2+
,
K
+

, và SR2 sử dụng hấp thụ nguyên tử ngọn lửa.
•
Sáu bể cá cảnh được kiểm tra trong nghiên cứu này
trưng bày các biến đổi
•
Các phương pháp ngoại trừ độ kiềm tổng số đã được
chuẩn hóa với tiêu chuẩn IAPSO nước biển. Các
coeficient của biến là 3% đối với các phương pháp
sunfat, 2% cho natri và độ kiềm tổng số và 1% hoặc ít
hơn cho tất cả các phương pháp khác.
Hệ thống các bể cá cảnh
•
Nghiên cứu 6 bể trong thời gian 3 năm cho thấy:
•
Phạm vi gia tăng độ mặn trong DB 18-28‰, trong RS 33-36‰
•
Các tỉ lệ có độ lệch chuẩn từ 1-6
•
Theo thống kê sựu khác biệt giữa các bể cá cảnh và ST là 95-99%
mức độ tin cậy cao.
CANXI
•
Canxi cho tỉ lệ khác biệt với Cl
•
Sự khác biệt so với ST (p<0.01)
•
Tăng 16,6% so với OT
•
OCT tăng 2,8%
•

DB tăng 12,1%
•
Độ lệch chuẩn Ca/Cl trong nước mặn là 36% so với tự
nhiên.
Stronti
•
Có sự khác biệt đáng kể (p<0.01) trong các bể chứa
•
Giảm 8.7% so với OT
•
DB giảm 5%
•
Độ lệch chuẩn các bể từ 5,7% trong OCT đến 8% trong
NAUT
Stronti
•
Trong nước mặn bể chứa
•
OT tăng 32,8%
•
OCT tăng 8%
•
DB tăng 10,2%
Độ lệch chuẩn các thành phần của Stronti lớn nhất từ 7.3-21.4%
Sunphate
•
OT giảm 4.1%
•

NAUT giảm 4.1%
•
DB giảm 11.5%
•
Độ lệch tương đối nhỏ từ 4.4% (NAUT) -11.6% DB
•
Lưu ý: tỉ lệ bình quân hàng ngày biến đổi
•
Hoặt là tăng: K/Cl, Na/Cl, Sr/Cl
•
Hoặt là giảm: Na/Cl, Mg/Cl, SO
4
/Cl
Magie
•
Là thành phần chính (và Canxi) tạo nên kết tủa
•
Tỉ lệ Mg/Ca trong kết tủa là 21%
•
Tỉ lệ Mg/Sr và Sr/Ca trong kết tủa thay đổi rất nhiều, tỉ lệ
cao hơn trong nước biển OT.
•
Sự loai bỏ Mg của Ca là 6% trong nước mặn.
Trong các bể nhỏ
•
Các bể CR, OCT, NAUT, RS và DB cao nhất so với ST
•
Trong đó đạt mức cao là Ca/Cl, Sr/Cl. Tỉ lệ đáng kể
Mg/Cl, SO

4
/Cl
•
Canxi trong trong nước ngọt 40mg/L chỉ bằng 1/3 trong
quá trình làm giàu được quan sát trong DB
•
Tỉ lệ Ca, Sr tương đối cao trong các bể chứa cacbonate
Trong các bể nhỏ
•
Kali ít thay đổi do sự bổ sung Kali hàng tuần thông qua bổ
sung I-ot Kali cho san hô sống trong RS, OT
•
Trong ST thì Kali tồn tại tương đồi ngắn
•
Sr trong RS có tỉ lệ gấn bằng so với ST
•
Ca có tỉ lệ cao hơn so với ST
•
NAUT, CR ít thay đổi
Kết Luận
•
Tỉ lệ các thành phần ion thay đổi do ảnh hưởng bởi các
yếu tố như lượng mưa, lọc và trao đổi ion.
•
Sự gia tăng Ca, Sr và suy giảm của Mg, SO
4
so với OT.
•
Sự có mặt của các vật chất không sống ảnh hưởng tương
tự đến Ca, Mg, Sr.

Kết luận
•
Việc ngưng sử dụng nước biển tự nhiên là không thực tế.
Lý do: việc sử dụng nước biển nhân tạo gây nên sự hiện
diện chất gây ô nhiễm trong vùng nước đại dương ở địa
phương và vấn đề về giá các nguyên liệu.
Thank you!