化学海洋学考试大纲
海洋化学 期末复习资料
海洋化学期末复习资料第一章1. 海洋化学的定义是什么,研究内容是什么?海洋化学是研究海洋各部分的化学组成、物质分布、化学性质和化学过程,以及海洋资源在开发利用中的化学问题的科学,是海洋科学的一个分支(学科定义)。
研究内容概括:含量、迁移、过程、通量①海洋环境中各种物质的含量、存在形式、化学组成及其迁移变化规律;②控制海洋物质循环的各种过程与通量,特别是海-气、海-底、海-陆、海-生等界面的地球化学过程与通量。
2. 海洋化学和化学海洋学的定义与区别。
化学海洋学是研究海洋各部分的化学组成、物质分布、化学性质和化学过程的科学,是海洋化学的主要组成部分。
海洋化学包括:化学海洋学、海洋资源化学区别:海洋化学是研究海水或是海洋里物质的化学,是以化学为主。
化学海洋学是用化学的方法来研究海洋。
3. 海洋中广泛存在五大化学作用分别为:氧化还原作用、沉淀溶解作用、酸碱作用、络合作用、界面作用第二章1. 海水中包含各种各样的物质,分为几类,分别是什么?(p16,元素存在形态)颗粒物质:包括由海洋生物碎屑等形成的颗粒有机物和各类矿物所构成的颗粒无机物;胶体物质:包括多糖、蛋白质等构成的胶体有机物个Fe、Al等无机胶体;气体:包括保守性气体(N2、Ar、Xe)和非保守气体(O2、CO2);真正溶解物质:包括溶解于海水中的无机离子和分子以及小分子量的有机分子。
2.Marcet-Dittmar 恒比规律是什么?海水中常量元素基本保持恒定的原因是什么?影响海水中常量元素恒定性的原因是什么?Marcet-Dittmar恒比规律,即表示海水的大部分常量元素,其含量比值基本上是不变的。
(意味着不管盐度从一个地方到另一个地方如何变化,海水中常量元素的比值几乎是恒定的。
)海水中常量元素基本保持恒定的原因是:水体在海洋中的迁移速率快于海洋中输入或迁出这些元素的化学过程的速率。
(加入和迁出不改变海洋中元素总量,只改变离子浓度和盐度)海水常量成分恒定性成因:混合作用――大洋海水通过环流、潮流、垂直流等运动,连续不断地进行混合。
海洋地球化学考试题
海洋地球化学考试题海洋地球化学是研究海洋中元素、化合物和化学过程的科学领域,涉及海水、海底沉积物和海洋生物体中的化学成分。
以下是一些可能出现在海洋地球化学考试中的问题,我将从不同的角度来回答这些问题。
1. 请解释海水的成分及其浓度变化。
海水是一种复杂的溶液,其中含有多种元素和化合物。
其中最主要的元素是氯、钠、镁、硫、钙和钾。
此外,海水中还含有微量元素如铁、锰、锌等。
这些成分的浓度受到多种因素的影响,包括蒸发、降水、河流输入以及海洋生物的活动等。
不同区域的海水成分和浓度也会有所不同。
2. 请描述海洋沉积物的类型及其形成过程。
海洋沉积物主要分为陆源性沉积物和生物成因沉积物两种类型。
陆源性沉积物主要是由陆地上的岩石颗粒、泥沙和粉尘经过河流、风等方式输送到海洋中形成的;生物成因沉积物则是由海洋生物的遗骸、贝壳等有机或无机物质在海底沉积形成的。
这些沉积物在海洋中的形成过程受到海洋环境、气候和地质构造等因素的影响。
3. 请解释海水中的盐度变化及其影响。
海水的盐度是指单位海水中所含盐类的质量。
盐度的变化受到蒸发和降水的影响,通常在赤道附近盐度较低,而在中纬度和高纬度地区盐度较高。
海水的盐度变化会影响海水的密度,从而影响海洋环流和海洋生物的分布。
4. 请讨论海洋酸化的原因及其对海洋生态系统的影响。
海洋酸化是指海水中的pH值下降的现象,主要是由于大气中二氧化碳的增加导致海水中碳酸盐的浓度增加所致。
海洋酸化对海洋生态系统的影响包括影响海洋生物的钙化过程、影响海洋食物链的稳定性以及影响珊瑚礁等生态系统的健康状况。
以上是我对海洋地球化学考试题可能涉及到的问题的回答,希望能够对你有所帮助。
如果有其他问题,也欢迎继续提问。
化学海洋学题库
一填空题(每空1分,共20分)1.在海水中,浓度大于0.05 mmol/kg的元素为常量元素,海水中的11中常量元素是:阳离子:Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Sr2+阴离子:Cl-、SO42-、Br-、HCO3-(CO32-)、F-分子:HBO32.海水中,与海洋生物生长密切相关的元素称为营养盐:主要营养盐:N、P、Si微量营养盐:Mn、Fe、Cu、Zn3.实用碱度(PA)是碳酸碱度,硼酸碱度,水碱度之和.4. 盐度的原始定义: 一千克海水中,所有碳酸盐转化为氧化物,溴、碘以氯置换,所有的有机物被氧化之后所含全部固体物质的总克数。
单位为克/千克,符号为S‰5. 浮游植物光合作用中被吸收,与碳、氧等为构成生物体基本元素。
有较为恒定的吸收比(C:N:P:O=106:16:1:-276)。
6. 总氮(TN),颗粒氮(PN),溶解氮(DTN),溶解无机氮(DIN),溶解有机氮(DON)7. 总磷(TP),颗粒磷(PP),溶解磷(DTP),溶解无机磷(DIP),溶解有机磷(DOP)8.海水中无机配位体重要有:9.海水中有机配位体大部分含有羧基,氨基,羟基官能团.10.影响海洋初级生产力的主要因素是光照(温度),营养盐,微量元素等二简答题(每题8分,共40分)1.盐度答:在1 kg海水中,将所有的碳酸盐转变为氧化物,所有的溴和碘为等摩尔的氯所取代,且所有有机物被氧化以后,所含全部固体物质的总克数。
单位:g/kg,以符号S‰表示。
2. 氯度答:在1 kg海水中,当溴和碘为等摩尔的氯所取代,所含氯的克数。
单位:g/kg,以符号Cl‰表示。
3. CaCO3和MgCO3沉淀的形成与溶解对海水pH值的影响?答:4.海水pH值空间变化的原因?答:答:A浅层水观察到由生物光合作用导致的pH极大值,生物的光合作用会迁出水体中的CO2,导致pH值增加;B随深度的增加,pH值逐渐降低,至1000m左右出现极小值,该区间的降低是由于生源碎屑的氧化分解所导致。
化学海洋学思考题20141
化学海洋学思考题201412014.11.16化学海洋学思考题第一章思考题1. 如何认识化学海洋学的学科体系及特点?2. 化学海洋学发展历史是怎样的?A.M. Marcet, W. Dittmar, M. Knudsen, L.G. Sillén, E.D.Goldberg, W.S. Broecker 等有哪些重要贡献?3. 学习和研究化学海洋学的意义是什么,请发表个人观点。
第二章思考题1. 简要了解海洋的形成过程。
海洋中水的来源是什么?原始海水与现代海水的化学组成有何主要差别?(什么是Sillén 模型)?2. 海洋中物质的来源和输入途径有哪些?海水主要溶解成分是否为河水溶解成分的简单浓缩,为什么?3. 现代大洋海水的平均盐度、平均离子强度是多少?4. 简述化学海洋学中“稳态”的概念。
5. 什么是元素逗留时间?如何反映了元素在海洋中的性质或行为?周期表中哪些元素的逗留时间最长、最短?元素分布特点与逗留时间有何关系?为什么N 、P 、Si 的逗留时间较长,但在海水中的分布却不均匀?6. 什么是保守元素/要素/成分和非保守元素/要素/成分?7. 什么是理论稀释线(TDL )?如何利用TDL 讨论海水混合过程中的保守和非保守行为?8. 海洋中元素/要素分布与海水运动关系式是怎样的?各项名称与物理意义是什么?9. 什么是海洋中元素/要素分布的平流-扩散方程?在使用平流-扩散方程解决海洋中元素/要素空间分布问题时,为何可将0=??tS 处理? 10. 如何认识海水混合过程中非保守元素的转移量与涡动扩散系数、流速和逗留时间等因素的关系?第三章思考题1. 海水主要成分有哪些?浓度大于1 mg kg ?1的元素都是主要成分吗?2. 主要成分阳离子中,哪个成分的含量最高、最低?主要成分阴离子中,哪个成分的含量最高、最低?3. 什么是海水主要溶解成分组成的恒定比规律?其原因是什么?影响海水主要溶解成分恒定比关系的因素有哪些?4. 海水中Ca 2+/Cl 比值会受到哪些因素影响?为什么海水主要成分中Ca 2+的保守性较差?5. 海水盐度和氯度定义如何建立与修改?6. 实用盐度标度(PSS1978)包括哪些内容?PSS78的实用盐度公式是如何建立的?7. 什么是绝对盐度,能否直接测定?8. 最近对盐度概念进行了怎样的补充完善?(什么是“参考组成盐度标度”?)9. 什么是离子对?与络合物比较有何不同?10. Garrels -Thompson 海水化学模型的基本内容是什么?根据模型计算结果,试说明阳离子和阴离子的主要存在形式各有何特点?第四章思考题1.大气气体成分在海水中溶解度的影响因素有哪些?Weiss公式建立的基础是什么(不要求推导)?什么是本生系数?(什么是气体在海水中的分压?)2.气体饱和度的定义及意义是什么,计算深层水饱和度应作哪几点假设?计算气体饱和度时,如何对溶解度进行现场压力、湿度校正?3.按照薄层扩散模式,气体在海-气界面间的交换速率如何表达和计算?影响气体交换速率的因素有哪些?4.海水中氧的来源和消耗过程有哪些?什么是溶解氧补偿深度?5.大洋海水中溶解氧的垂直分布特征是怎样的?形成的原因是什么?三大洋溶解氧含量有什么差别?为什么?6.什么是表观耗氧量?计算深层水表观耗氧量(或溶解氧饱和度)时,以何种气体校正氧的溶解度,为什么?如何校正?7.什么是海洋中的低氧或无氧现象?有何特征?近岸低氧现象的危害和可能的成因是什么?8.什么是气体饱和差?空气气泡潜入海水中部分溶解和完全溶解,各种气体饱和差变化有何不同?哪种惰性气体对气泡潜入最敏感?哪种惰性气体的温度系数最大?9.不同温度水团混合时,气体饱和度有何变化?10.什么是海水中的痕量活性气体?试举例并介绍其特点。
海洋化学复习资料
第一章1.化学海洋学的研究内容:(p2)研究海洋环境中各种物质的含量,存在形式,化学组成及其迁移变化规律以及控制海洋物质循环的各种过程与通量,特别是海——气,海——底,海——陆,海——生等界面的地球化学过程与通量,可用“含量,迁移,过程,通量”来概括化学海洋学的研究内容。
2.化学海洋学的奠基者-挑战者号的意义(p3,p6)化学海洋学是一门年轻的学科,以英国的“挑战者”号调查为起点。
挑战者号航行了13万千米,调查了南北美,南非,澳大利亚,新西兰,香港,日本及数百个大西洋和太平洋岛屿,获得了大西洋,太平洋和南大洋大约1.3万种不同的动物和植物样本以及1441份水样,成功地确定了海底的两个主要路标:大西洋中脊和马里亚纳海沟。
挑战者号对深海的勘测以及对世界海洋的温度,洋流,化学成分,海洋生物的调查,开启了人们对海洋物理,化学和生物学性质的了解。
第二章1.水的性质水具有异常高的冰点和沸点,导致其具有高的热容量水具有异常的密度变化水中盐分的增加导致渗透压增加水中盐分的增加导致冰点的降低以及达到最大密度的温度降低水是极好的溶剂2.现代海水的种类:颗粒物质,胶体物质,气体,真正溶解物质颗粒物质:由海洋生物碎屑等形成的颗粒有机物和各种矿物所构成的颗粒无机物;胶体物质:多糖、蛋白质等构成的胶体有机物和Fe、Al等无机胶体;气体:保守性气体(N2、Ar、Xe)和非保守气体(O2、CO2);真正溶解物质:溶解于海水中的无机离子和分子以及小分子量的有机分子。
3.海水的元素组成:微量元素,常量元素常量元素:在海水中的浓度一般高于0.05mmol/kg,其中包括钠,钾,钙,镁,Sr等5种阳离子,氯,硫酸根,溴,碳酸氢跟(碳酸根),氟等5中阴离子和H3BO3 分子,它们构成了海水溶解态组分的99%以上微量元素:在海水中的浓度一般小于0.05μmol/kg,包括Li,Ni,Mn,Fe,Zn,Pb,Cu,Co,U,Hg等金属元素4.Marcet-Dittmar恒比定律,原因(p18-19)Marcet-Dittmar恒比定律:尽管各大洋各海区海水的含盐量可能不同,但海水主要溶解成分的含量间有恒定的比值原因:水体在海洋中的迁移速率快于海洋中运输或迁出这些元素的化学过程的速率。
中国海洋大学 化学海洋学(海洋化学) 课程大纲
附件2:中国海洋大学化学海洋学(海洋化学)课程大纲(Chemical Oceanography)【开课单位】化学化工学院【课程模块】专业知识【课程编号】【课程类别】必修【学时数】64 (理论64 实践)【学分数】 4一、课程描述本课程大纲根据2011年本科人才培养方案进行修订或制定。
(一)教学对象面向化学(海洋化学)国家理科基地3年级本科生开设。
也可作为化学(应用化学方向)、海洋科学、海洋技术等专业本科生选修课程。
(二)教学目标及修读要求1.教学目标通过课堂讲授和讨论,结合《化学海洋学实验》、《海洋学和海洋化学专业实习》等教学环节,使学生掌握海洋化学的基础知识、基本概念和基本理论,包括海洋中各种化学成分的含量、性质、特点、存在形式、分布、迁移变化规律以及相关研究方法等内容。
在此基础上,使学生了解海洋化学研究需综合考虑的因素以及与物理海洋学、生物海洋学和海洋地质学等其它海洋分支学科的联系,了解当前海洋化学研究的热点和发展方向,了解与资源、环境与可持续发展相关的问题,为学习其它海洋化学专业课程和将来从事海洋科学研究打下基础。
2.修读要求化学海洋学是化学与海洋学交叉的一门边缘学科,是研究海洋各部分的化学组成、物质分布、化学性质和化学过程的科学,是化学(海洋化学)方向的专业基础课程。
学生应掌握无机化学、分析化学、有机化学、物理化学(上)和海水分析化学、海洋学II的理论知识,掌握无机化学实验、分析化学实验、物理化学实验(上)和海水分析化学实验的基本技能。
(三)先修课程海洋学II。
二、教学内容第一章绪论1.主要内容1.1 化学海洋学的内容和特点1.2 化学海洋学的历史与发展1.3 化学海洋学的研究意义和作用2.教学要求理解化学海洋学的主要内容和特点,了解海洋化学的历史与发展,及其研究意义和作用。
第二章海洋的形成和海水的组成1.主要内容2.1 海洋的形成与海水化学组成的演化2.2 海洋中元素的平衡和元素逗留时间2.3 海洋中元素的分布2.教学要求了解地球起源、海洋形成与海水化学组成的演化,理解海洋中元素的地球化学平衡,掌握元素逗留时间的概念,掌握海洋中元素保守性与非保守性以及混合过程中元素的行为,掌握海洋中元素分布类型和描述方法。
环境海洋学化学部分复习资料[1]
一.名词解释1.常量元素:即海水的主要的成分。
除组成水的H和O外,溶解组分的含量大于1的仅有11种,包括、2+、2+、和2+五种阳离子,、42-、32-(3-)、和五种阴离子,以与H33分子。
这些成分占海水中总盐分的99.9%,所以称主要成分。
2.营养元素:主要是与海洋生物生长有关的一些元素,通常是指N、P和。
3.主要成分恒比定律:尽管各大洋各海区海水的含盐量可能不同,但海水主要溶解成分的含量间有恒定的比值,这就是海水主要成分的恒比定律,也称为恒比定律。
4.元素的保守性:海水中物质的浓度只能被物理过程(蒸发和降水稀释)而不被生物和化学过程所改变。
5.海水的碱度:在温度为20℃时,1L海水中弱酸阴离子全部被释放时所需要氢离子的毫摩尔数6.碳酸碱度:由32-和3-所形成的碱度7.硼酸碱度:由B()4-所形成的碱度8.海洋低氧现象:对水生生物的生理或行为,如生长速率、繁殖能力、多样性、死亡等产生有害影响的氧环境。
通常把溶解氧浓度不大于2作为缺氧判断临界值。
9.悬浮颗粒物:简称“悬浮物”,亦称“悬浮体”、“悬浮固体”或“悬浮胶体”,是能在海水中悬浮相当长时间的固体颗粒,包括有机和无机两大部分。
10.硝酸盐的还原作用:3-被细菌作用还原为2-,并进一步转化为3或4+的过程11.反硝化作用:3-在某些脱氮细菌的作用下,还原为N2或2的过程12.海洋生物固氮作用:通过海-气界面交换进入海水中的溶解N2,在海洋中某些细菌和蓝藻的作用下还原为3、4+或有机氮化合物的过程。
13比值:海洋漂游生物对营养盐的吸收一般按照C:N:106:16:1进行,这一比例关系常被称为比值。
14.营养盐限制:营养盐比例不平衡会导致浮游植物生长受制于某一相对不足的营养盐,通常被称为营养盐限制。
15.氮限制海区:一个海区含氮营养盐含量相对不足,导致浮游植物生长受制于氮营养盐。
16.磷限制海区:一个海区含磷营养盐含量相对不足,导致浮游植物生长受制于磷营养盐。
化学海洋学_陈敏_第8章、海水的溶解气体
[ A(aq)](ml / L) = K H × 22400 × PA = α A × PA
其中KH×22400称为本生系数(αA),单位为ml/L/atm。
z 气体在海水中的溶解度除与海面上气体的分压有 关外,还与海水的温度和盐度有关。
z Weiss(1971)提出了海水中气体溶解度与海水 温度、盐度的计算式:
4
大气含硫组分
z 由含硫燃料的燃烧和地球生物产生的还原硫组分 在大气中会被氧化成H2SO4,进而促进云冷凝核 的形成,影响大气对阳光的反照率,从而影响地 球气候。
z 海洋中的鞭毛虫、颗石藻和藻青菌等生物也会产 生二甲基硫(DMS)并释放到大气中,进而促 进云的形成,导致地球气候的变冷。
四、道尔顿气体分压定律
水蒸汽(H2O)
z 水蒸汽是大气中最重要的“温室”气体,其“温室”驱 动效应较任何其他气体来得强,当它凝结成液相 时,就产生了云、雾或霾,会对地球大气的辐射收 支产生明显影响。
z 大气中水蒸汽的浓度一般在0.2%‾2.5%之间,在 热带极端潮湿的环境中可达3%。
3
CO2
z CO2是人类排放的“温室”气体的代表,其对人为“温 室”效应的贡献约占64%。
0°C时与空气平衡时 海水中气体的浓度
(cm3/dm3×10-6)
He
4
8.0
6.9
5
Ne
20
9.4
8.1
18
N2
28
18
12
780000
O2
32
42
26
210000
Ar
40
39
23
9000
CO2
44
1460
720
320
化学海洋学2014答案
姓名:学号:成绩:课程名称:《化学海洋学》(考试方式:闭卷,考试时间:,考试要求:)一,填空( 每空1分,共计20分)1)海洋有机质按生物化学类别分类可分为_类脂物、碳水化合物、氨基酸和多肽、腐殖质,烃和氯代烃、维生素类和色素。
2)开阔大洋表层水盐度通常在___亚热带海域____(赤道海域、亚热带海域、亚极地海域)出现极大值。
3)在现场大气压为101.325 kPa时,一定温度和盐度的海水中,某一气体的饱和含量称为该温度、盐度下该气体的___溶解度_____。
4)在海-气界面气体交换的薄膜模型中,一般而言,风速约大,薄膜层厚度越_____薄___,海-气界面气体交换通量越_____大___ 。
5)在海-气界面气体交换的薄膜模型中,气体分子的海-气净扩散通量与该气体分子的分子扩散系数有关,一般而言,水体温度的增加,分子扩散系数越__大______;气体分子量越大,分子扩散系数越___小____ 。
6)在全球海水碳储库中,___ DIC _____的储量最多,其下依次是__ DOC_____和_ POC _。
(从DIC、DOC、POC、PIC中选择)。
7)假设某海水的pH值完全由其无机碳体系所控制,则温度升高时,pH值降低;盐度增加时,pH值增加;压力增加时,pH值降低;Ca(Mg)CO3沉淀形成时,pH值降低。
姓名:学号:成绩:二,名词解释(每小题5分,共计20分)1)新生产力由光合作用区域以外所提供营养盐支持的净初级生产力份额,称为新生产力2)富营养化海水中营养物质过度增加,并导致生态系统有机质增多、低氧区形成、藻华暴发等一些异常改变的过程。
3)成岩作用沉积物在沉积和埋藏时所发生的所有过程的通用术语。
它包括沉积物与上覆水接触时所发生的变化以及沉积物和上覆水脱离接触时所发生的变化。
成岩过程改变了沉积物的构造、结构和矿物学性质,并导致最后形成坚硬的岩石。
4)表观溶解氧假设海表面水体与大气处于平衡,水体的含氧量达到饱和,水体下沉后,由于有机物等的分解,氧的含量发生了变化,两者之差称为AOU。
中国地质大学(武汉)资源学院《海洋学基础》考试大纲
八、 大气与海洋
考试内容 地球大气的平均状态,海洋上的天气系统与海洋—大气相互作用。 考试要求 1.掌握季风等概念; 2.掌握海—气相互作用的基本特征; 3.掌握海洋在全球气候变化中的重要地位; 4.掌握 ENSO 和南方涛动的定义及其对气候变化的影响。
九、 海洋中的声、光传播及其应用
考试内容 海洋生物的环境分区,海洋生物多样性,海洋生物生态类群及生物地理学,海 洋生态系统,海洋环境中的若干生物学问题与海洋生物资源的开发利用。 考试要求 1.了解海洋生物分布的环境要素; 2.掌握海洋生物多样性及其主要特征; 3.了解海洋生态系统的结构与功能; 4.掌握海洋生物地理学的的概念及相关专业名词; 5.掌握海洋初步生产的类型; 6.掌握赤潮的定义及其发生的可能原因; 7.了解海洋生物资源的类型及其开发利用情况。
七、 潮汐
考试内容 潮汐现象相关知识(潮汐要素、潮汐不等与潮汐类型等),引潮力,平衡潮理论 与潮汐动力理论,风暴潮。 考试要求 1.掌握潮汐现象的定义; 2.掌握引潮力及其分布特征; 3.了解平衡潮理论和潮汐动力理论的基本思想; 4.掌握潮汐半日潮和全日潮等类型及潮汐不等的原因; 5.了解八分算潮法; 6.了解长海峡、窄长半封闭海湾和半封闭宽海湾中潮汐和潮流的特性及其区别; 7.掌握风暴潮的定义及中国风暴潮的特点。
六、 海洋中的波动现象
考试内容
-3-
波动要素,小振幅重力波和有限振幅波,海洋内波,凯尔文波与罗斯贝波,风 浪与涌浪。
考试要求 1.掌握海洋的波动要素及波动现象形成原因; 2.了解小振幅重力波和有限振幅波; 3.掌握简单波动理论对波形传播、水质点运动、波速、波长、周期之间的关系 以及波动能量等方面做出的结论; 4.掌握海洋内波; 5.了解凯尔文波和罗斯贝波; 6.掌握风浪和涌浪的概念、形成原因及其主要特征; 7.掌握风浪成长的状态及其与风时(最小风时)、风区(最小风区)的关系; 8.了解海浪谱。
《化学海洋学》课程教学大纲
《化学海洋学》课程教学大纲课程编号:12S15A1002 建议学时:40课程名称:化学海洋学开课学期:春季英文名称:Seawater Desalination 课程学分:2.0适用专业:海洋化学工程与技术一、课程性质、目的和任务海洋化学是海洋科学的一个重要分支,是海洋化学的基础理论部分及学科基础。
该课程所介绍的知识是海洋化学工程与技术专业研究生应具备的专业理论知识。
教学的目的是使学生建立化学海洋学概念和观点,学会用化学的观点观察海洋、解释海洋现象。
了解海洋中化学物质的浓度和分布概貌,及形成原因。
二、课程主要内容及要求绪论化学海洋学的概念、内容、历史、作用与发展趋势等 1学时第一章海水的化学组成 6学时第二章海水中的微量元素 4学时第三章海水中的营养元素 6学时第四章海水中化学物质的存在形态 6学时第五章海水中的有机物及其与金属离子的相互作用 5学时第六章海水中的悬浮颗粒物质 4学时第七章海洋中的同位素 4学时第八章海水中的溶解气体 4学时三、教学安排及要求1 先修课程:分析化学、物理化学与普通海洋学2 教学要求:(1) 学生在理解讲课内容的基础上,阅读相关文献与组织讨论,从而对基本知识、前沿技术有深入的理解。
(2) 应尽可能地采用多媒体方式教学。
(3) 本课程可采用授课、讲座和研讨的方式进行讲授。
四、教材及主要参考资料1. J.P. 赖利、G. 斯基罗,刘光等译,化学海洋学,V ol.1-10,海洋出版社,1982年8月。
2. Roy Chester,Marine Geochemistry,2nd ed.,2000。
3. Steve Kershaw,Oceanography—An Earth Science Perspective,1st ed.,2000。
4. K. S. Stowe,Ocean Science,JOHN WILEY&SONS,1979。
5. 霍恩著,厦门大学译,海洋化学,6. 堀部纯男,海洋化学,科学出版社,1983,p2017. 冯士笮等,海洋科学导论,北京,高等教育出版社,1999。
化学海洋学复习题
化学海洋学期末考核题型填空题(约20分)单项选择题(约10分)正误判断题(约10分)概念解释(约15分)简答题(约35分)化学海洋学常识性数据1、标准海水的实用盐度通常为35;其氯度为19.475‰。
2、海水的总碱度约为2.3mmol/L;其中碳酸碱度所占比例最大。
3、海水的pH围约7.5-8.5之间,所以海水一般呈弱碱性,一般认为海水得pH主要受二氧化碳体系的控制;陆地水一般呈弱酸性。
4、海水的离子强度约为0.7(单位?);密度约为1.025(单位?)。
5、化学海洋学最关注在海水中停留数天的悬浮颗粒。
6、钾40对海水中放射性贡献的百分比。
7、海水中平均停留时间最长、最短的元素及其停留时间。
8、海水中水的平均停留时间。
9、海水的更新时间。
10、到目前为止,海水中被鉴定的有机物大约占到50%。
11、海水中含量最多的元素及其在海水中的含量。
12、海水的平均深度近4000米,最大深度约11000米;风混合层深度约40米,真光层深度在200以,温跃层下缘深度0米(极锋处)~1000米(赤道附近);13、海水垂直方向上的混合强度远远弱于水平方向。
海水中分子扩散系数、垂直和水平方向上的涡流扩散系数的数量级。
14、海水中的氮元素95.2%以溶解氮气的形式存在,而氮气生物与化学惰性突出。
15、海水体系中DIC、DIP、DISi、DIN的主要存在形式及其所占比例。
问答题(部分示例,具体考核容以各章知识点为准)1、请多角度概括海水的化学组成。
2、为什么(相对于大西洋而言)太平洋深层水中硅的富集倍数,高于氮和磷。
3、河口海区水体化学环境的特殊性体现在哪些方面?4、海水中生源要素水平分布的典型特征是什么?请解释该分布的成因。
5、请解释海水化学物质的来源和维持海水化学组成恒定的机制。
6、什么是元素在河口水体中的保守和非保守行为;它有哪几种类型,并分别解释;影响元素非保守行为的因素是什么?7、简述18O或氘的纬度效应及其成因。
南京信息工程大学2023考研大纲:836海洋学导论
南京信息工程大学2023考研大纲:836海洋学导论1500字南京信息工程大学2023考研大纲:836海洋学导论一、引言1.1 海洋学的定义和基本概念1.2 海洋的重要性和地位1.3 海洋科学的发展历程二、海洋的物理特征2.1 海洋水文学2.1.1 海洋水体的形成和特点2.1.2 海洋水文学参数的测量和研究方法2.2 海洋动力学2.2.1 海洋运动的产生和作用因素2.2.2 海洋流场的观测和数值模拟方法2.3 海洋热力学2.3.1 海洋热带循环和热带雨林2.3.2 海洋热带循环的动力机制和影响因素三、海洋的化学特征3.1 海洋化学物质的组成和分布3.1.1 海洋盐度和密度的变化规律3.1.2 海洋盐度和密度的影响因素3.2 海洋酸碱平衡与碳循环3.2.1 海洋酸碱平衡的重要性和机制3.2.2 海洋碳循环的过程和影响因素3.3 海洋溶解氧和水质污染3.3.1 海洋溶解氧的分布和变化规律3.3.2 海洋水质污染的成因和影响因素四、海洋生物学基础4.1 海洋生物的分类和生态习性4.1.1 海洋生物的分类体系和演化历程4.1.2 海洋生物的生活史和生态适应4.2 海洋生物的营养和生产力4.2.1 海洋生物的营养需求和摄食方式4.2.2 海洋物种的光合作用和生产力4.3 海洋生物的适应性分布和保护4.3.1 海洋生物的垂直分布和水平分布规律 4.3.2 海洋生物资源的保护与可持续利用五、海洋环境与全球变化5.1 海洋与气候的相互作用5.1.1 海洋对气候变化的调节作用5.1.2 气候变化对海洋生态系统的影响5.2 海洋生物与全球变化5.2.1 全球变暖对海洋生物的影响5.2.2 海洋酸化对海洋生态系统的影响5.3 海洋生态系统保护与可持续发展5.3.1 海洋生态系统保护的重要性和策略5.3.2 海洋生态系统可持续发展的实践和措施六、海洋科学的前沿与展望6.1 海洋科学研究的新发展6.2 海洋科学的未来挑战和重要领域6.3 海洋科学的国际合作与交流结语这是南京信息工程大学2023年考研海洋学导论课程的大纲。
igcse化学考试大纲
igcse化学考试大纲
IGCSE化学考试大纲是学生在国际普通中学教育证书(IGCSE)级别学习化学科目的考试指南。
该大纲涵盖了化学学科的重要概念和技能,旨在评估学生在化学学科方面的知识和能力水平。
根据IGCSE化学考试大纲,考试内容主要包括以下几个方面:
物质和能量:学生需要了解物质的状态、性质和变化,能量的形式和转换,以及化学反应中能量和物质的变化。
原子、分子和离子:学生需要了解原子的组成、电子排布、元素周期表,分子的结构和成键,以及离子和离子的形成。
化学键和分子间作用力:学生需要了解共价键、离子键、金属键等不同类型的化学键,以及分子间作用力和氢键对物质性质的影响。
化学反应和化学平衡:学生需要了解化学反应的速率和平衡,以及影响化学反应的因素,如温度、压力、催化剂等。
有机化学:学生需要了解有机化合物的分类、结构和性质,以及重要的有机反应。
酸、碱和盐:学生需要了解酸、碱和盐的性质和反应,以及中和反应和沉淀反应。
实验技能和安全:学生需要掌握基本的实验技能,如实验设计、实验操作、实验记录和实验结果分析,并了解实验室安全规则和化学品安全数据表(MSDS)。
在考试形式方面,IGCSE化学考试通常采用笔试形式,考试时间为2小时30分钟。
考试分为选择题和简答题两种题型,其中选择题要求学生从给定的选项中选择正确答案,简答题要求学生根据所学知识对相关问题进行解释和分析。
总之,IGCSE化学考试大纲为学生提供了全面的化学知识和技能要求,旨在评估学生在化学学科方面的能力和水平。
通过学习和备考该大纲,学生可以更好地理解和掌握化学学科的基本概念和原理,为将来的学习和职业生涯打下坚实的基础。
海洋环境化学03海洋无机环境化学(1)
扬州大学扬州大学环境科学与工程学院海洋环境化学MARINE ENVIRONMENTAL CHEMISTRY第三章海洋无机物环境化学(1)--海洋中的二氧化碳-碳酸盐体系第三章海洋无机物环境化学海洋环境化学第二章海水-气体体系的物质交换第五节第四节第三节第二节第一节第三章海洋无机物环境化学第一节海洋中的二氧化碳-碳酸盐体系第三章海洋无机物环境化学海洋环境化学第一节海洋中的二氧化碳-碳酸盐体系海洋中的碳酸盐体系非常重要,因为它调控着海水的pH 值以碳在生物圈、岩石圈、大气圈和海洋圈之间的流动,最近关于海洋碳酸盐体系的关注。
第三章海洋无机物环境化学海洋环境化学扬州大学环境科学与工程学院第一节海洋中的二氧化碳-碳酸盐体系第三章海洋无机物环境化学海洋环境化学第一节海洋中的二氧化碳-碳酸盐体系源的化。
如果海洋是均匀混合的,且与大气达到平衡的话,那么,绝大多数的人类来源CO 收。
但实际情况并非如此,海洋对加的反应由于物理和化学过程的影响要慢得多。
天然和人类来源CO 2的纬度变化第三章海洋无机物环境化学海洋环境化学扬州大学环境科学与工程学院第一节海洋中的二氧化碳-碳酸盐体系全球碳循环的年际变化第三章海洋无机物环境化学第一节海洋中的二氧化碳-碳酸盐体系第三章海洋无机物环境化学第一节海洋中的二氧化碳-碳酸盐体系第三章海洋无机物环境化学海洋环境化学扬州大学环境科学与工程学院第一节海洋中的二氧化碳-碳酸盐体系人类活动输入大气的CO 2输入量与实测的CO 2变化值二、海洋的碳存储量第三章海洋无机物环境化学海洋环境化学扬州大学环境科学与工程学院第一节海洋中的二氧化碳-碳酸盐体系无机碳的估算比较准确的,但海洋生物圈中碳储量的估算误差较大。
主要存在于深海、岩石、沉积物中,在短的时间尺度内没有意义。
二、海洋的碳存储量第三章海洋无机物环境化学扬州大学环境科学与工程学院第一节海洋中的二氧化碳-碳酸盐体系大气CO 2的收支平衡情况(1980-1989年)1994)指出,加入到大气中的CO 2最终仍将与海洋达到平衡,只是需要较长的时间,如果加入1000 mol CO 2到大气中,经过约的时间后,其数量将降低到15 mol ,另外的985mol 将主要以碳酸氢盐或碳酸盐等无机碳形式储存于海洋中。
化学海洋学(海洋化学) 第一章 绪论
学
)
海水中常量成分
海水中微量成分
ห้องสมุดไป่ตู้
海水中气体
海水中营养成分
海水中有机物质
海洋同位素化学
§1-1 化学海洋学的内容和特点
二、化学海洋学的主要内容
中国大百科全书(1987)
Chemical Oceanography
■化学海洋学是研究海洋各部分的化学组成、物质分布、化学性质 和化学过程的科学,是海洋化学的主要组成部分。
Chemical Oceanography
中国大百科全书(1987)
■化学海洋学是研究海洋各部分的化学组成、物质分布、化学性质 和化学过程的科学,是海洋化学的主要组成部分。
它一方面通过海洋调查、实验分析和理论方法,研究海洋中物质的 组成、含量分布、输送通量、化学形态和各种化学过程;
另一方面,研究这些化学过程与海洋生物、海洋地质和物理海洋等 领域中各种运动过程的关系。
学科体系 (张正斌等, 1999)
C化he学mical Oceanography
海洋化学 化学海洋学
海洋科学
§1-1 化学海洋学的内容和特点
一、“化学海洋学”与“海洋化学”
张正斌(1999 )
■海洋化学是研究海洋及其相邻环 境中发生的一切化学过程和变化。
Chemical Oceanography
Chemical Oceanography
化学海洋学/海洋化学
§1 绪 论
Chemical Oceanography
参考书目:
1. 张正斌,海洋化学,中国海洋大学出版社; 2. 郭锦宝,化学海洋学,厦门大学出版社; 3. 陈敏,化学海洋学,海洋出版社(厦门大学)。
Chemical Oceanography
(完整word版)《化学海洋学》题库
(完整word版)《化学海洋学》题库⼀填空题(每空1分,共20分)1.在海⽔中,浓度⼤于0.05 mmol/kg的元素为常量元素,海⽔中的11中常量元素是:阳离⼦:Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Sr2+阴离⼦:Cl-、SO42-、Br-、HCO3-(CO32-)、F-分⼦:HBO32.海⽔中,与海洋⽣物⽣长密切相关的元素称为营养盐:主要营养盐:N、P、Si微量营养盐:Mn、Fe、Cu、Zn3.实⽤碱度(PA)是碳酸碱度,硼酸碱度,⽔碱度之和.4. 盐度的原始定义: ⼀千克海⽔中,所有碳酸盐转化为氧化物,溴、碘以氯置换,所有的有机物被氧化之后所含全部固体物质的总克数。
单位为克/千克,符号为S‰5. 浮游植物光合作⽤中被吸收,与碳、氧等为构成⽣物体基本元素。
有较为恒定的吸收⽐(C:N:P:O=106:16:1:-276)。
6. 总氮(TN),颗粒氮(PN),溶解氮(DTN),溶解⽆机氮(DIN),溶解有机氮(DON)7. 总磷(TP),颗粒磷(PP),溶解磷(DTP),溶解⽆机磷(DIP),溶解有机磷(DOP)8.海⽔中⽆机配位体重要有:9.海⽔中有机配位体⼤部分含有羧基,氨基,羟基官能团.10.影响海洋初级⽣产⼒的主要因素是光照(温度),营养盐,微量元素等⼆简答题(每题8分,共40分)1.盐度答:在1 kg海⽔中,将所有的碳酸盐转变为氧化物,所有的溴和碘为等摩尔的氯所取代,且所有有机物被氧化以后,所含全部固体物质的总克数。
单位:g/kg,以符号S‰表⽰。
2. 氯度答:在1 kg海⽔中,当溴和碘为等摩尔的氯所取代,所含氯的克数。
单位:g/kg,以符号Cl‰表⽰。
3. CaCO3和MgCO3沉淀的形成与溶解对海⽔pH值的影响?答:4.海⽔pH值空间变化的原因?答:答:A浅层⽔观察到由⽣物光合作⽤导致的pH极⼤值,⽣物的光合作⽤会迁出⽔体中的CO2,导致pH值增加;B随深度的增加,pH值逐渐降低,⾄1000m左右出现极⼩值,该区间的降低是由于⽣源碎屑的氧化分解所导致。
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1、海洋的特点
(1)最大深度>10000 m,压力变化1-1000 atm。
(2)温度:-2C-30C,某些热带海湾>40C,海底热液可达400C。
(3)含盐量:0-41 g/kg;含有各种物质,必须考虑不同物质之间的相互作用与影响
(4)海洋是不断变化的体系,化学成分随时空而变化。
2、海水中含量最高的元素是H 和O 。
3、海水中的元素根据其在海水中的含量和受生物活动的影响程度可以分为主要成分,营养元素,微量元素,溶解气体,有机物质。
4、元素的逗留时间是指某一元素从河流输入海洋,后又从海洋迁移出去,在这个过程中,该元素停留
在海洋中的平均时间。
也可以理解为元素以固定的速率向海洋输送,如果要将全部海水中此元素置换出来所需的平均时间。
5、海水中的无机磷存在形式包括PO43-、HPO42-、H2PO4-,在海水条件下主要以HPO42-形式存在。
6、陆源气溶胶可以通过湿沉降和干沉降进入海洋。
7、海洋中的有机物来源于大气,大陆径流,海洋内部化学过程和生物过程。
8、腐殖酸是HA在酸性溶液中能保持溶解的腐殖质,富里酸是FA在酸性溶液中析出的腐殖质。
9、海水中的悬浮物包括河流携入的悬浮颗粒,大气灰尘,海洋中声称的生物颗粒,地壳物质。
10、海洋中的放射性元素分为原生放射性核素,宇宙射线产生的放射性核素,人工放射性核素。
11、气体的溶解度指现场大气压为时,一定温度和盐度的海水中,某一气体的饱和含量称为该温度、盐度
下该气体的溶解度。
12、COD指化学耗氧量,BOD指生物需氧量。
13、根据海水中微量元素垂直分布特点,可将微量元素分为保守型,营养盐型,表面完全而深层耗
尽的分布型,中层最小值分布,中层最大值分布,中层最大值或亚氧曾的最小值分布型,与缺氧有关的最大值最小值型。
14、海水中的有机物按粒径可分为溶解碳(DOM),胶体碳(POM),颗粒碳(COM)。
15、海水的缓冲容量是指使一缓冲溶液改变一个PH单位所需要加入的酸或碱的当量数(mol/L)。
16、ALK= [HCO3-]T+2[CO32-]T+ [H2BO3-]T。
17、CA= [HCO3-]T+2[CO32-]T。
18、∑CO2= [CO2]T +[HCO3-]T +[CO32-]T。
19、CaCO3的表观溶度积= [Ca2+]T[CO32-]T,其饱和度的定义为[Ca2+]T[CO32-]T(实际海水)/[Ca2+]T[CO32-]T
(饱和海水)。
20、沉积物的成岩过程包括氧化还原作用,自生作用,胶结作用,扩散作用,化聚作用。
二、选择题
1、下面哪些属于海水中常量元素与微量元素之间的区别。
B
A、在海水中的浓度不同
B、与盐度的变化关系不同
C、微量元素属于营养元素,而常量元素不是
D、
以上答案均是
2、下面哪种元素在海水中的含量最高(除H、O之外)? B
A、Na
B、Cl
C、K
D、I
3、世界海洋的平均盐度为 C
A、25
B、30
C、35
D、32
4、下面哪组元素在海洋学上专称为营养元素? D
A、C、N、P
B、P、Si、C
C、Si、O、N
D、N、P、Si
5、磷在海水中通常以 A 主要存在形态
A、溶解无机磷酸盐
B、可溶性的有机磷化合物
C、颗粒有机磷
D、悬浮物吸附的磷化合物
6、一般情况下, D 磷酸盐的含量最高。
A、春季
B、秋季
C、秋季
D、冬季
7、海水中 B 的再生必须在细菌的作用下才能从有机质中释放出来
A、Si
B、N
C、P
D、C
8、海水中营养元素的垂直分布可以用 A 模型来描述。
A、Broecker的双箱模型
B、李远辉的箱式模型
C、薄层模式
D、Edmond的两储箱式模型
9、在确定海洋体系的化学存在形态时,是通过 C 来分离溶解相和颗粒相。
A、离心法
B、萃取法
C、过滤法
D、沉淀法
10、胶体有机物与溶解有机物之间的主要区别在于 A
A、粒径的大小
B、分子量的大小
C、溶解性不同
D、溶液中的分散度
11、方解石的溶解度 B 文石的溶解度
A、大于
B、小于
C、等于
D、差不多
12、CaCO3饱和度的跃变层深度取决于 D
A、温度
B、压力
C、溶解度
D、CaCO3的晶型
13、水生沉积物又称为 A
A、自生物质
B、岩成物质
C、生物沉积物
D、宇宙沉积物
14、铁锰结核属于 A
A、水生沉积物
B、岩成沉积物
C、生物沉积物
D、宇宙沉积物
15、远洋沉积物红粘土中 A 的含量最高
A、SiO2
B、CaCO3
C、Fe、Mn
D、FeO、MnO
三、简答题
1、简述氮在海水中的存在形态及分布特点。
(2)分布特点:①随着纬度的增加而增加;②随着深度的增加而增加;③在太平洋、印度洋的含量大于大西洋的含量;④近岸浅海海域的含量一般比大洋水的含量。
2、简述大洋水中氢氧同位素的变化规律。
在大洋水中D与H、16O与18O的变化完全是通过海水与大气循环的相互作用引起的。
❖规律(以O的变化为例):
(1)轻元素16O在蒸汽中的含量比产生它的液相中的高;
(2)高纬度雨水中18O较低,两极雨水δ18O具有最低值;
(3)纬度效应:低纬度到高纬度海水的δ18O逐渐减少,水汽通过大气有一个向北净(纯净)迁移的效应;(4)大陆效应、高度效应:即由海岸到内陆、海拔由低到高,大气降水中δ18O的逐渐下降。
H也遵守同样的规律。
3、简述影响海水pH因素。
(1)PH与温度的关系:随温度升高而降低。
(2)PH与压力的关系:静压力增大,PH降低。
(3)PH随盐度增大而增加。
(4)PH与CO2、[CO2]T/[CO32-]T的关系
(5)PH与海水深度的关系:随深度的增大而降低。
四、分析题
18.下图为北太平洋与北大西洋溶解氧的典型垂直分布图,请描述其分布特点,并解释成因。
答案:(1)500~1000m存在溶解氧极小值;(2)深水中相对较高的溶解氧;(3)北太平洋深层水溶解氧明显低于北大西洋。
中层溶解氧极小值是有机物氧化分解与富含O2冷水的平流输送之间平衡的结果。
在大西洋、太平洋和印度洋,表层至~900m深度区间,南极中层水(AAIW)的入侵可明显看出。
北大西洋深层水(NADW)是高溶解氧海域,从60︒N的表层~2000m向南至南大西洋3000m均存在溶解氧极大值。
这些NADW在向太平洋、印度洋的北向输送过程中逐渐损失O2。
南极底层水的形成也导致了南大洋高的溶解氧。
19.下图为北太平洋与北大西洋文石的垂直分布图,请描述其分布特征,并简单阐述其成因。
(8分)
答案:大洋表层水对于文石是过饱和的,过饱和约4倍。
随着深度的增加,文石的过饱和程度逐渐降低,直至其跨过1
=
Ω的线。
在太平洋水深200-400m,文石已成为不饱和。
至深层海洋,文石在深海水中是不饱和的,其原因可能在于温度的降低、压力的升高及有机物的氧化等所致。
另外,太平洋水体文石的饱和程度小于大西洋。
原因在于太平洋深层水比大西洋深层水具有低的CO32-离子浓度(即高的CO2含量),
换句话说,太平洋深层水更具腐蚀性。
这是因为海洋环流与生物活动共同作用的结果:太平洋深层水年龄“老”于大西洋,因而它包含了更多由有机物再矿化所产生的CO2,从而降低CO32-离子浓度。
20.下图为北大西洋与北太平洋总碱度的垂直变化,请描述其分布特征,并简述其成因。
答案:太平洋表层水的Alk低于大西洋,而深层水的Alk高于大西洋。
表层水的差异主要是因为大西洋由蒸发导致的高盐度,深层水的差异原因在于太平洋水年龄更老,其累积了更多由CaCO3溶解所释放的CO32-。
21.下图为南大洋表层水中硅酸盐与硝酸盐随纬度的变化情况,请比较二者的分布有何共同点与不同点,为什么?(8分)
答案:硅藻吸收上层水体的的硅酸盐是非常有效的,在40︒~50︒S的海域,硝酸盐浓度较高,但硅酸盐浓度仍接近于0,说明这些海域硅酸盐浓度限制着浮游植物的生长。
在55︒S以南,硝酸盐浓度和硅酸盐浓度均比较高,这是因为存在亚极地上升流和生物吸收速率低所共同形成的,这些海域浮游植物的生长被认为受光、低温度及痕量营养盐如Fe等所限制。
小论文(论述题)
1. 什么是赤潮?何谓富营养化?两者有什么关系?你个人对之有和看法?试举一二例说明之。
2.试论述同位素于海洋沉积过程的示踪意义。
考试时二选一,要求有事实,有分析,条理清晰,语言完整。
需独立完成。
如有雷同,所有雷同卷相同部分分数扣除。