厦门大学《化学海洋学》课程试卷海洋与环境学院海洋系

厦门大学《化学海洋学》课程试卷海洋与环境学院海洋系

一、填空题或选择题（15分，判定题每题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）显现极大值。

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，一样而言，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，一样而言，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操纵，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-作为电子同意体以代谢有机物，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样较低，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的情形下，开阔大洋表层水的氮要紧以DON 形式存

在，开阔大洋深层水的氮要紧以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、判定题：利用CTD实测得某海水的盐度为32.02315‰。（×）

14、判定题：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点，什么缘故？（6分）答案：由于蛋白石的溶解相关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水深邻近产生极大值。

2、什么缘故溶解态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取，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淌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，积存的溶解态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，且在深海水流淌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阻碍。（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形，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样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。

2、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，并说明成因。（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稳的结果。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步缺失O2。南极底层水的形成也导致了南大洋高的溶解氧。

3、下图为北太平洋与北大西洋文石的垂直分布图，请描述其分布特点，

并简单阐述其成因。（8分）

答案：大洋表层水关于文石是过饱和的，过饱和约4倍。随着深度的增加，文石的过饱和程度逐步降低，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，其缘故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。缘故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。

4、下图为北大西洋与北太平洋总碱度的垂直变化，请描述其分布特点，

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。表层水的差异要紧是因为大西洋由蒸发导致的高盐度，深层水的差异缘故在于太平洋水年龄更老，其累积了更多由CaCO3溶解所开释的CO32-。

5、下图为南大洋表层水中硅酸盐与硝酸盐随纬度的变化情形，请比较二

者的分布有何共同点与不同点，什么缘故？（8分）