中国海洋化学的发展及其展望

中国海洋化学的发展及其展望

摘要：本文从我国海洋化学发展概况、我国海洋化学分析方法与技术的探究以及我国海洋化学展望三个方面介绍了中国的海洋化学发展状况，为了解我国的海化发展提供了素材。

关键词：海洋化学；海洋化学发展；分析方法

21世纪是海洋的世纪。随着陆地资源的消耗和匮乏，海洋将成为支撑地球人类社会持续发展的必不可缺的赖以生存环境和资源宝库。而要开发利用海洋，则离不开海洋化学的发展。

海洋化学学科包括了化学海洋学研究和应用海洋化学应用研究两个分支，从这个意义上而言，海洋化学是研究海洋及其与之相关的邻近环境中化学物质的组成、分布、迁移、转化的规律及其化学资源利用技术的一门边缘交叉学科。中国的海洋化学发展尽管历史可追朔到千年前，但系统发展是近五十年的事情。

海洋化学在我国经过50余年的发展，在经济社会发展中起到了至关重要的作用，在基础理论上，支撑了我国化学海洋学学科的基础体系，促进了海洋科学乃至地球科学理论上的重大突破，在技术研发上，海洋化学资源的利用（包括海水资源、海洋油气资源、海洋矿物资源以及海洋生物资源的化学利用），已经成为我国国民经济和社会发展的重要和关键领域，在解决和提高人民生活水平上起到了举足轻重的重要作用。

一、我国海洋化学发展概况

我国国内海洋化学的发展可以从两个方面来讲。一方面是化学海洋学，化学海洋学的主要分支海洋生物地球化学过程研究是当今国际地学的国际前沿。在海洋生物地球化学过程研究上，我国有着重要进展，其主要标志是2004 年出版了我国第一部海洋生物地球化学专著——《中国近海生物地球化学》。这本专著的研究涉及中国近海主要典型海域的陆架生态系、河口生态系和珊瑚礁生态系，在不同的海域有不同的侧重。渤海主要研究沉积物中氮、磷、硅的迁移、转化特征，黄、东海侧重研究海水中碳、氧同位素的分布变化，生态环境演变和碳源汇的研究,而南海的北部特别是珠江口外研究其生态环境，南沙珊瑚礁生态系则主要研究沉降颗粒物中生源要素与非生源要素的循环过程。

另一方面则是包括海水资源化学和海底矿物资源化学在内的海洋应用化学。它是海洋开发中的研究课题。近年来, 开展了海水中化学成分的提取、海水浓缩、海水淡化、海水热能及天然海水的利用, 以及锰结核、石油、沉积物中其它金属元素的化学研究。海水淡化的反渗透、蒸馏法已趋成熟，并能生产出每天2 000吨的淡水设备；海洋生物资源的高质化利用特别是海洋药物的研发有重要突破，获得了几个海洋新药证书，海洋药物已从单纯的研发实现了向产业化的转变，系列高附加值精细海洋化学品的研究和开发椰城一定规模，传统产品褐藻胶、甘露醇、碘、甲壳质、壳聚糖及其衍生物产品等高附加值产品的高新技术开发形成和高新技术改造取得了重要突破。

二、我国海洋化学分析方法与技术的进展

海洋化学分析方法及技术近十几年来进步巨大。在海洋实验室里诞生了一批对海洋科学研究产生重大影响的海洋化学分析、研究方法。这些方法为我国海洋化学分析方法与技术的发展起到了建设性的推动作用。

在硝酸盐的分析方面, 通过加入人工海盐, 建立了没有盐误差的新的锌镉还原法。在总氮及总磷的分析中, 用过硫酸钾法氧化后, 采用自动分析, 同时测定了水样中的硝酸盐和磷酸盐。采用连续流动分析系统和紫外消化及水浴装置, 是目前基于常规连续流动分析系统测定海水中溶解态总磷的最优方案。流动注射气体扩散法, 靛酚蓝光度法已发展为测定氨氮的两种新技术。国内首台营养盐连续监测分析仪被成功用于检测氨氮含量。而海水中低含量铵氮可用高灵敏度荧光法测定。

近10 年来对碳系统参数测定的研究发展迅猛. 如将海水样品酸化, 使海水中的DIC 转化为CO2 , 用Li Cor 6262 非色散红外检测器测定CO2 体系; 将置于特殊腔体中的光纤传感器用于海洋站位PCO2、PO2等参数的测定等。在有机碳测定中, 新的连续流动化学发光法已用于测定水中TOC。可同化有机碳的测定方法也已被确定。

如何定性定量超痕量的溶解态有机物曾经是研究有机碳循环的主要障碍。但近10 年来, 这些方法有了很大的改进。测定海水中二甲基硫( DMS) 时, 已有报道采用DMS 渗透管作为标准, 可提高准确性; 而用吹扫捕集法处理海水品,GC/ PFPD 检测时, 回收率为85%, 最低检出限为50 pgS。还有一些新的快速萃取技术

应用于海洋有机物分析中。在氨基酸、烃类等的测定中, 新建立了一种用SPME GC 快速分析水中酚类化合物、苯系化合物的方法并用于海水样品的测定。

在示踪物质方面, 氯氟烃和14 C 是两种常用的测定深海循环类型和速率的化学示踪物质。放射性同位素可以指示海洋中化合物的混合和迁移. 238U 与234 T h 的比值可以被用来研究颗粒物在水中的移去速率. 通过测定其他与此有关的元素与颗粒物所带Th 的量, 可以计算出不同元素的去除速率。

目前国家863 计划“台湾海峡及毗邻海域海洋动力环境实时立体监测系统”已开展示范实验, 实时立体监测海洋动力要素, 为我国提供了最先进、技术

层次最高的海洋环境监测手段。

三、我国海洋化学展望

在较长一段时间内化学海洋学研究的重点将集中于中国近海化学海洋学过程的研究，具体体现为下列科学问题：(1) 真光层的化学海洋学过程及其控制因素；(2) 颗粒物的化学动力学过程与生物生产过程化学；(3) 典型河口、海湾生态系的生物地球化学过程；(4) 近海关键的生物地球化学过程；(5) 研究化学海洋学过程的独特标志化合物与示踪剂体系的建立。

应用海洋化学主要集中于海洋资源的化学利用研究具体将进行以下几个方面进行相关技术研究：(1) 海水淡化低廉淡水产出技术研究；(2) 海水提钾与KCl 转化技术研究；(3) 海洋化学资源的高附加值技术研究；(4) 海洋药物开发及活性成分的人工化学合成研究；(5) 海洋绿色友好化学品的开发。

参考文献：

（1）郑彦,彭景吓,吴芳，等.中国海洋化学分析方法研究进展.厦门大学学报2007.8

（2）宋金明.中国海洋化学研发的主要进展及展望.

（3）王箴.海洋化学.化学世界第一期.

（4）于钰.海洋化学的发展概况与展望.海洋通报第2卷第4期.1983.8

（5）中国科学院海洋研究所应用海洋化学工程研究发展中心.精细与专用化学品.2001年第8期

（6） /chem/defaultcn.asp