《海洋化学》重点总结
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海洋研究的对象宏观分为三纵向、五横向分别是:三纵向:1、化学动力学(化学平衡)2、物质全球循环(海洋动力学)3、生态系原理(海洋生物地球化学)
五横向:1、海洋界面作用2、海洋酸碱作用3、海洋氧化还原作用4、海洋沉淀溶解作用5、海洋络合作用
海洋研究的几大界面:1、海洋-大气界面2、海水-沉积物(包括悬浮颗粒物)界面3、河流-海洋界面4、海水-生物体界面
11种常量元素:Na、Mg、Cl、B、C、F、S、K、Ca、Br、Sr
特点:含量大,性质稳定,不受生物活动影响,各组分浓度间的比值恒定
微量元素:除常量元素和N、P、Si之外的元素。
特点:含量少,参与各种物理、化学、生物过程,在海底沉积物、固体悬浮粒子和海洋生物中高度富集,参与海洋与地球的化学循环,并且参与海洋环境各相界面的交换过程。
其遵守Marcet恒比规律:全世界海水水样都含有同样种类的成分,这些成分之间具有非常接近恒定比例关系,而这些水样之间只有含盐总值不同的区别。
营养盐的来源:1、陆源物质:岩石风化物质、有机物腐解产物、排入河川中的废弃物、包括大陆径流、大气中的灰尘和极区冰川作用等输入途径2、海洋生源有机物质分解(营养盐再生)3、火山及热液活动N
海洋中N的6中形态:元素-氮(N2)、硝酸-氮(NO3-)、亚硝酸-氮(NO2-)、铵-氮(NH4+)、溶解有机氮(DON)和颗粒氮(PN)。
生物吸收转化而成的有机氮经排泄或生物体死亡后,被微生物生化分解转变为无机氮,构成氮的循环。
含量分布的一般规律是:①随着纬度的增加而增加;②随着深度的增加而增加;③在太平洋、印度洋的含量大于大西洋的含量;④近岸浅海海域的含量一般比大洋水的含量高。
P
总磷TP:溶解磷DTP(溶解有机磷DOP、溶解无机磷DIP);颗粒磷PP 表层海水中的溶解和颗粒有机磷来自于生物分解与排泄产物,近岸海水中的总磷以DOP为主,DIP次之
磷的分布影响因素:生物活动、海洋水文、生物体内存在形态和氧化再生
分布规律:随纬度增加而增加;随深度增加而增加;近岸浅海高于大洋
Si
总硅:溶解硅和颗粒硅(粘土矿物和生源硅)
溶解硅主要以H2SO4形式存在
气体溶解度:当气体在大气和海水之间达到平衡时,海水中溶解气体的浓度或饱和含量即为该气体的溶解度
气体饱和度:现场温度、盐度条件下,某气体在海水中的实际浓度占该气体溶解度的百分含量即为气体的饱和度
海水中的非活性气体:惰性气体和氮气
微量活性气体:N20 CH4 CO
影响气体交换的因素:1温度2气体本身的性质3 风速
影响气体溶解度的因素:1气体本身性质(通常气体分子量越大,溶解度越大)。2温度(温度增加,气体溶解度降低)。3盐度(电解质浓度增加,气体溶解度降低)4气体分压
海洋中氧的来源:1. 大气输送2. 光合作用
海水中氧的消耗过程:1. 生物呼吸2. 有机物分解3. 无机物的氧化作用
络合容量:络合单位体积的天然水体所能络合某种微量重金属的最大值
离子对:带相反电荷的正、负离子彼此接近到一定程度时,由于相互间静电引力作用超过其热运动能量时而形成的一个新的结构单元称为离子对
海水PH与CO2的关系:藻类光合作用使CO2减少,碳酸根离子减少,PH值会升高。反之,海洋动物的呼吸会使PH值下降。
影响海水PH的因素?:
1、无机碳体系对海水pH值的影响
(1)温度的影响:当温度升高时,由于电离常数变大,导致海水pH
值降低
(2)盐度的影响:海水盐度增加,离子强度增大,海水中碳酸的表观电离常数变小,海水pH值增加。
(3)压力的影响:海水静压增加,碳酸的表观电离常数变大,pH值降低。
(4)CaCO3、MgCO3沉淀的形成与溶解:海水中的Ca、Mg等阳离子可与CO3 2-形成CaCO3、MgCO3沉淀,这些沉淀在一定深度下,受
压力、生物等作用可溶解
2、生物活动对海水pH值的影响
当海洋生物光合作用强于呼吸作用及有机质的分解作用时,海水中出现CO2的净消耗,pH值升高。当呼吸作用和有机质降解作用强于光合作用时,pH值降低。
海洋有机物对海水物理化学生物性质的影响?
1、对水色的影响
2、对海-气交换的影响:表面微层及其作用。
3、对多价金属离子的络合作用。
4、改变一些成分在海水中的溶解度。
5、对生物过程和化学过程的影响:表面吸附、浓缩细菌,影响氧化-还原作用,
6、对海洋生物生理过程的作用
海洋中有机物存在的特点?1、含量低2、组成复杂3、在海洋空间分布不均
放射性活度:指放射性元素或同位素每秒衰变的原子数
放射性核素在海洋研究中的应用?1. 海水年龄测定2. 海流运动示踪3. 沉积速率测定 4. 其它应用
●大尺度海洋混合过程●含沙量测量●浑水水深●悬移质断面输沙率●泥沙(或物料)颗粒级分配曲线
气溶胶的形成过程:1、大风浪花2、海浪破碎带入空气形成气泡3、气泡上升到海洋表面,破裂
悬浮物的几种类型?即悬浮在水中的固体物质,包括不溶于水的无机物,有机物,泥沙,黏土微生物等
海水的碱度:指在温度为20摄氏度中和1L海水需要酸的量。
元素的逗留时间:某元素以稳定速率向海洋输送,将海水中该元素全部置换出来所需要的时间(单位:年)。
BOD(生物需氧量):在有氧环境中,由微生物分解1 dm3 天然水中的有机物所需要消耗氧量,通常以mg dm-3表示。
COD(化学需氧量):在一定条件下,氧化1 dm3 水体中的还原物质所需要消耗氧的量,以mg dm-3表示(以氧计)。
AOU(表观耗氧量):假设水体在海面时与大气处于平衡,水体的溶解氧达到饱和,水体下沉后,由于有机物的分解等,溶解氧含量发生变化,二者之差称为表观耗氧量。AOU= 表层饱和含氧量-下层含氧量
生物活动指数