栄養塩

一般に水域では植物プランクトンが基礎生産を担っており、植物プランクトンの増殖は栄養塩の多寡に左右される。植物プランクトンに必要な栄養は、窒素・リン・珪素（珪藻および珪質鞭毛虫が要求）および微量金属類である。 この場合、窒素はアンモニア態窒素、硝酸態窒素あるいは亜硝酸態窒素として、リンはリン酸態リンとして、珪素はオルトケイ酸としての形態のものが中心であり、通常これらの塩を総称して栄養塩、または微量金属類と特に区別して多量栄養塩（Macronutrients）と呼ぶ。 栄養塩は、水産業において、植物プランクトンだけでなく海苔やワカメといった海藻の生育や、赤潮の発生要因の一つであることなど、水域の一次生産に深く関係しており、水域の生態系や生物多様性・生産性に影響する非常に重要な条件の一つとなっている。なお、農業で重要な栄養塩とは異なり、カリウムは含まれない。これは海水中にはイオンとして多量に存在しており、不足する心配がないからである。

指標として表示する場合、窒素分をDIN（Dissolved Inorganic Nitrogen; 溶存無機窒素）、リン分をDIP（Dissolved Inorganic phosphorous; 溶存無機燐、あるいはDissolved Inorganic phosphate; 溶存無機燐酸）、また、珪素分をDSi （Dissolved Si; 珪酸態珪素）とされる。 海洋や湖沼における水域の環境基準の指標として、全窒素（Total Nitrogen; TN）と全リン（Total PhosphateまたはTotal Phosphorous; TP）が用いられ、水域の利用目的に応じて望ましい濃度が位置づけられている。なお、全窒素と全リンには無機態と有機態が含まれている。

栄養塩類を数値で表す際に、水産ではmg/lやμM等の単位が用いられている。窒素とリンについて、mg/lとμMの換算は下の通り。

 Ｎ原子量 14.01
 Ｎ1mg/l＝71.37μM
 Ｐ原子量 30.97
 Ｐ1mg/l＝32.28μM

特に湖沼や海域などの水環境においては、以下の成分が主要な栄養塩として扱われる。

• 窒素化合物（Nitrogen compounds）：硝酸態窒素（NO₃⁻）、亜硝酸態窒素（NO₂⁻）、アンモニア態窒素（NH₄⁺）など
• リン化合物（Phosphorus compounds）：主にリン酸態リン（PO₄³⁻）
• ケイ酸（Silicic acid, SiO₂）：特に珪藻類（diatoms）の殻形成に利用される

栄養塩は一次生産者（植物プランクトン・水草・藻類）の成長に必要不可欠である。 しかし、これらが過剰に供給されると、 植物プランクトンや藍藻が異常繁殖（ブルーム）を起こし、 富栄養化（eutrophication）やアオコ発生の原因となる。 そのバランスの維持こそが、湖沼管理・水質保全の核心である。

農学においても用いられるが、ほぼ同様の事柄を指す無機養分、無機栄養といった用語を用いるか、これらを指して単に栄養、あるいは養分などと呼ぶことが多い。人為的に供給する栄養塩として肥料（無機肥料）がある。植物の生育に必要な養分としては、窒素、リン、カリウムがあり、続けてカルシウム、マグネシウム、硫黄なども比較的重要とされる。

窒素、リンなどの栄養塩は河道内において流水中の濁りである浮遊微細粒子に吸着され輸送される。水中の浮遊微細粒子と栄養塩の濃度における相関は浮遊微細粒子のうち粒径が0.075mm~0.005mm程度のシルトがもっとも高い。栄養塩は降雨や洪水時など濁りの発生に伴って上流から下流へ輸送される。

この項目は、自然科学に関連した書きかけの項目です。この項目を加筆・訂正などしてくださる協力者を求めています（Portal:自然科学）。

• 表示
• 編集