軟組織生物與鹽

1、加鹽溶液的作用為什麼在生物和化學中不同?

得看是什麼鹽，比如說氯化鈉，在生物是稱之為生理鹽水，作用可以是維持細胞活性，提供溫和條件。在化學中可以維持溶液中的電荷平衡，飽和食鹽水還可以去除氯氣中的雜質，列如氯化氫。

2、現代鹽湖生物—水鹽體系

現代鹽湖生物群落與無機環境（包括鹽與水等）的關系是和諧統一的，因而，構成一個生物-水鹽系統。該系統是鹽類產出的基礎之地。

一、鹽湖生物的簡單食物鏈

圖1-1 生物-水鹽體系中生物食物鏈

在鹽湖生物-水鹽系統中，生物群落按其性質和作用可分為生產者、消費者、分解者。藻類為生產者，鹵水蝦、鹵水蠅（幼蟲、蛹）、原生動物等為消費者，嗜鹽細菌等為分解者。上述三者構成一條簡單的食物鏈即藻類—細菌—原生動物—鹵水蝦、鹵水蠅等（圖1-1）。

1.生產者——藻類

鹽湖中之藻類（詳見第二章第一節）是生產者。有的學者稱之為生產有機體。含葉綠素的綠色藻類，能夠利用太陽能進行光合作用，放出 O2，促進環境氧化性增強，同時，還從水體中吸取某些礦物質，以營養其細胞，維持和繁衍其生命。藻類是消費者的主要食用對象。藻類對水環境的影響和在成鹽過程中的作用有以下幾點（劉志禮，1998）：

1）藻體能吸收水體環境中的K+，Mg2+，Ca2+，Fe，P等，使水環境中離子含量發生變化；

2）藻類代謝改變微環境，使pH值上升，Eh值下降，許多金屬和非金屬離子被氧化，形成鹽類逐漸沉澱下來，於是，改變著水體中之離子濃度；

3）藻類生長過程及藻體死亡後產生大量有機質，例如，有機酸、蛋白質、多糖等，這些物質極易與水體中金屬離子形成鹽類和絡合物；

4）藻類細胞表面的多種有機質能機械地捕捉礦物鹽顆粒，產生吸附作用。這樣，促使陽離子+陰離子→鹽的化學反應向右進行。這種作用的結果，改變溶液的離子平衡系統，使某些離子不斷地形成鹽；

5）藻體與礦物顆粒相結合形成一個緻密層，具有防滲效果，利於鹽的形成。由藻體組成的藻席富含多種活性基團，具有對金屬離子很強的絡合力。絡合和防滲相結合起到富集成礦物質的作用。

2.消費者——鹵水蝦、鹵水蠅、原生動物等

鹽湖鹵水蝦、鹵水蠅、原生動物等（詳見第二、三、四章）是消費者，其以菌藻類為主要食物。鹵水蝦為濾食生物，除食藻類和細菌外，還以生物屑和礦物碎屑為食，因此，作為消費者的鹵水蝦和鹵水蠅等起著凈化鹵水水體的作用，沒有它們的生命活動，鹽湖等鹵水水體將變為一潭死水，更不要說沉澱鹽類了。因此，正因為有鹽湖生命活動，此種鹵水才可能沉積凈潔的質量較高的鹽類。

鹵水中之消費者對鹽湖水環境的影響，對成鹽的貢獻是巨大的。它們既能聚集成礦物質，又可以改變鹵水的pH值和Eh值等條件，還可以它們的軀體形成單個礦物或聚集成礦物，從而，促進鹽類的沉積。

3.分解者——細菌

在生物-水鹽體系中，細菌是分解者或稱之謂分解有機體。關於鹽湖細菌詳見本書第二章第二節。鹽湖中不論是生產者，還是消費者，其屍體均被細菌分解成化學元素和簡單的化合物。這些化學元素和簡單化合物成為浮游藻類的營養來源。細菌在分解其他物質時，消耗鹵水中的氧氣，而這些氧氣則是藻類在光合作用下產生的。原生動物和鹵水蝦、鹵水蠅等再食浮游藻類，於是，又開始了新的循環，使整個鹽湖生物-水鹽系統維持著相對平衡狀態。生物-水鹽體系中生物的相互依從、和諧相處是維系生態平衡的重要支柱。

嗜鹽細菌在成鹽過程中所起的作用是絕對的和巨大的。同時，嗜鹽細菌也是鹽類礦物的主要組成成分，只不過嗜鹽細菌已被鹽類礦物所交代，但仍保留其形態。從某種意義來說，嗜鹽細菌與鹽類礦物是孿生兄弟。從現已掌握的資料來看，沒有一種天然生成的鹽類礦物不是由嗜鹽菌組成的。應該說，正是嗜鹽菌建造了鹽類礦物。

二、鹽湖生物與溫度

在地球上，鹽湖分布最廣泛的地區有：熱帶沙漠乾旱氣候區、熱帶荒漠地帶、溫帶沙漠乾旱氣候區和溫帶荒漠區以及荒漠草原帶。當然，不同成因的鹽湖也可發現於溫帶及極地地區。鹽湖之所以分布於這些地區是因為其天氣乾旱，降雨極少且又極易蒸發。

在強烈的日光照射條件下，高鹽度的鹵水由於物理和生物因素使之極迅速地加熱。例如，地中海鹽灘溫度可達45℃。嗜鹽細菌最佳生活溫度在40～55℃間（Juez，1988），最高溫度接近85℃。這就使得一些喜熱鹽類礦物得以形成。這在不了解生物作用影響鹵水增溫之前，是難以理解的。

三、鹽湖生物與壓力

根據已掌握的資料，大部分鹽湖是淺的，因此，底部不存在大的壓力。然而，鹽湖也有較深的例子。例如，死海最深部位為320m，那裡有大量厭氧細菌生存，是需要承受相當大壓力的（Nissenbaum，1975）。又如，紅海地熱鹵水是深部超鹽鹵水的特殊例子，在那裡嗜鹽菌也經受到很大的壓力。

四、鹽湖生物與營養

前已述及，在鹽湖中，存在著簡單的食物鏈，隨著鹽度的逐漸增高，鹵水蝦和鹵水蠅的個體變小，數量減少，其屍體是嗜鹽細菌賴以生存的美味佳餚。但隨著鹽度急劇增高，鹵水蝦和鹵水蠅因先前大量死亡，生存的數量較前已減少，而死亡的數量相對先前也大量減少，故嗜鹽菌的食物源成了問題。近年，美國微生物學家艾得·德蕯隆認為，嗜鹽細菌用轉換太陽能的新方法來製造養分，這是另一種生物適應環境的生存方式。科學家們在菌體中第一次發現了細菌視紫質。細菌視紫質能夠將光線轉化成移動電子，成為推動菌體形成代謝的能量，這就形成嗜鹽菌體內特有的光合作用機制，也就能解答在超鹽環境中似乎無食物來源的情況下，嗜鹽菌能長期生存繁衍的問題（曉峰，2002）。

五、日曬鹽田的生物作用

近30年來，嗜鹽生物在提高日曬鹽的產量和質量方面，日益受到國內外鹽業生產和科研部門的廣泛重視。在鹽田鹵水中，實際上在所有的生物-水鹽體系中，大量嗜鹽生物（包括藻類、鹵水蝦、鹵水蠅、細菌等）在曬鹽（成鹽）過程中起到了重要作用，可概括為以下幾點：①聚集鹽類物質的作用；②凈化鹵水的作用；③促進鹵水蒸發濃縮的作用；④生物防滲的作用，即生物及其排泄物，粘結有機和無機碎屑，構成防滲層，控制鹽田鹵水滲漏，是保證成功地進行鹽田作業的關鍵；⑤嗜鹽細菌之屍體堆集成鹽類礦物，構成細菌建造；⑥鹵水蝦不同生長期的幼體及蛻皮和鹵水蠅的幼蟲及蛻皮是蒸發岩極為重要的組成材料。

日曬鹽田的生物作用，為我們研究蒸發岩的生物成因提供了重要例證。

3、生物—水鹽體系中的生物食物鏈

傳統地質學認為，蒸發岩是由溶於水中之鹽類物質經蒸發、沉澱而形成的。不論是海相還是陸相蒸發岩，其均形成於水鹽體系之中。近200年來，一些化學家和地球化學家，如，義大利化學家烏齊利奧（J.Usiglio）（1849），范特荷夫（J.H.Vant-Hoff）（19世紀末），蘇聯庫爾納科夫（H.C.KypHakoB）（1938）等，利用水鹽體系的相平衡來研究鹽類礦物的蒸發實驗，他們強調的是溫度、溶解度和溶液的成分。但不論是地質學家，還是化學家和地球化學家，他們對水鹽體系認識存在一個共同的誤區，即不認為含鹽水體中存在有生物，也不認為生物會影響水鹽體系之相平衡。

現代鹽湖（包括海灣、潟湖等水體）生物的研究已有很長的歷史了。早在1755年於英國Lymington湖發現並研究了鹵蟲（鹵水蝦，brine shrimp），1830年Say對美國Mono湖的鹼水鹵蠅（Ephydra）進行了描述和分類，1917年C.T.Vorhies在美國大鹽湖觀察到類似於蛞蝓變形蟲（Amoeba limax）的小變形蟲和纖毛蟲屬（Englena），1937年Smith和Zobel首先提出美國大鹽湖存在著細菌群落。20世紀70年代，由於世界鹽業生產的需要和鹽藻體生物葯用和食用的研究，鹽湖生物學、生態學和生物地球化學得到了迅猛發展。90年代C.R.Woese在深入細致地測定嗜鹽的5 Sr RBA及16 Sr RBA的序列基礎上，先將原核細菌分為真細菌與古細菌，後又將古細菌改為古生菌。該論點現已為世界所公認。

近20年來，中國學者對中國最具代表性的NaCl型、Na2SO4型和Na2CO3型以及鉀鎂鹽型鹽湖中嗜鹽生物進行了研究，取得了豐碩的成果。王大珍等（1994）從西藏、青海、內蒙古、新疆等地鹽湖中分離出大量不同類型的嗜鹽、嗜鹼細菌，並進行了形態、生理系列化分子生物學、應用技術方面的研究；鄭綿平等（1985）對西藏高寒鹽湖嗜寒性嗜鹽藻進行了研究；任慕蓮等（1992）對新疆艾比湖鹵蟲、藻類及其他浮游生物進行了系統研究，共發現浮游植物7門57屬種；魏東岩等（1987，1992）對新疆、內蒙古鹽鹼湖鹵蟲、鹵蠅和原生動物進行了研究。

鹽湖生物研究表明，鹽湖鹵水的礦化度、化學組成和自然地理環境，對生物群落的生存和繁衍有重要的控製作用（袁見齊等，1990）。鹽湖生物又是維護鹽湖生命的基礎，沒有鹽湖生物，鹽湖將變為死水一潭，其生命便會完結。

鹽湖生物種類較多，概括起來有藻類、細菌、原生動物、鹵蟲、鹵蠅、橈足類、介形類、鳥類等。隨著鹽湖鹽度的不斷增高，鹽湖生物中，不能適應高鹽度的生物種屬在減少。這樣，鹽湖中之生物鏈是：嗜鹽菌藻類—原生動物—鹵蟲和鹵蠅（幼蟲和蛹）。應當強調指出的是，鹵蟲和鹵蠅是生物食物鏈中最重要的消費者，其個體大，耐鹽、耐鹼度也最強，在維持鹽湖生命、成鹽作用中起著不可替代的作用。鹵蟲和鹵蠅都屬於節肢動物門，前者屬於甲殼綱，後者屬於昆蟲綱。鹵蟲生存於水體中，而鹵蠅幼蟲和蛹生活於鹵水中。鹽湖（海灣、潟湖）水體中鹵蟲和鹵蠅數量之巨是驚人的。鹵蟲為卵生和卵胎生。雌性成蟲一生平均產卵4～6次，每次平均產卵168粒，生命周期為70～85d，一年有4～5個世代。鹵蟲從幼蟲到成蟲期間，共蛻皮15～17次，鹵蟲從無節幼體到幼蟲再到次成蟲和成蟲，加上蛻皮，都有提供鹽類礦物形成的非常多的材料。鹵蠅的數量也是很多的，以美國大鹽湖為例，每年孵化出幼蟲約50000×108個，每年從湖裡移走的有機質約120000t。鹵蠅幼蟲的蛻皮數量也很多，一個鹵蠅幼蟲至少蛻皮2～3次，以大鹽湖為例，每年光幼蟲蛻皮數就高達150000×108個。同樣，鹵蠅幼蟲、蛹和幼蟲蛻皮也為鹽類礦物之形成儲備了巨大的材料。蒸發岩中兩蟲化石和兩蟲結構的廣泛存在就證明了這一點。

以上所談鹽湖（包括海灣潟湖等水體）中大量生物及其作用充分說明，在水鹽體系中，生物形成巨大的營力，其不僅起到聚集成礦物質的作用，而且也直接影響水鹽體系相平衡的條件和介質條件。因此，傳統的水鹽體系的提法是不正確的，應當更正為生物-水鹽體系。蒸發岩正是形成於生物-水鹽體系之中的（魏東岩等，2000）。

本書第一至第四章詳盡敘述了生物-水鹽體系及其生物群落。

4、廣鹽性的對生物的影響

海水魚魚體組織的含鹽濃度比外界海水的含鹽濃度要低得多，由於海水中有大量鹽分，故比重高、密度大。根據滲透壓原理，海水魚魚體組織中的水力，將不斷地從鰓和體表向外滲出。為了保持體內水分平衡，海水魚便不得不吞食大量海水，以彌補體內的失水。然而，由於大口大口地吞食海水，進入魚體內的鹽分也大大增加了，這樣，海水魚除了從腎臟排除掉一部分鹽分外，主要還是依靠鰓組織中的「泌氯細胞」來完成排鹽任務。此外，也有一些海水魚，主要是軟骨魚類，如鯊魚，則將代謝後的氮化物，以尿素形式貯存於血液中,使血液濃度增高,滲透壓也變得與海水相當,這樣,也就不存在吞水和排鹽問題了。
紅肉籃蛤產卵季節長。成熟的紅肉籃蛤給常藉助外界因子(大風浪、下雨、降溫、比重降低等)的作用,自行排出精卵,一年四季都能產卵(俗稱退瘦)。依其種苗的發生季節,可分為春苗、五月苗、暑苗、秋苗、降苗、雪苗、寒苗等。養殖多以春苗、五月苗、暑苗、寒苗為主。
紅肉籃蛤在稚貝期生長很快,它與水質、水深、風浪、潮流等有密切關系。一般在潮流暢通、氣溫暖和、比重適宜、風浪不大的條件下生長最快,約10天時間,貝體可增長一毫米。種苗播養後,如遇環境條件適宜,一般養殖40～100天,體長達15毫米左右,即可收獲。生長期一般在春秋兩季,因這時水溫適宜,餌料豐富,稚貝走動快,生長快。若是土質細軟略帶紅色的油泥場地,且多吹東南風,其生長更快。

5、生物在成鹽中之作用

隨著生物-水鹽體系中嗜鹽生物的深入研究，蒸發岩中普遍而大量嗜鹽生物化石的發現，尤其是鹽類礦物細菌（藻）建造、兩蟲化石和蒸發岩兩蟲結構的新概念的提出，使我們對鹽類沉積過程中生物的作用有了更為深入的認識。

一、生物遺體是造礦的主要材料

這里說的生物遺體是指嗜鹽菌（藻）類和兩蟲（鹵蟲和鹵蠅幼蟲、蛹）以及它們的蛻皮。正是這些生物遺體造就了鹽類礦物。從微觀上看，鹽類礦物（礦石）是細菌（藻）建造，從宏觀上看，鹽類礦石具兩蟲結構。

1.微生物遺體造礦

鹽類礦物掃描電鏡研究表明，數量眾多、形態各異的嗜鹽（鹼）菌藻類化石構成極為特徵的生物超微結構（魏東岩，1998）。菌（藻）類化石含量為30%～95%，一般均大於50%。實際上，鹽類沉積從微觀上看是細菌（藻）建造（魏東岩等，2000）。

2.兩蟲遺體及其蛻皮是蒸發岩的主要造礦材料

前已敘及，兩蟲遺體及其蛻皮之多可以萬億計，是蒸發岩最主要的造礦材料。蒸發岩中兩蟲化石和蒸發岩的兩蟲結構就證明了這一點。蒸發岩中鹽類礦物或者是由單一鹵蟲化石，或者是由單一鹵蠅幼蟲化石，或者是由多個鹵蟲化石（含蛻皮化石）與鹵蠅幼蟲化石（含蛻皮化石），共同鑲嵌構成，其礦物邊緣往往由鹵蠅幼蟲蛻皮化石或鹵蟲實體化石圍成。

不論是嗜鹽（鹼）菌（藻）類，還是兩蟲，其遺體均遭鹽類物質之交代，因此，嗜鹽（鹼）菌（藻）類和兩蟲之化石都具有原生物之形態。

二、生物-物理沉積作用

鹽層中之鹵蟲糞粒化石和鹵蠅糞粒化石（簡稱兩蟲糞粒化石）構成了鹽礦石獨特的含生物糞粒的粒狀結構（魏東岩，1991）。這種結構有別於純化學沉積礦石的各類結構，是生物-物理沉積作用的具體體現。首先，兩蟲糞粒是生物新陳代謝作用之產物，屬於生物作用；其次，糞粒在鹵水中經重力下沉作用與兩蟲遺體及其蛻皮等一起沉積，因此，可用生物-物理沉積作用來解釋。此外，鹵蟲糞粒具碎屑結構，這種碎屑結構是鹵蟲本身（鹵蟲是濾食生物）所致，非沉積作用形成。

三、生物影響鹽化環境

1.聚集成礦元素的作用

生物-水鹽體系中的水生生物和湖盆地四周湖濱的植被在其生命活動中起著聚集大量鹼金屬、鹼土金屬、氯、硫、硝酸等的作用。鈉是生物主要的細胞外陽離子，鉀是主要的細胞內陽離子。細菌分解鹵蟲、鹵蠅幼蟲、原生動物及藻類等的屍體，便聚集著化學元素及簡單化合物。在鹵水水體中，由於微生物的作用，尤其是化學無機營養硫細菌的作用，還原硫最終被氧化為硫酸鹽，其反應式是：

蒸發岩生物成因論

2.改變成礦鹵水水介質條件

嗜鹽生物的活動改變著成礦鹵水介質條件，即pH值、Eh值、硫等元素的同位素組成等。

（1）嗜鹽生物產酸、產鹼的代謝作用改變著成礦鹵水介質的pH值和Eh值

藻類代謝改變微環境，可使pH值上升，Eh值下降（劉志禮，1998）。由於鹵水pH和Eh值的改變，蒸發環境和條件也發生了變化，從而，對成礦作用產生重大影響。

pH值是決定生物群落性質的重要因素，反之，生物群落也決定pH值之大小。在鹼湖條件下，當鹼質（

）增至17%時，恰是湖水水生生物由以藻類為主向以鹵蟲和嗜鹼微生物為主的轉化階段，因此，鹼質組成Na+和（

）的增加率不能歸因於簡單的蒸發因素，而主要是生物成鹼作用的貢獻（蔡克勤，1998）。

（2）鹵水生物影響穩定同位素之組成

生物特別是細菌可使硫同位素強烈分餾。在封閉體系中，細菌使硫酸鹽還原而成的硫同位素的分餾可以達30‰以上。我國四川盆地海相三疊系嘉陵江組二段膏鹽層δ34S值高達34.2‰～37.6‰，便是例證。

3.嗜鹽生物導致鹵水溫度升高

嗜鹽生物可使鹵水溫度升高，加大蒸發率，利於鹽類沉積，尤其利於喜溫礦物的沉積。

鹵水中高達萬億計的鹵蟲（通常顯紅色）、鹵蠅幼蟲（通常是棕黃色）和嗜鹽菌藻類（紅色）吸收太陽熱能，提高鹵水水溫，增大蒸發量，利於鹽類沉積。過去對高達50～80℃鹵水中沉積的鹽類礦物不好解釋，現在則有了答案，這主要是紅色嗜鹽生物之貢獻。

四、生物維系鹽湖之生命

鹽湖中生物之食物鏈是使鹽湖得以生存的根本。鹵蟲和鹵蠅幼蟲食用藻類、細菌、原生動物和有機質以及水中之無機碎粒，使鹵水腐敗物減少，鹵水純潔度提高；細菌是分解生物，其使鹵水中生物遺體分解，同樣使鹽湖鹵水純潔度提高。因此，從根本上來說，鹽湖中若沒有生物，鹽湖便成為一潭死水，鹽湖生命將被終止。

五、生物改變沉積物類型

眾所周知，鹽湖有碳酸鹽型、硫酸鹽型、氯化物型、硝酸鹽型等，其沉積物之改變，受控於微生物，特別是細菌之參與。例如，在硫細菌參與下，硫酸鹽向碳酸鹽轉化，其反應式為：

蒸發岩生物成因論

蒸發岩生物成因論

蒸發岩生物成因論

六、在鹽類礦物形成中生物作用起到主導作用

過去地質學家認為，鹽類礦物是純化學沉積，其晶體生長完全按晶體結晶規律進行。作者對鹽類礦物中生物化石尤其對兩蟲化石的研究表明，在鹽類礦物結晶時，嗜鹽菌和兩蟲等起到了控制晶體生長的作用。

1.生物化石搭起礦物晶體的骨架

生物化石搭起礦物晶體的骨架在鹽類礦物中非常普遍。例如，石鹽結晶時，先由鹵蟲蛻皮化石形成結晶中心，然後以此為中心，由鹵蟲實體化石構成一個相互垂直之十字，在十字形成的4個區域中填滿了鹵蠅幼蟲化石和鹵蟲化石，這種填充物呈大小搭配鑲嵌狀，最後立方體的四周由長條狀鹵蟲實體化石或鹵蠅幼蟲化石圍成。從這個事例可以看出，石鹽的形成是由兩蟲化石這種材料構築成的，而不像是傳統認為的那樣化學沉積。

2.生物化石構築和影響礦物的生長帶

鹽類礦物，如石鹽、無水芒硝等，經常在高倍顯微鏡下看到它們的一層接著一層的生長帶狀結構。這些生長帶過去都認為是純化學作用形成的。但仔細觀察發現，每一層生長帶都是由生物化石構成的。這些生物化石會使生長帶發生寬窄薄厚變化，甚至發生突然中斷錯位。生長帶的這種特徵，說明了生物化石對礦物晶體生長帶的控製作用。

3.生物化石決定晶體形狀和大小

在掃描電鏡下可以看到石鹽微晶形狀和大小完全受到生物化石——鹵蟲、鹵蠅幼蟲化石等的控制（圖5-30）。

4.生物化石在蒸發岩之鮞粒岩和泡鹼砂岩形成中的主導作用

在蒸發岩之鮞粒岩（圖5-25）、泡鹼砂岩（圖5-27）中，生物化石起到了主導作用。鮞粒是生物作用所致，其內發現了兩蟲化石和藻類化石。對膠結物的研究表明，其實際上是兩蟲蛻皮化石，過去地質學家稱其為「亮晶」膠結物，看來是值得商榷的。

5.嗜鹽菌「編織」鹽類礦物之微晶

掃描電鏡對鹽類礦物的研究表明，鹽礦物微晶上布滿了球狀、雙球狀和鏈球狀細菌化石，宛如顆顆「珍珠」編織的「地毯」。微晶邊部鑲有「絨毛」狀飾邊。細菌的展布形式與其生命活動和繁殖過程有關。這充分說明細菌的活動或與鹽類結晶同步，或控制著鹽類結晶。

還要強調指出的是，在生物-水鹽體系中，生物不僅在成鹽過程中起到主導作用，而且在成油氣過程中也起重要作用。蒸發岩與油氣關系密切早已為人們所悉知，油鹽兼探在國內外亦已實踐了數十年。全世界已知60%以上油氣資源賦存於蒸發岩盆地中。然而，蒸發岩相烴源岩常被低估，這是由於傳統的觀念認為咸化湖泊有機質輸入隨鹽度增大而大大減少，因此，不能形成優質烴源岩。這種認識已為理論和實踐證實是不對的。

近年來，作者研究蒸發岩的兩蟲化石和兩蟲結構以及蒸發岩的細菌（藻）建造，發現了一個很重要的現象，即巨量的嗜鹽細菌、兩蟲遺體及其蛻皮被鹽類物質交代呈假象，其原來的被置換出的成分到哪裡去了?唯一的答案是為烴源岩形成提供了材料。

6、生物與無機鹽的關系

無機鹽與人的關系

一、概述
無機鹽是人體的組成成分，總儲量為43-44克／千克體重，約占體重的5％。其中含量較多的有鈣、磷、鉀、硫、氯、鈉、鎂7種元素。每日體內需要量在十分之幾克到幾克，稱為常量元素。其他元素機體每日需要量從百萬分之幾克(微克)到千分之幾克(毫克)，稱為微量元素。已知人體必需的微量元素有鉻、銅、氟、碘、鐵、錳、鋁、硒、硅和鋅等14種。六分之五的無機鹽存在於骨骼內，其中包括全身鈣的99％，磷的75％，鎂的70％。

二、人體無機鹽分布和組成
體液各部分無機鹽
其他主要部位的無機鹽：骨、肌肉

三、無機鹽的生物學功能
（一）一般功能
1、構成機體組織的重要材料，如牙齒、骨骼；
2、維持機體的滲透平衡，對細胞內外水分的轉移和物質交流十分重要；
3、維持體液的酸鹼平衡，對內環境起穩定作用：
機體這種能夠處理酸、鹼性物質的含量與比例、維持體液pH值在恆定范圍內的過程，稱為酸鹼平衡。
緩沖系統在調節酸鹼平衡中的作用：一種弱酸和該弱酸鹽所形成的、具有緩沖酸鹼能力的混合溶液，稱為緩沖溶液。
4、維持神經肌肉的興奮性，以保持其正常的應激能力；
6、構成機體，並參與體內某些酶和激素的組分等。
（二）運動中的功能
1、 身體內無機鹽的儲量很大，激烈運動一天，不大可能引起無機鹽缺乏。
2、 維持滲透壓的正常水平。

四、幾種重要的無機鹽
(一)鈣
1、 分布：
2、 生物學功能：(1)調節肌肉的收縮和舒張；
(2)維持神經沖動的傳遞；
(3)參與凝血過程；
(4)與許多激素的分泌和激素釋放因子有關。
運動員，尤其是需要控制體重的女運動員，每日補充的鈣量應比正常人略多。
3、 食物來源：奶類、豆類等食品中含有豐富的鈣。
(二)鐵
1、 分布：以血紅素形式存在於血紅蛋白、肌紅蛋白及細胞色素中，其餘大部分以鐵蛋白(非含鐵血紅素)的形式儲存在肝臟、脾臟和骨髓中。
2、 生物學功能：構成血紅蛋白和肌紅蛋白；酶的組成
3、 食物來源：膳食鐵的吸收率不高，肉類為30％，魚類為15％，谷類、蔬菜中的鐵僅10％可被吸收。富含鐵的食物有動物肝臟、蛋類、綠葉蔬菜等。
(三) 氯和鈉
1、 分布：50％在細胞滲透壓、水平衡和酸鹼平衡中起主要作用。
2、 生物學功能：鈉離子是胰液、膽汁、汗液和眼淚的組成成分，與肌肉收縮和神經功能關系密切，對糖類的吸收也起特殊作用。氯離子被用於產生胃中鹽酸，有助於維生素B12和鐵的正常吸收，參與澱粉酶的激活，抑制隨食物和飲料而進入胃中的微生物的生長。
3、 食物來源：
(四) )鉀
1、 分布：鉀居第三位
2、 生物學功能：維持細胞內適宜的滲透壓、酸鹼平衡和營養素出入細胞的轉移作用，參與糖原和蛋白質代謝，維持細胞內某些酶的活性。血鉀濃度過高時，會引起肌肉張力降低、心肌鬆弛，此作用和鈣正好相反。而缺鉀可引起心率失常、肌肉衰弱和煩躁。
3、 食物來源：
(五)鎂
1、 分布：60％以磷酸鹽的形式存在於體液內，肝與肌肉是含鎂濃度最高的軟組織。
2、 生物學功能：骨與牙齒的組成成分之一；參與多種酶的激活
3、 食物來源：
(七)鋅
1、 分布：皮膚、毛發和指甲中均有較高的含鋅量，肝臟和血液中含量則很少，紅細胞的含鋅量約為血漿的10倍。
2、 生物學功能：組成多種酶和激活劑的成分，調節體內各種代謝，如紅細胞運輸二氧化碳需要鋅，骨骼的正常骨化亦需要鋅。鋅與蛋白質、核酸合成以及味覺敏感性有關，創傷和燒傷的癒合也與鋅有關。
3、 食物來源：動物性食品、豆類和小麥
(八)銅
1、 分布：以肝、腦、心、腎、胰中含量較高
2、 生物學功能：屬酶的輔助因子，參與多種代謝反應，鐵的利用
3、 食物來源：
(九)鉻
1、 分布：
2、 生物學功能：胰島素正常工作的輔助因子，能促進胰島素發揮效應，因而間接促進肌肉增長
3、 食物來源：

7、生物對鹽度的指示

各種生物對鹽度的適應能力是不同的，有的生物對生活環境的鹽度要求嚴格，鹽度稍微改變，生物就會死亡，這種生物稱為狹鹽度生物。有的生物能適應較大的鹽度變化，這種生物稱為廣鹽度生物。狹鹽度生物是判別水體鹽度、區別海洋和非海洋環境的可靠標志。各種生物的耐鹽性與水體含鹽度的關系如圖5-43所示：①正常海水生物組合，包括鈣質紅藻和綠藻、放射蟲、硅質鞭毛蟲、鈣質有孔蟲、鈣質和硅質海綿、珊瑚、苔蘚蟲、腕足類、棘皮、軟體動物中的頭足類等；②半鹹水生物組合，包括軟體動物中的雙殼類和腹足類、介形蟲、腮足亞綱、膠結殼有孔蟲、硅藻、藍綠藻和蠕蟲管等；③超鹹水生物組合，一般與半鹹水生物組合相似，但當鹽度很高時，只有腮足亞綱中的無甲目、藍綠藻和介形類存在；④淡水生物組合，主要是輪藻以及少數雙殼類、介形蟲、腮足亞綱的貝甲目、普通海綿、硅藻、藍綠藻等。

圖5-43 生物的耐鹽性與水體含鹽度的關系

（據P.H.赫克爾，1972）

8、什麼是生物鹽？

生物鹽是指以生物體（植物、動物或微生物）為原料、通過發酵等生物技術生產，生產過程不涉及任何化學添加物質、符合低鈉鹽和平衡鹽要求、具有有益的生物學效應並對人體健康具有一定促進作用的新型食用鹽。

生物鹽的主要特點包括：
①生物（主要是植物)來源;
②天然低鈉鹽和天然平衡鹽;
③富含有機營養和生物活性物質;
④生產過程不涉及任何化學添加物質;
⑤對高血壓、糖尿病、腎臟病、心血管疾病等人體疾病有一定輔助療效。

在第九屆世界鹽業大會上，馮立田博士針對與會者的問題，重點介紹了生物鹽不同於簡單的植物鹽，只有具有一定生物學效應的和對人體健康具有一定功能的植物鹽才是生物鹽。要具有特定的功能，生物鹽的原料一般不是單一的植物原料，需要2種以上植物原料合理搭配才能達到礦物質完美平衡和具有特定的生物學效應，從而對人體健康產生一定的促進作用。另外，利用普通食鹽與植物材料混合的鹽也不屬於生物鹽的范疇。生物鹽的原料主要是植物，但也可能是微生物，甚至動物體。

此外，生物鹽的生產工藝過程一般需要經過生物發酵過程，以確保有效成分的含量和充分提取。

9、為什麼鹽能抑制微生物生長

吃的鹽是氯化鈉，進入體內轉變為氯離子和鈉離子，鈉離子主要用於維持血液的滲透壓，保持人體內環境與細胞之間的穩態，保證了人體的正常代謝，而多餘的氯離子就被排出體外，在人體不斷攝入氯化鈉的同時，多餘的也會從尿液，汗液排出。
用鹽來浸泡蔬菜和水果也有不同目的，比如泡菠蘿是為了和菠蘿中的「菠蘿酶」反應。這種酶能夠分解蛋白質，如果不用鹽水先泡就吃，這種酶就會對我們口腔粘膜和嘴唇的幼嫩表皮產生刺激作用，會使我們產生麻刺痛的感覺。而食鹽正好能抑制菠蘿酶的活力。
又如用食鹽淹制一些蔬菜，是為了用高濃度食鹽水抑制有害細菌及微生物的生長繁殖，當微生物浸泡在高濃度食鹽水中時，會因為細胞內外滲透壓過大，導致細胞內部嚴重失水導致微生物死亡，這也是為什麼用鹽淹制新鮮蔬菜時會「殺」出好多水的原因。鹽的消毒殺菌能力也是這個原因。

10、高中生物~水鹽平衡

丙組尿量最多，血液滲透壓降低，抗利尿激素分泌減少，尿量最多。
乙組其次。
甲組尿量最少，血液滲透壓升高，抗利尿激素分泌增加，尿量減少。
其實，你應該在生活中或多或少有一些經驗，比如：喝比很鹹的水
和
喝白開水。
結果是一樣的。