化学海洋学试卷库

一、填空题或选择题（15分，判断题每题1分，其它空格0.5分）

1.海水中含量最高的元素是H 和O 。

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，薄膜层厚度约薄，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。

8.海洋硝化作用是指在氧化性海水中，氨通过海洋细菌的作用被氧化成NO2-，并进一步被氧化为NO3-；海洋反硝化作用是指在溶解氧不饱和的海水中，一些异氧细菌将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。

9.与陆源腐殖质相比，海源腐殖质的芳香组分浓度一般较低，氮、硫含量比较高，13C比较高。

10.分子式C106(H2O)106(NH3)16PO4通常被用于表征海洋中有机物的平均分子组成。

11.在不考虑N2的情况下，开阔大洋表层水的氮主要以DON 形式存在，开阔大洋深层水的氮主要以DIN 形式存在。（从DIN、DON、PIN、PON中选择）。

12.海洋中的蛋白质是由一系列氨基酸通过肽键结合而成，活体生物体内的蛋白质含量高低通常可

用N 元素浓度来指示。

13.判断题：利用CTD实测得某海水的盐度为32.02315‰。（×）

判断题：开阔大洋表层水中不含有难降解的DOM。（×）

二、问答题（20分）

1.与硝酸盐和活性磷酸盐不同，开阔大洋硅酸盐的垂直分布并未在1000m左右水深处表现出极大值的特征，

为什么？（6分）

答案：由于蛋白石的溶解相对于有机物的降解是一个比较缓慢的过程，因此溶解态硅酸盐的垂直分布

没有像硝酸盐和活性磷酸盐一样在1000m水深附近产生极大值。

2.为什么溶解态Zn在北太平洋深层水中的浓度高于北大西洋深层水，而溶解态Al则相反。（6分）

答案：溶解态Zn为营养盐型痕量金属元素，它在上层水中被浮游生物所吸收，当生物死亡后，部分

生源物质在上层水体再循环，另有部分通过颗粒沉降输送至中深层。当进入中深层水体的颗粒物发生再矿

化作用时，它会重新回到水体中，由于深海热盐环流的流动路径为从北大西洋流向北太平洋，北太平洋深

层水的年龄要老于北大西洋，故随着年龄的增长，积累的溶解态Zn越多，故北太平洋深层水中溶解态Zn 浓度高于北大西洋。Al为清除型元素，它在大西洋表层具有较高的输入通量，且在深海水流动过程中不断

地通过颗粒物吸附从水体中清除、迁出，导致其在北太平洋深层水中的浓度低于北大西洋。

3.试分析海水中CaCO3的溶解、颗粒有机物的再矿化这两个过程对海水中的TCO2和Alk将分别产生什么样的影响。（8分）

答案：CaCO3溶解导致Alk增加，TCO2增加。

颗粒物再矿化时，Alk不变，TCO2增加。

三、分析题（50分）

1.下图为一些气体在海水中溶解度随温度的变化情况，从中您可得到什么信息。（8分）

答案：（1）气体在海水中的溶解度一般随分子量的增加而增加；

（2）气体在海水中的溶解度随温度的升高而降低。

1.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。（8分）

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60N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。

2.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CO

2，从而降低CO

3

2-离子浓度。

3.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。（8分）

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