化学海洋学复习题教学文稿

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范围约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以内，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，具体考核内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。

填空题（部分示例，具体考核内容以各章知识点为准）1、1819年根据对各大洋海水的分析结果提出“全世界所有海水都含有同样种类的成分，这些成分之间具有非常接近的比例关系”。

2、1873-1876年英国“”号的全球性航行，对包括海洋化学在内的近代海洋科学的创立起了重要作用。

3、1961年发表题为“海水的物理化学”的论文，第一个将物理化学理论成功地用于化学海洋学研究。

4、1962年Garrels 和Thompson发表题为“25℃、1个大气压下，海水的化学模型”的文章，讨论了海水中主要成分的各种的分布情况。

5、1955年编写的《海水的化学与肥力》讨论了用化学解决生物生产力的问题，对氮磷硅的循环与浮游生物的关系作了详细的描述。

6、以赖利（J.P.Rilley）为主编辑的《》（第二版始于1975年）至今已出版10卷，成为化学海洋学经典、权威的系列著作。

7、20世纪初，在的领导下，给出了盐度、氯度和二者关系的最初表达式。

8、自1975年发表关于海水中痕量元素的评论以来，有关痕量元素在海洋中分布的知识已有了一个量的飞跃。

9、营养元素是指海洋生物生长需要的所有元素。

10、与海洋的生物生产力有关的三种元素N、P、S i浓度的大小，常常成为海洋生物生长的因素，故称为生原要素11、对生物而言 C、O、H生命必需的营养元素故称为元素。

12、像Na、Mg、K、Ca、Cl等称为营养元素。

13、狭义的营养元素是指。

14、当生原要素含量较低时，浓度大小为生物活动强弱所左右，从其化学行为上讲属于成分。

15、生原要素能被海洋生物直接吸收利用的化合物形式称为。

16、在海水中如As、Co、Cu、Fe、等等微量元素，也与生物生长密切相关，被称为。

17、三大天然放射系的始祖元素与本系其他核素相比，都是自然界中天然含量最、衰变能力最的元素。

18、大洋海水中的悬浮颗粒，以性颗粒为主。

19、1872至1876年的号环球海洋科学考察，成为包括海洋化学在内的现代海洋科学的各个学科的里程碑式的新开端。

20、海洋化学家最关心在海水中停留的悬浮颗粒，因为这样的颗粒能对海水的化学组成造成有意义的影响。

21、当海水中溶解二氧化碳的含量增加时，海水的pH 。

22、表观耗氧量AOU（Apparent Oxygen Use-up）是海水中溶解氧在标准状态下的溶解度与水体中溶解氧浓度的差。

23、海水中N2、O2、CO2气体的溶解能力的大小关系与它们在空气中含量刚好。

24、1984年中国正式采用1978年实用盐度标度，标准海水的实用盐度通常为；其氯度为。

25、海水的总碱度约为 mmol/L；其中碱度所占比例最大。

26、海水的氧化还原电位Eh理论计算值为伏；pE值为。

如果某自然水体的pE值大，说明该体系更趋向于具有性。

27、海水中氘和氧18具有相似的纬度分布，即从副热带起，随纬度的增加二者在海水中的浓度。

28、一般认为，控制着海水的酸碱度（pH）。

29、海水的pH范围约在之间，所以海水一般呈弱性；其离子强度约为；密度约为。

30、由于作用，海水中碳酸根CO3=活度仅为没有这种作用时的活度的。

31、海水垂直方向上的混合强度远远于水平方向。

32、元素分离分配系数（K y(sw)）的对数与元素电负性函数（Q y）呈的线性关系。

33、远洋沉积物的沉积速率约为毫米/千年。

34、概念解释1、海水中的溶解气体；2、氯度；3、盐度（1902年原始定义、1978年实用盐度标度）；4、分离分配系数；5、元素在海水中的地球化学活性；6、（全球）双箱模型：7、清除（scavenging）；8、（解释海水化学组成的）矿物平衡假说；9、移流；10、表观平衡常数：10、CaCO3的表观溶度积；12、生物性颗粒；13、海水中二氧化碳分压（pCO2以及⊿pCO2）；14、总二氧化碳；15、总碱度TA（实用碱度PA、碳酸碱度CA、硼酸碱度BA、水碱度WA、剩余碱度SA）：16、文石和方解石；17、海底山脉雪线；18、元素的平均停留时间；19、气泡的注入与溶解；20、化学存在形式。

21、气体的溶解度与溶解能力；22、气体的饱和度与饱和差；23、薄膜模型24、海洋学上的一致性；25、海水组成的恒定性；26、营养盐；27、Redfield模型；28、生源要素；29、海水的更新时间；30、AOU；31、活性硅酸盐和活性磷酸盐；32、（远洋）红粘土；33、磷限制；34、海洋酸化；35、温室气体；36、归一化总碱度（NTA）；37、归一化总二氧化碳（NTCO2）；38、HNLC海域；39、源与汇；40、成系与散在放射性核素；41、稳定同位素的分馏；42、“海雪”；43、碳酸钙的饱和度HNLC海域：是指高营养盐低叶绿素海域，全球有三个，分别为：亚北极太平洋、南大洋、赤道太平洋，占全球海洋面积约30%，一般认为限制HNLC海域初级生产力的因子是N、P、Si之外的Fe、温度或光照。

化学海洋学重要知识点理解1、化学海洋学定义及研究内容化学海洋学研究海洋环境中各种物质的含量、存在形式、时空变化规律、化学组成以及控制海洋物质循环的各种过程与通量。

因此可以用“含量、分布、迁移、过程、通量”来概括化学海洋学的研究内容。

2、化学海洋学学科的发展历史1）启蒙阶段（1872年之前）：有许多著名科学家进行了许多奠基性的工作2）早期探索与分析阶段（1872-1920/s）：以1872-1876年英国挑战者号（”challenger”）环球海洋调查为起点，现代化学海洋学学科从此建立起来。

其实，以包括化学海洋学、海洋地质、海洋生物和物理海洋学等学科为代表的海洋科学学科都是从这次环球海洋调查肇始的。

3）营养盐调查与研究阶段（1920/s-1950/s）4）分析技术发展与规范海洋调查阶段（1950/s—1960/s）5）海洋物理化学发展阶段（1960/s—1970/s）6）深海大洋研究阶段（1970/s—1980/s）；以海洋地球化学断面研究（GEOSECS）项目推进及触发的痕量金属测定技术改进为标志7）海洋与全球变化关系研究阶段（1990/s—）3、海水中化学物质的来源与海水化学组成的演化海水化学物质的来源：1）（形成于距今约42亿年前的）原始海水中的化学物质来源于地球诞生初期地球排气作用排出的酸性、还原性、挥发性气体。

此前，由于地球表面温度很高，这些气体都存在于原始大气中。

2）当陆地出现（距今38亿年）以后，海水化学物质增加了一个新来源——陆地岩石的侵蚀风化产物，它取代地球排气作用成为海水化学物质的主导来源。

虽然海底岩石也有侵蚀产物产生，但由于海底温度、盐度、湿度基本恒定，侵蚀风化速度很慢产物量很少，这种来源常可忽略。

海水化学组成的演化：原始海水（距今42亿年）是由酸性、还原性、挥发性气体凝结而成，主要有H2O、CO2、NH4+、H2S、N2等，海水是酸性的，pH很低，同时水体还原性更强些；陆地出现（距今38亿年）后，岩石风化产物流入海洋，为海洋补充了大量的Na、Mg、Ca、K等金属阳离子，使得海水的酸度逐渐降低，海水逐渐演变至今变成微碱性，pH也增加至如今的8.0左右；从距今25亿年开始海洋生物的光合作用产生的溶解氧在海水中积累，海水也由一个还原性体系逐渐转变成了一个典型的氧化性体系。

4、海水的化学组成海水化学组成要从两个角度进行具体介绍，1）元素构成，2）成分构成。

5、海水化学组成恒定性及其维持机制海水化学组成恒定性的表述（见教材）；海水化学组成恒定性的理解：海水化学组成意味着各海域化学组成相同（空间恒定性）、海水化学组成意味着地球进入稳定期（距今30亿年）以来海水化学组成未发生实质改变（时间恒定性）、海水化学组成恒定性仅对常量元素成立对多数微量元素而言恒定性不成立（常量元素恒定性）。

海水化学组成恒定性的维持机制：本质上讲，是各个元素的特性决定了海水的化学组成。

元素的特性的不同通常缘于元素电负性的差异。

海洋化学研究领域的元素特性具体表现为1）元素各个存在形式的水溶性、2）元素各个存在形式在海洋储库中的地球化学活性、以及3）该元素在地球储库中的总量。

也有人认为是海洋中存在的某种过程维持（控制）着海水化学组成，像生物化学过程、沉淀-溶解平衡过程、吸附-解吸平衡过程等，但一般认为这些具体的过程都是元素地球化学循环过程中的小环节，因此也可以说，是各个元素的地球化学循环过程控制着作为地球物质储库之一的海洋中元素的化学组成。

6、引起海水偏离恒定性的原因（8个）8、元素的存在形式相关概念元素的存在形式：存在形式（species, chemical species，chemical speciation）这个术语是指元素的原子、分子、离子、络合物等在一个化学环境中真实微观存在的形式，包含了固液气相态因素。