环境海洋学化学部分复习资料
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。
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。
海洋污染化学考试重点
海洋污染化学考试重点CH11、海洋污染(海洋污染环境损害)概念海洋环境污染损害,是指直接或间接地把物质或能量引⼊海洋环境,产⽣损害⽣物资源、危害⼈体健康、妨碍渔业和海上其他合法活动,损害海⽔使⽤素质,和减损环境质量等有害影响。
2、海洋污染防治的主要法律规定(判断)(⼀)政府各⾏政部门海洋环境监督管理的职责《海洋环境保护法》国务院环境保护⾏政主管部门作为对全国环境保护⼯作统⼀监督管理的部门,对全国海洋环境保护⼯作实⾏指导、协调和监督,并负责全国防治陆源污染物和海岸⼯程建设项⽬对海洋污染损害的环境保护⼯作。
国家海洋⾏政主管部门负责海洋环境的监督管理,组织海洋环境的调查、监测、监视、评价和科学研究,负责全国防治海洋⼯程建设项⽬和海洋倾倒废弃物对海洋污染损害的环境保护⼯作。
国家海事⾏政主管部门负责所辖港区⽔域内⾮军事船舶和港区⽔域外⾮渔业、⾮军事船舶污染海洋环境的监督管理,并负责污染事故的调查处理;对在中华⼈民共和国管辖海域航⾏、停泊和作业的外国籍船舶造成的污染事故登轮检查处理。
船舶污染事故给渔业造成损害的,应当吸收渔业⾏政主管部门参与调查处理。
国家渔业⾏政主管部门负责渔港⽔域内⾮军事船舶和渔港⽔域外渔业船舶污染海洋环境的监督管理,负责保护渔业⽔域⽣态环境⼯作,并调查处理有关的渔业污染事故。
军队环境保护部门负责军事船舶污染海洋环境的监督管理及污染事故的调查处理。
各地⽅⼈民政府⾏使海洋环境监督管理权的部门的职责,由省、⾃治区、直辖市⼈民政府根据本法及国务院有关规定确定。
(⼆)海洋环境监督管理法律制度1.总量控制制度。
2.海洋污染事故应急报告制度。
3.海洋功能区划和海洋环境保护规划制度。
(三)防⽌海岸⼯程建设项⽬对海洋污染1990年6⽉25⽇国务院发布了《防治海岸⼯程建设项⽬污染损害海洋环境管理条例》,该条例主要有以下内容:1.海岸⼯程建设项⽬实⾏环境影响评价制度。
2.禁⽌开发制度。
3.环境保护设施配套制度。
海洋环境化学期末复习
赤潮现象出现后至临近消失时所持续的时间叫做维持阶段,这时赤潮生物种群数量处于相 当高的水平。这一阶段的时间长短主要是由水体的物理稳定性和各种营养盐的富有程度决定 的,营养盐被大量消耗后补给的速率和补给量也是决定其时间长短的一个重要因素。如果此 阶段的海区波平如镜,水体垂直混合与水平混合较差,水体相对稳定,且营养盐等又能及时 得到必要的补充,就可能导致赤潮持续较长的时间;反之,若遇台风、阴雨,水体稳定性差 或因营养盐被消耗殆尽,又未能得到及时补充,那么,赤潮现象就可能很快消失。 (4).消亡阶段
②海水微量成分含量特征
第三章
1、海洋气体溶解度:在 1 标准大气压,一定温度下气体在单位体积
水中达到饱和时溶
解的体积数,ml/L 2、随海水温度升高而减小;
随液面上气体分压的增大而增大;
随海水盐度的增加而降低。
3、溶解氧的表示方法: DO(mg/L)一定温度压力下,溶解于水中分子态氧的量。mg/L
和空气中氧的分压、大气压、水温、水质有关。
溶解氧下垂曲线:指溶解饱和差(D)随时间(或距离)而变化的轨迹,它对评价水体 污染状况具有十分重要的意义。
第六章
1、持久性有机污染:一类具有长期残留性、生物累积性、半挥发性和高毒性,并通过各种 环境介质(大气、水、生物等)能够长距离迁移并对人类健康和环境具有严重危害的天然或 人工合成的有机污染物。 2 持久性有机物污染的 4 个特征: ①能够在环境中持久地存在(长期残留性) ②能蓄积在食物链中,对较高营养等级的生物造成影响(生物累积性) ③能够经过长距离迁移到达偏远的极低地区(长距离迁移性) ④在一定的浓度下会对接触该物质的生物造成有害或有毒影响(高毒性)
化学海洋知识
化学海洋知识1、化学海洋学研究的内容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。
可概括为:含量、迁移、过程、通量2、现代海水的化学组成(1)元素存在形态①海洋物质:②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;③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;④气体:保守性气体(N2、Ar、Xe)和非保守气体(O2、CO2);⑤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。
实际工作中,一般以孔径为0.4或0.2μm的滤膜过滤海水,被滤膜截留的称为颗粒物,通过滤膜的称为溶解物质,其中包含了胶体物质(操作性定义)。
(3)恒比规律海水的大部分常量元素,其含量比值基本上是不变的。
原因:水体在海洋中的移动速率快于加入或迁出元素的化学过程的速率。
(4)海水常量组分组成非恒定性的影响因素①河口区:河水输入对区域恒比规律有一定影响②缺氧海盆:细菌的还原作用,使SO42-被还原为H2S,进而可通过形成FeS2、ZnS、CuS等沉淀将迁出水体,由此导致海水中的SO42- /Cl-非常低,偏离恒比规律。
③海冰的形成:海冰形成时,仅少量离子结合进入海冰,导致盐卤水常量组分比值偏离恒比规律。
海冰形成时, SO42-结合进入冰体,导致海冰具有高SO42- /Cl-比值,而残余水的SO42- /Cl-比值较低。
海冰形成过程中,CaCO3沉淀在海冰中的形成也会导致Ca/Cl比值的变化。
④矿物的沉淀与溶解:海洋中文石或方解石的沉淀会导致海水中Ca2+浓度的减少,而文石或方解石在深层水中的溶解可导致Ca2+浓度增加约1%,这就导致海水中Ca/Cl比值的变化。
⑤海底热液的输入:热液的注入对绝大多数海水主要成分的影响很小,但会使局部海域一些常量组分也会发生变化,如Si和Ca浓度的增加,Mg、K、B和SO42-浓度的降低等。
水环境化学复习资料-终极版.doc
第一章、天然水的理化性质1、离子总量:天然水中各离子总量之和,常用S T表示,单位为mg/L或mmol/L。
4种阳离子(钙离子、镁离子、钠离子、钾离子)4种阴离子(碳酸氢根、碳酸根、硫酸根、氯)2、矿化度:以一定量过滤水样在105-110℃烘干称重的方法测定其可溶性总固体物质的量 ,包括水中溶解的非挥发性有机物3、氯度:沉淀0.3285234Kg海水中全部卤素离子所需纯标准银的克数 ,在数值上即为海水的氯度 ,用符号Cl表示 ,单位为1×10-34、盐度:当海水中的溴和碘被相当量的氯所取代、碳酸盐全部变为氧化物、有机物完全氧化时,海水中所含全部固体物的质量与海水质量之比3、天然水的依数性:稀溶液蒸气压下降、沸点上升、冰点下降值都与溶液中溶质的质量摩尔浓度成正比,而与溶质的本性无关。
4、透明度:光线进入水中的程度,适宜透明度为20~40cm5、真光层:光照充足,光合作用速率大于呼吸作用速率的水层6、营养生成层;植物光合作用合成的有机物多于呼吸作用消耗的有机物,有机物的净合成大于零的水层。
光照不足,光合作用速率小于呼吸作用速率的水层为营养分解层。
7、补偿深度:有机物的分解速率等于合成速率的水层深度,大约为透明度的2~2.5倍8、离子活度:离子的有效浓度。
9、水体流转混合的两个因素:风力引起的涡动混合,密度差引起的对流混合10、温跃层:水温在垂直方向出现急剧变化的水层。
北方鱼类在室外越冬时,要注意防风处理,避免池水对流使池底水温变化,影响鱼类生长,室外海水越冬池底保温关键:添加低盐度的海水或者淡水。
常量>50mmol/L 50umol/L<微量<50mmol/L 恒量<50umol/L通过水面进入水中的太阳辐射,一部分被水中的溶存物质吸收,一部分被散射,一部分继续向深处穿透。
几种淡水鱼耐盐能力:草鱼>团头鲂>鲢鱼盐度与温度的线性关系,在(24.9 -1.35)处达到最大的密度11、水体的温度分布规律一、湖泊(水库)四季典型温度分布(1)冬季的逆分层期水温随着深度的增加而缓慢升高,到底层水温可以达到或小于密度最大时的温度(2)春季全同温期水温在密度最大的温度以下时,温度的升高会使密度增大,表面温度较高的水就会下沉,下面较低的水就会上升,形成密度流。
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。
国科大化学海洋学期末复习重点
海水的化学组成盐度:在1kg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,符号S‰氯度: 在1kg海水中,当所有的溴和碘为等摩尔的氯所取代,所含氯的克数。
单位g/kg,符号Cl‰海洋盐度的分布:沿岸海域,受河流径流和地下水输入的影响,盐度变化大开阔大洋,表层水盐度主要受控于蒸发导致的水分损失与降雨导致的水分增加之间的相对平衡亚热带海域较高盐度赤道和极地附近海域较低盐度北大西洋盐度高于北太平洋原因在于北大西洋海水蒸发速率约为北太平洋的两倍,而两个大洋的降雨量接近,尽管输入北大西洋的河水量高于北太平洋,但海水蒸发的效应要强于淡水输送的影响。
海水中元素存在形态:1 颗粒物质2胶体物质3气体4真正溶解物质元素组成:常量元素:在海水中的浓度高于0.05mmol/kg,其中包括Na+K+Ca2+Mg2+ Sr2+5种阳离子Cl- SO42- Br-HCO3-(CO32- ) F- 5种阴离子和H3BO3分子恒比定律:海水的大部分常量元素,其含量的比值基本上是不变的。
原因: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。
因为加入或迁出水并不会改变海洋中盐的总量,仅仅是离子浓度和盐度的变化而已,对于其中的常量元素,它们之间的比值基本保持恒定元素的停留时间定义计算痕量元素海水中浓度小于50μmol/kg和浓度小于0.05μmol/kg的元素分别称为微量和痕量元素定义意义分析采样手段来源、迁出来源:大陆径流、大气沉降、海底热液作用、海底沉积物间隙水向上覆水体扩散、人类活动迁出:氧化环境下颗粒物表面的吸附与沉淀结合进入生源颗粒物还原性环境硫酸盐还原为S2-,S2-和溶解态金属浓度高,可以产生硫化物沉淀(FeS2)热液活动垂直分布:7类分布特点级形成原因及代表元素1、保守行为型其垂直分布与温度、盐度变化相一致。
仅受控于物理过程,不会富集于生源物质。
化学海洋学期末复习资料
营养盐:海洋植物与动物生长所必需的元素H C O N P Si Mg Cl、K、S、Ga、Fe、Zn、Co、Cu、Se 海水中营养盐的来源:大陆径流的输入、大气沉降、海底热液作用、海洋生物的分解开阔大洋、沿岸和河口区水体中各种形态氮的分配情况(氮在大洋中和河口区的存在方式)图:对于海洋的不同区域,各种形态的氮的含量及其之间的分配是不同的,在开阔大洋深层中,氮主要以NO3—和NO2—形式存在,其比例占到92%,其余的以溶解有机氮形态存在。
而对于开阔大洋表层水,氮主要存在于DON中(83%),其次是PON(7%),在接下来是NO3—+NO2—(5%)和NH4+(5%).到沿岸海域和河口区,NO3-+NO2-的比例明显比大洋表层水来得高,其比例分别为45%和31%,DON 所占比例降至18%(沿岸海域)和13%(河口区).NH4+的比例随离岸距离的减少越来越大(沿岸海域为34%,河口区为48%)沿岸海域与河口区POM所占比例与开阔大洋表层水差别不是很大,分别占3%(沿岸海域)和8%(河口区)海洋氮的循环:(122)氮营养盐的空间分布和垂直分布(图)全球海洋表层水中no3—的空间分布,在中、低纬度大部分海域,表层水中的no3—的浓度均很低,但在南大洋、亚北极太平洋与北大西洋,表层水具有高浓度的no3—,浮游植物的光合作用无法完全利用这些营养盐,使其在任何季节呈现缺乏的状态,这些区域被称为高营养盐、低叶绿素海域(HNLC区)垂直分布图给出了北大西洋与北太平洋no3-垂直分布的典型特征,表层水中no3—浓度很低,而深层水中较高,no3-浓度在真光层底至1000m之间的深度存在明显的浓度梯度,且北太平洋深层水no3—浓度高于北大西洋深层水.沿全球热盐环流的路径,深海水中的硝氮含量是逐渐增加的,原因在于伴随着水体年龄的变“老”,积累了由有机物再矿化释放的硝氮海洋生物固氮:是指海洋中的某些原核生物通过固氮作用将N2转化为N化合物的过程深水层中,硝化和反硝化作用是控制氮循环的的主要过程硝化作用:在氧化性海水中,氨极易通过海洋细菌的作用被氧化成NO2—,并进一步被氧化成NO3-的过程反硝化作用:在溶解氧不饱和的海水中,一些异氧细菌会将NO3—作为电子接受体以代谢有机物,从而将部分no3-还原为no2-,并进一步还原为n2,该过程称为反硝化作用发生的条件:(1)亚氧或缺氧;(2)大量的有机物存在海水中的总磷(TP)可分为颗粒磷(PP)和总溶解磷(TDP),在大多数开阔海洋环境中,TDP储库一般远远超过PP储库。
环境海洋学复习资料(中国海洋大学版)
环海--物理部分第一章——海洋权益《中华人民共和国领海和毗连区法》我国有300万平方公里的海洋国土。
1996年5月15日我国批准《联合国海洋法公约》,规定沿海国有权划定12海里领海,24海里毗连区,200海里专属经济区。
我国有300万平方公里专属经济区——海洋环境地学1、海洋的划分地球上互相连通的广阔水域构成统一的世界海洋。
根据海洋要素特点及形态特征,可将其分为主要部分和附属部分。
主要部分为洋,附属部分为海、海湾和海峡。
2、有太平洋大西洋北冰洋印度洋,从海洋学观点,前三个大洋南部相互连通,水团和环流结构独具特点而划为南大洋3、地转偏向力--科氏力:由于地球自转所产生的惯性力,其基本性质为:只有当物体相对地球运动时才会产生;如果人们沿物体运动的方向看,在北半球它垂直指向物体运动的右方,南半球指向左方。
科氏力只能改变物体的运动方向,而不能改变物体的运动速率。
水平科氏力的量值与物体运动的速率以及地理纬度的正弦成比例,在赤道上为零。
4、现代海岸带:指现代相对稳定的海岸带环境分带明显:海岸(sea coast):高潮线以上的狭窄的陆上地带,又称潮上带。
大多数时间裸露于海水水面之上,但遇到特大潮或风暴浪时可能被淹没。
海滩(beach):高低潮之间的地带,又称潮间带(tidal zone,littoral zone)。
海洋生物学家再细分为高潮带、中潮带、低潮带。
生物分布与此相关。
水下岸坡(shore face):低潮之下直到波浪作用所及的海底部分(波基面,wave base),水深可达10- 20m,又称潮下带(sublittoral zone)。
海水物理性质和大洋层化结构2.海冰:(海冰形成的必要条件:海水温度降至冰点并继续失热,相对冰点稍有过冷却现象并有凝结核存在)海水结冰过程:当海水盐度S小于等于24.695时,结冰情况与淡水相同。
当海水盐度大于24.695时,最大密度的温度在冰点以下,(海水最大密度的温度与冰点温度都随盐度的增大而降低)所以海水温度越低,密度越大。
环境海洋学化学部分复习资料
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,以及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。
海洋环境学复习总汇
第一章绪论1.海洋主要部分:洋附属部分:海、海湾和海峡2.洋:海洋中面积较大的部分,是海洋的主体海:海洋边缘与陆域毗邻或交错的部分,隶属各大洋,以海峡或岛屿与洋相通或相隔3.中国海▪范围:南北纵越纬度44°,东西横跨经度32°▪流入河流:约有1 500条,其中包括黄河、长江、珠江等著名河流;▪海底地形:复杂,受大陆的影响沉积物多为陆相沉积▪潮汐类型:主要全日潮、半日潮和不规则潮汐等类型▪分区:渤海、黄海、东海、南海4.渤海▪最大深度:为80m(渤海海峡老铁山水道),平均深度为18m▪盐度:较低,年平均为30,近岸河口区为22~26▪水温:变化较大,夏季为24~28℃, 冬季在0℃左右▪分界线:老铁山角到蓬莱角的连线5.黄海▪最大深度:140m,位于济州岛以北,平均深度为44m流人河流:鸭绿江、淮河、灌河以及大同江、汉江等▪分为二部分:山东半岛成山角至朝鲜半岛长山角之间的连线,分为:南黄海、北黄海6.东海▪最大深度:为2 719m,位于八重山群岛以北,平均深度为349m。
▪海峡:朝鲜海峡,大隅、吐噶喇、冲绳等海峡,台湾海峡与南海沟通。
▪流入河流:主要有长江、钱塘江、瓯江和闽江等7.南海▪最大深度:5 559m,位于菲律宾附近。
海域平均深度为1 212m▪流入河流:珠江、赣江以及红河、湄公河和湄南河等▪四大群岛:即东沙群岛、西沙群岛、中沙群岛和南沙群岛,亦称中国南海诸岛8.海洋环境的地理划分:大陆架、大陆坡或大陆边缘、大洋底部海洋环境的区域划分:近岸海域、近海海域、远海海域海洋环境的水层划分:近海带、大洋区海洋环境的水底划分:潮间带、潮下带、深海带(水底环境包括所有海底以及高潮时海浪所能冲击到的全部区域。
)海洋环境的主权划分:内水;领海;毗连区;专属经济区;公海9.潮间带: 是指有潮汐现象和受潮汐影响的区域。
其上限是大潮高潮最高潮线,下限是大潮低潮最低潮线。
潮间带以上为潮上带潮间带环境特点:光线充足;潮汐和波浪的作用强烈;周年温度变化较大,并且有周日变化;底质性状复杂,可分为岩底、砾石底、沙底和泥底及其过渡类型;生物种类多样化、食物丰富;每天有一定时间交替浸没在水中和暴露在空气中;受大陆影响大。
海洋化学 整理
•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:含量、迁移、过程、通量即: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➢◆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)1)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;2)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;3)气体:包括保守性气体(N2、Ar、Xe)和非保守气体(O2、CO2);4)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。
体积巨大——海水体积极大,它所拥有的多种成分的总量也十分巨大,外界的影响(如大陆径流等)很难使其相对组成发生明显的变化。
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。
海洋化学知识点
海洋化学知识点1海洋中存在的一些气体,如氧气、一氧化二氮、一氧化碳、甲烷等,会因为人类活动或其他生物地球化学过程的影响而偏离保守行为,故将其称为非保守的活性气体。
氮气、氩气、氙气等则不受人类活动或生物地球化学过程的影响而偏离保守行为。
2化学耗氧量(Chemical Oxygen Demand,简称COD)是以化学方法氧化水样中的还原性物质,主要是有机物,所消耗的氧化剂以氧表示的量。
3生物需氧量(Biochemical Oxygen Demand,简称BOD)是指在一定期间内,微生物分解一定体积水样中的某些可生化降解的物质,所消耗的溶解氧的量。
4从质量的角度来说,海洋中含量最多的元素是氧,约占海水总质量的85.79%。
5溶解氧在水中的溶解度随温度的升高而降低。
表层海水温度自赤道向两极高纬度地区呈逐渐降低的变化趋势,对溶解氧含量产生显著影响。
6在水体稳定度比较好且生物光合作用较强烈的海区真光层内,在海洋表面以下数十米深度,可观察到由浮游生物光合作用所形成的溶解氧极大值,其出现深度通常与初级生产力最高的层次相一致。
7溶解氧和pH 都是反映水环境健康的主要指标。
当前低氧已经成为世界范围内沿岸物理交换不良水域的一个主要环境问题。
伴随低氧现象而出现的近海局部季节性酸化现象,与开阔大洋相比危害更加显著。
典型的例子如墨西哥湾、长江口、珠江口、渤海湾季节性大范围底层酸化现象。
8pH 指溶液中氢离子的活度的负对数值,海水pH 常用实用标度表示。
在天然海水正常pH范围内,其酸碱缓冲容量的约95%是由二氧化碳碳酸盐体系所贡献。
在几千年以内的短时间尺度上,海水的pH 主要受控于该体系。
9海水的pH 一般在7.5~8.2 变化,属于弱碱性范围。
10通常海洋表层水为弱碱性,pH 在8.0~8.2。
工业革命以来海洋吸收了人类排放二氧化碳总量的1/3,对减缓全球变暖具有重要作用,但海洋持续吸收大气二氧化碳会导致pH 下降,即海洋酸化。
海洋环境化学02-海水-气体体系的物质交换
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第二章海水-气体体系的物质交换第二章海水-气体体系的物质交换海洋环境化学第二章海水-气体体系的物质交换第四节第二节第一节第二章海水-气体体系的物质交换第一节大气的组成及其在海水中的溶解度第二章海水-气体体系的物质交换海洋环境化学第一节大气的组成及其在海水中的溶解度一、大气的组成气体成分空气中的分压第二章海水-气体体系的物质交换第一节大气的组成及其在海水中的溶解度第二章海水-气体体系的物质交换海洋环境化学第一节大气的组成及其在海水中的溶解度大气气体的分布大气各种气体的分布受控于它们的分子量与停留时间。
一般而言,分子量大的气体(近地表的大气中,而分子量小的气体(空中含量较高。
停留时间长的气体(如大气中的分布比较均匀,而停留时间短的气体(如留时间为6⎯出作用的影响比较明显。
第二章海水-气体体系的物质交换扬州大学环境科学与工程学院第一节大气的组成及其在海水中的溶解度第二章海水-气体体系的物质交换第一节大气的组成及其在海水中的溶解度第二章海水-气体体系的物质交换第一节大气的组成及其在海水中的溶解度第二章海水-气体体系的物质交换第一节大气的组成及其在海水中的溶解度第二章海水-气体体系的物质交换第一节大气的组成及其在海水中的溶解度第二章海水-气体体系的物质交换第一节大气的组成及其在海水中的溶解度第二章海水-气体体系的物质交换第一节大气的组成及其在海水中的溶解度第二章海水-气体体系的物质交换第一节大气的组成及其在海水中的溶解度第二章海水-气体体系的物质交换第一节大气的组成及其在海水中的溶解度第二章海水-气体体系的物质交换第一节大气的组成及其在海水中的溶解度第二章海水-气体体系的物质交换须对湿度进行校正,把湿空气换成干空气。
:是给定温度下饱和水蒸气的压力,h/100在考虑了水蒸汽的贡献后,其他气体的分压转化为干空气的第一节大气的组成及其在海水中的溶解度第二章海水-气体体系的物质交换第一节大气的组成及其在海水中的溶解度第二章海水-气体体系的物质交换第一节大气的组成及其在海水中的溶解度第二章海水-气体体系的物质交换第一节大气的组成及其在海水中的溶解度第二章海水-气体体系的物质交换分别表示气相和水相中的气体PA 表示,因为:PV=nRT 第一节大气的组成及其在海水中的溶解度第二章海水-气体体系的物质交换第一节大气的组成及其在海水中的溶解度22400 ml ,所以有:气体/L 海水为单位时,亨利定律变化为:。
海洋化学复习资料
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。
最新化学海洋学期末复习资料
营养盐:海洋植物与动物生长所必需的元素H C O N P Si Mg Cl、K、S、Ga、Fe、Zn、Co、Cu、Se海水中营养盐的来源:大陆径流的输入、大气沉降、海底热液作用、海洋生物的分解开阔大洋、沿岸和河口区水体中各种形态氮的分配情况(氮在大洋中和河口区的存在方式) 图:对于海洋的不同区域,各种形态的氮的含量及其之间的分配是不同的,在开阔大洋深层中,氮主要以NO3-和NO2-形式存在,其比例占到92%,其余的以溶解有机氮形态存在。
而对于开阔大洋表层水,氮主要存在于DON中(83%),其次是PON(7%),在接下来是NO3-+NO2-(5%)和NH4+(5%).到沿岸海域和河口区,NO3-+NO2-的比例明显比大洋表层水来得高,其比例分别为45%和31%,DON 所占比例降至18%(沿岸海域)和13%(河口区)。
NH4+的比例随离岸距离的减少越来越大(沿岸海域为34%,河口区为48%)沿岸海域与河口区POM所占比例与开阔大洋表层水差别不是很大,分别占3%(沿岸海域)和8%(河海洋氮的循环:(122)氮营养盐的空间分布和垂直分布(图)全球海洋表层水中no3-的空间分布,在中、低纬度大部分海域,表层水中的no3-的浓度均很低,但在南大洋、亚北极太平洋与北大西洋,表层水具有高浓度的no3-,浮游植物的光合作用无法完全利用这些营养盐,使其在任何季节呈现缺乏的状态,这些区域被称为高营养盐、低叶绿素海域(HNLC区)垂直分布图给出了北大西洋与北太平洋no3-垂直分布的典型特征,表层水中no3-浓度很低,而深层水中较高,no3-浓度在真光层底至1000m之间的深度存在明显的浓度梯度,且北太平洋深层水no3-浓度高于北大西洋深层水。
沿全球热盐环流的路径,深海水中的硝氮含量是逐渐增加的,原因在于伴随着水体年龄的变“老”,积累了由有机物再矿化释放的硝氮海洋生物固氮:是指海洋中的某些原核生物通过固氮作用将N2转化为N化合物的过程深水层中,硝化和反硝化作用是控制氮循环的的主要过程硝化作用:在氧化性海水中,氨极易通过海洋细菌的作用被氧化成NO2-,并进一步被氧化成NO3-的过程反硝化作用:在溶解氧不饱和的海水中,一些异氧细菌会将NO3-作为电子接受体以代谢有机物,从而将部分no3-还原为no2-,并进一步还原为n2,该过程称为反硝化作用发生的条件:(1)亚氧或缺氧;(2)大量的有机物存在海水中的总磷(TP)可分为颗粒磷(PP)和总溶解磷(TDP),在大多数开阔海洋环境中,TDP储库一般远远超过PP储库。
第5章海洋中的营养盐和环境海洋化学(精)
第5章海洋中的营养盐和环境海洋化学本章重点:海洋中氮、磷、硅营养盐的存在形式、分布变化及生物地球化学循环的特点。
5.1 硝酸盐和氮循环硝酸盐是含氮化合物的最终氧化产物。
在海水中,硝酸盐主要以离子形态存在,既不被键合也不被络合。
我国长江口(上海附近水域)硝酸盐含量高达65μmol/dm-3,居世界之冠。
海洋中氮循环的主要过程见图5.3。
5.2 磷酸盐和磷循环磷是海洋生物必需的营养要素之一,海水中的磷以颗粒态和溶解态存在。
磷酸盐含量随海区和季节的不同而变化,一般在河口和封闭海区,沿岸水和上升流区磷酸盐含量较高,而在开阔的大洋表层含量较低。
近海水域磷酸盐含量一般冬季较高,夏季较低。
在河口及沿岸浅海区磷酸盐垂直方向上分布比较均匀,而在深海和大洋中,则有明显分层。
我国近岸海区磷酸盐平均含量的季节变化见表5.7-5.10。
5.3 硅酸盐及其河口化学5.3.1 海洋中活性硅酸盐我国近岸海区硅酸盐平均含量的季节变化见表5.12-5.15。
5.3.2 硅酸盐的河口化学5.4 中国近海营养盐的生物地球化学所谓营养盐是对生物而言的,传统上在海洋化学中只指N、P、Si元素的盐类为海水营养盐。
20世纪以来,海水营养盐一直是化学海洋学的一项重要的研究内容。
其来源主要是大陆径流带来的岩石风化物质,有机物腐解的产物及排入河川的废弃物。
5.5 富营养化与赤潮5.5.1 富营养化富营养化是水体衰老的一种现象。
由于径流对地表的冲刷和淋溶,雨水对大气的淋洗,以及废水、污水,带有一定的营养物质向湖泊和近海水域汇集,使得水体的沿岸带扩大,沉积物增加,N、P等营养元素数量大大增加,往往造成水体的富营养化。
富营养化现象在人为污染水域或自然状态水域均有发生。
5.5.2 赤潮a)赤潮与富营养化;b) 赤潮引发和消亡的初步规律。
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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,以及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。
17.海水的络合容量:每升海水样品络合所加入的金属(通常用2+)的物质的量。
18.分子标志物:在分子水平上的生物标志物,用于测定污染物的暴露水平,也可测定污染物效应的生理和生化指标。
19.海洋腐殖质:是海洋生物的代谢产物,死亡后残留物的简单成分或分解作用的中间产物。
20.河口区的絮凝作用:在河口区,水中的物质颗粒由于化学因素和静电的作用而产生的絮凝和沉降现象。
21.海洋生物泵:由有机物生产、消费、传递、沉降和分解等一系列生物学过程构成的碳从表层向深层的转移,就称为生物泵。
22.海洋酸化:是由于海洋从大气中吸收人类活动释放的过量2引起的海水降低。
23.沉积物间隙水:指占据海底沉积物颗粒之间及岩石颗粒之间孔隙的水溶液,也称孔隙水24.沉积物上覆水:一般指海底沉积物上一定厚度层海水25.海洋富营养化:水体由于营养物质的过量积累,造成藻类的大量繁殖,导致水质恶化的过程。
26.潜在性富营养化现象:二.问答题1.海水化学组成有什么特点?海水的组成为什么有恒定性?答:海水化学组成的特点:(1)海水中常量元素占总量的99%以上;(2)海水是电中性的;(3)海水中主要元素组成之比值大体上恒定不变;(4)海水的是8.2左右。
海水组成有恒定性的原因:(1)海水常量成分恒定性原理——海水的总含盐量或盐度是可变的,但常量成分浓度之间的比值几乎保持恒定;(2)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;体积巨大:海水体积极大,它所拥有的多种成分的总量也十分巨大,外界的影响(如大陆径流)很难使其相对组成发生明显的变化。
即使海水的蒸发以及大气降水,也只能使海水的浓度在局部区域增加或减少,但对于主要成分相对比例的影响是极微小的。
2.海水的一般是多少?海洋中变化与海洋生物的生命活动有什么关系?答:(1)海水的一般在8.1左右。
(2)变化与海洋生物的生命活动的关系:在真光层中,当浮游植物光合作用旺盛时,吸收大量2,可以使得水体中升高;在深层水中,由于沉降的生物有机物不断分解,2浓度不断增加,因此降低;并且由于上层水体不断向深层水中输送2,随大洋环流,自北大西洋向太平洋深层水的不断降低。
海水的缓冲特性,使其变化较小,从而有利于海洋生物的生长。
3.影响气体在海水中溶解度的因素有哪些?答:(1)气体的本性;(2)压力;(3)温度;(4)盐度。
4.什么是化学耗氧量?海水的化学耗氧量应采取什么方法测定?答:(1)化学耗氧量:水体中易被强氧化剂氧化的还原物质所消耗氧化剂折算成氧的量。
(2)测定方法:由于海水介质中有机物含量不高,氯离子含量高,海水化学耗氧量的测试方法选用碱性高锰酸钾法。
5.海洋中氮的循环包括哪些过程?答:海洋中不同形式的氮化合物,在海洋生物,特别是某些特殊微生物的作用下,经历着一系列复杂的转化过程,这些过程包括:(1)生物固氮作用:分子态氮(N2)在海洋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;(2)氮的同化作用:4+或3被生物体吸收合成有机氮化合物,构成生物体一部分的过程;(3)硝化作用:在某些微生物类群的作用下,3或4+氧化为3-或2-的过程;(4)硝酸盐的还原作用:被生物摄取的3-被还原为生物体内有机氮化合物的过程;(5)氨化作用:有机氮化合物经微生物分解产生3或4+的过程;(6)反硝化作用:3-在某些脱氮细菌的作用下,还原为气态氨化合物(N2或N2O)的过程。
6.简述海水中营养盐的分布特征?答:(1)氮:海水中3-水平分布是河口近岸高于外海;在大洋水中其含量一般随纬度增加而增加,此外,太平洋、印度洋高于大西洋;在铅直分布上随着深度增加而增加。
4+的水平分布是近岸高于远岸,一般在远离大陆的海区,其含量很低且平均;铅直分布为在近岸为表层低、底层高,在远岸则呈现表层较高,随深度增加而减少。
2-在水平分布上因海区不同而不同;在铅直分布上,从有氧环境向缺氧环境转变的过渡带,含量可大于2µ,在浅水区域内,海底附近也可以存在,但在一般海区的深层,则很少。
(2)磷:水中43-的分布为太平洋、印度洋含量高于大西洋;河口和封闭海区、沿岸水和上升流区含量较高,外海低;高纬度比低纬度高;在河口及近岸浅海区,垂直方向分布比较均匀,而在深海和大洋中表层含量较低,有明显分层,近海水域含量一般冬季较高,夏季较低。
(3)硅:总的来说,硅酸盐含量随深度的增加而增加,但无明显的最大值,但在深海盆地和海沟水域中,硅酸盐含量都很高,垂直分布往往出现最大值,此最大值可能处于颗粒态硅胶被溶解的主要水层中。
7.海水中有机物对海水的性质有何影响?答:(1)对水色的影响;有机物被无机悬浮物吸附后,增加了悬浮物的稳定性,从而影响海水颜色和透明度。
(2)对海气交换的影响;有的有机物具有促使微表层起泡沫的性能,降低海—气交换速度。
(3)对多价金属离子的络合作用;溶解有机物中氨基酸腐殖质等含有多种活性官能团,能与金属离子发生络合,降低一些有毒金属离子的毒性等等。
(4)改变一些成分在海水中的溶解度;例如有机物与一些离子形成络合溶解物,从而增加难溶盐溶解度等。
(5)对生物过程和化学过程的影响;例如有机物的氧化还原作用,影响海水的氧化还原电位,从而影响海洋中的生物化学过程。
(6)对海洋生物生理过程的影响;有些有机物质的含量对生物的生长有促进或印制抑制作用。
8.海洋有机物的含量常以哪个参数表达?按照分离操作方式的不同可分为几种形式?答:(1)海洋有机物的含量常以化学耗氧量和生物耗氧量这两个参数表达。
(2)按照分离操作方式的不同可分为:9.海洋放射性核素污染有哪些来源?迁移途径是怎样的?答:来源:(1)核武器在大气层和水下爆炸使大量放射性核素进入海洋;(2)核工厂向海洋排放低水平放射性废物;(3)向海底投放放射性废物;(4)放射性核素的应用和事故;(5)核动力舰艇在海上航行也有少量放射性废物泄入海中。
迁移途径:海流是转移放射性物质的主要动力。
风能影响放射性物质在海中的侧向运动。
离子态核素通过水体的垂直运动,被颗粒吸着,与有机或无机物质凝聚、絮凝,或通过累积了核素的生物的排粪、蜕皮、产卵、铅直移动等途径才能较快地沉降于海洋的底部。
沉积物对大多数核素有很强的吸着能力,其富集系数因沉积物的组成、粒径、环境条件有较大的差异。
海流、波浪和底栖生物还可以使沉积物吸着的核素解吸,重新进入水体中,造成二次污染。
10.河海界面的主要特点有哪些?河水和海水主要成分的差别是什么?答:河海界面的特点:(1)与绵延数千千米的陆地和浩瀚万里的大洋相比,河海界面是一个狭窄的区域,从几十到几百千米不等;界面的宽度主要与区域的地形地貌和河流规模相关;(2)河海界面具有物理、化学和生物过程快速变化的特征;(3)河海界面生态系统同时具有陆地生态系统和海洋生态系统的特征,并且存在一个由陆地向海的渐变过程;这一区域的生态系统最为复杂和敏感;(4)河海界面是一个深受人类活动影响的区域,包括废水排放、航运、海岸工程、水产养殖和溢油等。
河水和海水的主要成分的差别:淡水和海水的组成成分存在显著差异。
河水中通常含有较高的铁、铝、磷、氮、硅和溶解有机物,而海水中含量较高的是钠、镁、钙、钾、氯和硫酸根离子等。
河水中含量最高的阴、阳离子分别是碳酸氢根离子和钙离子,海水中则分别是氯离子和钠离子。
11.物质在河海界面的混合过程有哪些类型?试举例说明?答:物质在河海界面的混合过程可分为保守型混合和非保守性混合。
保守型混合仅发生了简单的稀释过程,通常以盐度或氯度作为保守型混合的参照物质;非保守性混合指的是元素相对于简单的混合过程发生了亏损或添加。
非保守型混合过程缘于溶质和颗粒物的相互作用,主要通过吸附和解吸作用。
12.影响海气界面气体交换的因素有哪些?答:(1)温度的影响:2在25℃海水中交换速率是5℃的两倍;(2)气体溶解度的影响:不同气体在海水中的溶解度各不相同,因此,对于某一恒定的分压差,各种气体进入海洋的交换通量相差悬殊,如N2、O2、2的通量比率是1:2:70;(3)风速的影响:风速增加会使扩散层厚度减少,气体的交换速率增大,风速为0-3时,交换速率几乎保持恒定;而在3-13时,交换速率迅速增加。
13.海洋中二甲基硫是怎样产生的,它具有什么环境效应?答:二甲基硫的产生:海水中的硫主要以二甲基硫()、硫化氢、二氧化碳、二甲基亚砜等形式。
由于H2S具有较强的还原性,在天然海水中往往会以重金属流化物形式沉入海底,而在海水中不占主要成分。
2因其水溶性差也在海水中含量甚少。
由于海洋浮游植物活动中的代谢产物可以产生,在酶的作用下分解得到。
环境效应:(1)的氧化产物2、42-和甲磺酸()是酸性物质,能够影响大气气溶胶及降雨的酸碱度。