海洋化学 复习重点

元素逗留时间:某元素以稳定速率向海洋输送，将海水胸该元素全部置换出来所需要的时间（单位:年）称为该元素的逗留时间。

前提条件 1.稳态 2. 元素在海洋中是均匀的海洋“稳态”原理: 海洋中各元素的含量（供给和从海水中去除）处于一种动态平衡的状态。

dA/dt=0 各元素含量不随时间改变保守性元素:海洋中的浓度表现为无变化或几乎无变化的元素。

非保守性元素:海洋中的浓度表现为随位置变化而变化的元素。

恒比规律: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。

海水盐度:是指海水中全部溶解固体与海水重量之比，通常以每千克海水中所含的克数表示。

海水氯度简称“氯度”:早期定义为：一千克海水中所含的溴和碘由等当量的氯置换后所含氯的总克数。

单位为“克/千克，符号为Cl‰。

为了使氯度值保持永恒性，便于相互比较，克努森和雅科布森在1940年提出新的定义：沉淀0.3285233千克海水中全部卤素所需银原子的克数，即为氯度。

标准海水:经过放置和严格的过滤处理，调整其氯度为19.38‰左右（其氯度值准确测定到0.001‰）的大洋海水。

中国标准海水由中国海洋大学生产，其氯度值与中国海平均氯度数值相近，在17—19‰左右。

实用盐度标度:将盐度为35的国际标准海水用蒸馏水稀释或经蒸发浓缩,在15℃时测得的相对电导比.绝对盐度:符号SA，定义为海水中溶解物质的质量与溶液质量的比值营养盐:一般指磷、氮、硅元素的盐类。

营养盐再生:在真光层内，营养盐经生物光合作用被吸收，成为生物有机体组成部分，生物体死亡后下沉到真光层以下，有机体分解、矿化，营养元素最终以无机化学形式返回到海水中的过程为营养盐再生。

铁假说:离子缔合:两个异号电荷离子相互接近到某一临界距离形成离子对的过程。

EH:通称氧化还原电位，氧化还原反应强度的指标。

PH:指氢离子浓度指数,是指溶液中氢离子的总数和总物质的量的比。

1.大气的气体组成可分为不变气体成分和可变气体成分两部分：不变气体成分（11种）主要成分：N2、O2、Ar 微量成分：He、Ne、Kr、Xe、H2、CH4、N2O；可变气体成分：CO2、O3、NO2、CO、SO2、NH3、H2O2.生源: CH4、NH3、 N2O、 H2、 CS2、 OCS 光化学: CO、 O3、 NO2、 HNO3、 OH、 HO2、H2O2、 H2CO 闪电: NO、HO2 火山: SO24.真实气体（ Vander Waals方程）式中，a、b为范德华常数。

a是与分子间引力有关的常数b是与分子体积和压缩系数有关的常数。

5.湿度校正：所谓湿度校正是将含有水蒸气的“湿”空气，折算成不含水蒸气的“干”空气。

绝对湿度：大气中水蒸气的分压或含量。

以分压表示时符号为“PH20”，单位为“Pa”或“atm”。

相对湿度：一定温度条件下，空气中水蒸气含量（或蒸气压）与该温度下饱和蒸气量（饱和蒸气压）的比值，以“h%”表示。

6.气体溶解度的概念：当气体在大气和海水之间达到平衡时，海水中溶解气体的浓度，即为该气体的溶解度（或称“饱和含量”）。

8.气体饱和度：现场温度、盐度条件下，某气体在海水中的实际浓度占该气体溶解度的百分量即为气体的饱和度。

9.位温：现场条件下，将一定深度下的海水绝热提升到海面时，海水应该具有的温度。

10．气体成分在海－空界面间的交换方向取决于气体在海水和空气中的分压差。

p G＞P G ：大气→海水；p G＝P G ：无净交换（从大气进入海水的量＝从海水进入大气的量）；p G＜P G ：海水→大气13.溶解氧补偿深度：在海洋某一深度，氧的产生速率恰好等于消耗速率，这一深度被称为“溶解氧补偿深度”。

在此深度，光照强度只能维持浮游植物生存而不能进行繁殖。

溶解氧补偿深度：大洋水＞近岸海水。

14.生化需氧量（BOD）和化学需氧量（COD）BOD在有氧环境中，由微生物分解1dm3 天然水中的有机物所需要消耗氧量，通常以mg dm －3表示（以氧计）。

COD在一定条件下，氧化1 dm3 水体中的还原物质所需要消耗氧的量，以mg dm－3表示（以氧计）。

24.腐殖质：在海水与沉积物中，广泛存在着由生源有机物降解过程所形成的具有多功能团的复杂组分，这些有机混合物统称为腐殖质。

29.总初级生产力：单位时间光合作用生物所固定碳的总量。

净初级生产力：单位时间光合作用生物所固定的总碳量减去其代谢过程所消耗的碳量。

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。

再生生产力：由光合作用区域内再循环营养盐所支持的净初级生产力份额，称为再生生产力。

输出生产力：不在光合作用区域内被消耗或再生为无机碳和营养盐，而是通过有机颗粒的沉降与溶解有机物的交换从光合作用区域迁出的净初级生产力份额，称为输出生产力。

在稳态条件下，输出生产力等于新生产力。

真核生物：某些海洋真核生物能够直接吸收易降解的DOM组分来满足他们的代谢需求。

同位素：原子序数相同，而质量数不同的各种核素的总称。

核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。

绝对丰度：指某一同位素在所有各种稳定同位素总量中的相对份额。

相对丰度：是指同一元素各同位素的相对含量。

核衰变的五种类型：α衰变，β¯衰变，β﹢衰变，K电子俘获，γ辐射。

半衰期：T ½＝ln2 /λ＝0.693/λ10.影响气体溶解度的因素有哪些？影响趋势是怎样的？（1）气体本身的性质：一般情况下分子量增加，溶解度增加。

（2）温度：温度增加，气体溶解度降低。

（3）盐度：电解质浓度增加，气体溶解度降低（Setchénow经验式）。

（4）气体分压11．影响气体交换速率的因素：（1）薄膜层的厚度（z）。

薄膜层越厚，气体分子于薄膜层运动的时间越长，气体交换速率越慢。

海洋薄膜层的厚度，会受到海洋上方风速的影响。

一般而言，海洋上方风速越大，垂向湍流作用加强，薄膜层厚度越小。

气体交换加强。

（2）气体分子在海水中的扩散速率(Da)，水体温度越高，气体分子运动越快,Da越大。

（3）薄膜层顶部和底部气体浓度的差异，浓度梯度越大，气体扩散输送越快。

12．海水中氧的来源：（1）大气输送。

（2）光合作用。

海水中氧的消耗过程：（1）生物呼吸：海洋中的浮游植物的呼吸作用是与光合作用相反的过程。

海洋动物呼吸作用也消耗氧气。

（2）有机物分解：海水中的有机物大部分来自于生物代谢物、排泄物或生物死亡后的残体碎屑。

生命活动一旦停止，有机体很快就会在细菌的作用下分解，将组成有机体的元素按比例的转化为无机形式释放到海水中，消耗一部分氧。

（3）无机物的氧化作用：海洋中还原态无机物质，如Fe2+、Mn2+等可被氧化成为高价态，而消耗氧气。

但其耗氧量与有机物相比要少的多，微不足道15：缺氧水的化学特征：（1）脱氮作用，或称“反硝化作用”。

脱氮作用是使 NO3–消失的作用。

在缺氧水中，由于微生物作用，NO3–还原为NO2–，再进一步还原为 NH3 或 N2，使NO3–消失。

（2）SO42－被还原为H2S。

当海水中NO3－和NO2－被耗尽时，在硫酸盐还原菌的作用下，有机物以SO42－作为氧化剂（电子受体）氧化分解，而SO42－被还原为H2S。

（3）Eh 低。

Eh 降低导致：有机物分解速度减慢，倾向于积累。

在缺氧区和底层沉积物中，厌氧菌大量繁殖；变价元素以低价态存在；金属有机络合物的大量形成，使硫化物沉淀形成推迟，金属离子的溶解度增大（增溶作用）；缺氧水中往往含有较高的 NH3 和 H3PO4 。

17.海洋中“非活性气体”或称“保守气体：惰性气体、氮气。

非活性气体偏离饱和度的影响因素：（1）湿度的影响和气体偏离标准大气压。

（2）空气气泡潜入海水部分溶解。

（3）空气气泡潜入海水完全溶解。

（4）温度变化的影响。

（5）热量与气体交换的差异。

（6）不同温度水团到混合。

（7）放射来源于原生来源的加入。

16.大洋水氧的垂直分布特征：（1）表层：溶解氧含量上下基本一致的，与大气处于或者接近平衡。

（海－空交换、风力作用混合和垂直交换）（2）次表层（真光层内）：会出现氧的极大值（通常约在 50 m 以内）（光合作用产生氧的速率＞氧扩散速率，出现暂时积累。

）（3）真光层以下：氧含量随水深增加逐渐降低。

氧消耗速率较高时会出现氧最小值层（约在1000 m以内）。

（有机物分解耗氧，氧的补充速率小于真光层。

）（4）深层水（氧最小层以下）：随深度增加溶解氧含量逐渐增加。

（高纬地区低温富氧水下沉补充交换所致。

）DO：大西洋>印度洋>大平洋18.海洋有机地球化学研究范畴：海洋有机地球化学是化学海洋学的一个分支。

他主要通过研究与还原性碳相关的物质来揭示海洋生态系统的结构、功能与演化。

19.海洋的有机组分通常以痕量、复杂的混合形式存在，它们是不同来源、不同年龄、不同反应历史的集成产物。

20.有机物的平均分子组成表示为：［C106(H2O)106(NH3)16PO4］21.用于揭示天然有机组分特征的分析技术可分为两类，其一为整体分析，其二为分子水平分析。

整体分析技术可获得有机物主要组分的整体性质，如C,N等元素组成光谱特征等；而分子水平分析通常是利用色谱方法将某组分分离出来，并进行相关的定量分析，因而能提供某一特定类别有机组分及其所参与地球化学过程的信息。

22.海洋中的有机物主要以溶解态和胶体态形式存在。

颗粒有机物包括活体和死亡的浮游植物、浮游动物、细菌。

23海洋溶解有机物是非常复杂的有机混合物，主要由腐殖质和一些较活跃的生化组分（碳水化合物，类固醇，乙纯，氨基酸，烃类脂肪酸）组成，其中仅10%-20%的组分被鉴别出来。

25.蛋白质的氮组成几乎是恒定的为16%。

蛋白质的氮约占浮游植物总氮的60%―70%。

分子量大于10000的蛋白质含量浓度介于9-87毫克每立方米之间。

26.碳水化合物包括一系列天然存在的有机组分，他们是所有活体细胞工作和化学反应的能量来源，控制着能量转化和遗传物质的传输，也是海洋颗粒有机物的重要组成部分。

碳水化合物可分为单糖（仅一个碳链）、双糖和多糖等类型。

27海洋生物细胞壁的主要构成成分是纤维素。

28.海洋学上通常根据溶解性质将腐殖质分为3类：腐殖酸，富里酸和胡敏素。

富里酸是既溶于碱，又溶于酸的组分；腐殖酸则是不溶于酸，但溶于碱的组分；胡敏素是既不溶于酸，也不溶于碱的组分。

30.海洋颗粒有机物包含有4部分的贡献：（1）活体浮游藻类、细菌类生物的聚集体和小型浮游动物及它们的卵和幼体；（2）各种生物的碎屑与它们的粪便；（3）生物骨架结构、陆源或大气沉降组份的有机物；（4）由海水溶液沉淀、吸附至颗粒物的有机物。

31.文献中报道的颗粒有机碳含量与所采用的颗粒物采集方法有关。

有关水体颗粒有机物含量与分布的数据大多基于过滤方法获得，而有关颗粒有机物输出通量研究的数值，由沉积物捕集器获得。