化学海洋学考试大纲

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海洋化学 期末复习资料

海洋化学 期末复习资料

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。

海洋地球化学考试题

海洋地球化学考试题

海洋地球化学考试题海洋地球化学是研究海洋中元素、化合物和化学过程的科学领域,涉及海水、海底沉积物和海洋生物体中的化学成分。

以下是一些可能出现在海洋地球化学考试中的问题,我将从不同的角度来回答这些问题。

1. 请解释海水的成分及其浓度变化。

海水是一种复杂的溶液,其中含有多种元素和化合物。

其中最主要的元素是氯、钠、镁、硫、钙和钾。

此外,海水中还含有微量元素如铁、锰、锌等。

这些成分的浓度受到多种因素的影响,包括蒸发、降水、河流输入以及海洋生物的活动等。

不同区域的海水成分和浓度也会有所不同。

2. 请描述海洋沉积物的类型及其形成过程。

海洋沉积物主要分为陆源性沉积物和生物成因沉积物两种类型。

陆源性沉积物主要是由陆地上的岩石颗粒、泥沙和粉尘经过河流、风等方式输送到海洋中形成的;生物成因沉积物则是由海洋生物的遗骸、贝壳等有机或无机物质在海底沉积形成的。

这些沉积物在海洋中的形成过程受到海洋环境、气候和地质构造等因素的影响。

3. 请解释海水中的盐度变化及其影响。

海水的盐度是指单位海水中所含盐类的质量。

盐度的变化受到蒸发和降水的影响,通常在赤道附近盐度较低,而在中纬度和高纬度地区盐度较高。

海水的盐度变化会影响海水的密度,从而影响海洋环流和海洋生物的分布。

4. 请讨论海洋酸化的原因及其对海洋生态系统的影响。

海洋酸化是指海水中的pH值下降的现象,主要是由于大气中二氧化碳的增加导致海水中碳酸盐的浓度增加所致。

海洋酸化对海洋生态系统的影响包括影响海洋生物的钙化过程、影响海洋食物链的稳定性以及影响珊瑚礁等生态系统的健康状况。

以上是我对海洋地球化学考试题可能涉及到的问题的回答,希望能够对你有所帮助。

如果有其他问题,也欢迎继续提问。

化学海洋学题库

化学海洋学题库

一填空题(每空1分,共20分)1.在海水中,浓度大于0.05 mmol/kg的元素为常量元素,海水中的11中常量元素是:阳离子:Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Sr2+阴离子:Cl-、SO42-、Br-、HCO3-(CO32-)、F-分子:HBO32.海水中,与海洋生物生长密切相关的元素称为营养盐:主要营养盐:N、P、Si微量营养盐:Mn、Fe、Cu、Zn3.实用碱度(PA)是碳酸碱度,硼酸碱度,水碱度之和.4. 盐度的原始定义: 一千克海水中,所有碳酸盐转化为氧化物,溴、碘以氯置换,所有的有机物被氧化之后所含全部固体物质的总克数。

单位为克/千克,符号为S‰5. 浮游植物光合作用中被吸收,与碳、氧等为构成生物体基本元素。

有较为恒定的吸收比(C:N:P:O=106:16:1:-276)。

6. 总氮(TN),颗粒氮(PN),溶解氮(DTN),溶解无机氮(DIN),溶解有机氮(DON)7. 总磷(TP),颗粒磷(PP),溶解磷(DTP),溶解无机磷(DIP),溶解有机磷(DOP)8.海水中无机配位体重要有:9.海水中有机配位体大部分含有羧基,氨基,羟基官能团.10.影响海洋初级生产力的主要因素是光照(温度),营养盐,微量元素等二简答题(每题8分,共40分)1.盐度答:在1 kg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,以符号S‰表示。

2. 氯度答:在1 kg海水中,当溴和碘为等摩尔的氯所取代,所含氯的克数。

单位:g/kg,以符号Cl‰表示。

3. CaCO3和MgCO3沉淀的形成与溶解对海水pH值的影响?答:4.海水pH值空间变化的原因?答:答:A浅层水观察到由生物光合作用导致的pH极大值,生物的光合作用会迁出水体中的CO2,导致pH值增加;B随深度的增加,pH值逐渐降低,至1000m左右出现极小值,该区间的降低是由于生源碎屑的氧化分解所导致。

化学海洋学思考题20141

化学海洋学思考题20141

化学海洋学思考题201412014.11.16化学海洋学思考题第一章思考题1. 如何认识化学海洋学的学科体系及特点?2. 化学海洋学发展历史是怎样的?A.M. Marcet, W. Dittmar, M. Knudsen, L.G. Sillén, E.D.Goldberg, W.S. Broecker 等有哪些重要贡献?3. 学习和研究化学海洋学的意义是什么,请发表个人观点。

第二章思考题1. 简要了解海洋的形成过程。

海洋中水的来源是什么?原始海水与现代海水的化学组成有何主要差别?(什么是Sillén 模型)?2. 海洋中物质的来源和输入途径有哪些?海水主要溶解成分是否为河水溶解成分的简单浓缩,为什么?3. 现代大洋海水的平均盐度、平均离子强度是多少?4. 简述化学海洋学中“稳态”的概念。

5. 什么是元素逗留时间?如何反映了元素在海洋中的性质或行为?周期表中哪些元素的逗留时间最长、最短?元素分布特点与逗留时间有何关系?为什么N 、P 、Si 的逗留时间较长,但在海水中的分布却不均匀?6. 什么是保守元素/要素/成分和非保守元素/要素/成分?7. 什么是理论稀释线(TDL )?如何利用TDL 讨论海水混合过程中的保守和非保守行为?8. 海洋中元素/要素分布与海水运动关系式是怎样的?各项名称与物理意义是什么?9. 什么是海洋中元素/要素分布的平流-扩散方程?在使用平流-扩散方程解决海洋中元素/要素空间分布问题时,为何可将0=??tS 处理? 10. 如何认识海水混合过程中非保守元素的转移量与涡动扩散系数、流速和逗留时间等因素的关系?第三章思考题1. 海水主要成分有哪些?浓度大于1 mg kg ?1的元素都是主要成分吗?2. 主要成分阳离子中,哪个成分的含量最高、最低?主要成分阴离子中,哪个成分的含量最高、最低?3. 什么是海水主要溶解成分组成的恒定比规律?其原因是什么?影响海水主要溶解成分恒定比关系的因素有哪些?4. 海水中Ca 2+/Cl 比值会受到哪些因素影响?为什么海水主要成分中Ca 2+的保守性较差?5. 海水盐度和氯度定义如何建立与修改?6. 实用盐度标度(PSS1978)包括哪些内容?PSS78的实用盐度公式是如何建立的?7. 什么是绝对盐度,能否直接测定?8. 最近对盐度概念进行了怎样的补充完善?(什么是“参考组成盐度标度”?)9. 什么是离子对?与络合物比较有何不同?10. Garrels -Thompson 海水化学模型的基本内容是什么?根据模型计算结果,试说明阳离子和阴离子的主要存在形式各有何特点?第四章思考题1.大气气体成分在海水中溶解度的影响因素有哪些?Weiss公式建立的基础是什么(不要求推导)?什么是本生系数?(什么是气体在海水中的分压?)2.气体饱和度的定义及意义是什么,计算深层水饱和度应作哪几点假设?计算气体饱和度时,如何对溶解度进行现场压力、湿度校正?3.按照薄层扩散模式,气体在海-气界面间的交换速率如何表达和计算?影响气体交换速率的因素有哪些?4.海水中氧的来源和消耗过程有哪些?什么是溶解氧补偿深度?5.大洋海水中溶解氧的垂直分布特征是怎样的?形成的原因是什么?三大洋溶解氧含量有什么差别?为什么?6.什么是表观耗氧量?计算深层水表观耗氧量(或溶解氧饱和度)时,以何种气体校正氧的溶解度,为什么?如何校正?7.什么是海洋中的低氧或无氧现象?有何特征?近岸低氧现象的危害和可能的成因是什么?8.什么是气体饱和差?空气气泡潜入海水中部分溶解和完全溶解,各种气体饱和差变化有何不同?哪种惰性气体对气泡潜入最敏感?哪种惰性气体的温度系数最大?9.不同温度水团混合时,气体饱和度有何变化?10.什么是海水中的痕量活性气体?试举例并介绍其特点。

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。

中国海洋大学 化学海洋学(海洋化学) 课程大纲

中国海洋大学 化学海洋学(海洋化学) 课程大纲

附件2:中国海洋大学化学海洋学(海洋化学)课程大纲(Chemical Oceanography)【开课单位】化学化工学院【课程模块】专业知识【课程编号】【课程类别】必修【学时数】64 (理论64 实践)【学分数】 4一、课程描述本课程大纲根据2011年本科人才培养方案进行修订或制定。

(一)教学对象面向化学(海洋化学)国家理科基地3年级本科生开设。

也可作为化学(应用化学方向)、海洋科学、海洋技术等专业本科生选修课程。

(二)教学目标及修读要求1.教学目标通过课堂讲授和讨论,结合《化学海洋学实验》、《海洋学和海洋化学专业实习》等教学环节,使学生掌握海洋化学的基础知识、基本概念和基本理论,包括海洋中各种化学成分的含量、性质、特点、存在形式、分布、迁移变化规律以及相关研究方法等内容。

在此基础上,使学生了解海洋化学研究需综合考虑的因素以及与物理海洋学、生物海洋学和海洋地质学等其它海洋分支学科的联系,了解当前海洋化学研究的热点和发展方向,了解与资源、环境与可持续发展相关的问题,为学习其它海洋化学专业课程和将来从事海洋科学研究打下基础。

2.修读要求化学海洋学是化学与海洋学交叉的一门边缘学科,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,是化学(海洋化学)方向的专业基础课程。

学生应掌握无机化学、分析化学、有机化学、物理化学(上)和海水分析化学、海洋学II的理论知识,掌握无机化学实验、分析化学实验、物理化学实验(上)和海水分析化学实验的基本技能。

(三)先修课程海洋学II。

二、教学内容第一章绪论1.主要内容1.1 化学海洋学的内容和特点1.2 化学海洋学的历史与发展1.3 化学海洋学的研究意义和作用2.教学要求理解化学海洋学的主要内容和特点,了解海洋化学的历史与发展,及其研究意义和作用。

第二章海洋的形成和海水的组成1.主要内容2.1 海洋的形成与海水化学组成的演化2.2 海洋中元素的平衡和元素逗留时间2.3 海洋中元素的分布2.教学要求了解地球起源、海洋形成与海水化学组成的演化,理解海洋中元素的地球化学平衡,掌握元素逗留时间的概念,掌握海洋中元素保守性与非保守性以及混合过程中元素的行为,掌握海洋中元素分布类型和描述方法。

环境海洋学化学部分复习资料[1]

环境海洋学化学部分复习资料[1]

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,以与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。

化学海洋学_陈敏_第8章、海水的溶解气体

化学海洋学_陈敏_第8章、海水的溶解气体

[ A(aq)](ml / L) = K H × 22400 × PA = α A × PA
其中KH×22400称为本生系数(αA),单位为ml/L/atm。
z 气体在海水中的溶解度除与海面上气体的分压有 关外,还与海水的温度和盐度有关。
z Weiss(1971)提出了海水中气体溶解度与海水 温度、盐度的计算式:
4
大气含硫组分
z 由含硫燃料的燃烧和地球生物产生的还原硫组分 在大气中会被氧化成H2SO4,进而促进云冷凝核 的形成,影响大气对阳光的反照率,从而影响地 球气候。
z 海洋中的鞭毛虫、颗石藻和藻青菌等生物也会产 生二甲基硫(DMS)并释放到大气中,进而促 进云的形成,导致地球气候的变冷。
四、道尔顿气体分压定律
水蒸汽(H2O)
z 水蒸汽是大气中最重要的“温室”气体,其“温室”驱 动效应较任何其他气体来得强,当它凝结成液相 时,就产生了云、雾或霾,会对地球大气的辐射收 支产生明显影响。
z 大气中水蒸汽的浓度一般在0.2%‾2.5%之间,在 热带极端潮湿的环境中可达3%。
3
CO2
z CO2是人类排放的“温室”气体的代表,其对人为“温 室”效应的贡献约占64%。
0°C时与空气平衡时 海水中气体的浓度
(cm3/dm3×10-6)
He
4
8.0
6.9
5
Ne
20
9.4
8.1
18
N2
28
18
12
780000
O2
32
42
26
210000
Ar
40
39
23
9000
CO2
44
1460
720
320
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1、海洋的特点
(1)最大深度>10000 m,压力变化1-1000 atm。

(2)温度:-2C-30C,某些热带海湾>40C,海底热液可达400C。

(3)含盐量:0-41 g/kg;含有各种物质,必须考虑不同物质之间的相互作用与影响
(4)海洋是不断变化的体系,化学成分随时空而变化。

2、海水中含量最高的元素是H 和O 。

3、海水中的元素根据其在海水中的含量和受生物活动的影响程度可以分为主要成分,营养元素,微量元素,溶解气体,有机物质。

4、元素的逗留时间是指某一元素从河流输入海洋,后又从海洋迁移出去,在这个过程中,该元素停留
在海洋中的平均时间。

也可以理解为元素以固定的速率向海洋输送,如果要将全部海水中此元素置换出来所需的平均时间。

5、海水中的无机磷存在形式包括PO43-、HPO42-、H2PO4-,在海水条件下主要以HPO42-形式存在。

6、陆源气溶胶可以通过湿沉降和干沉降进入海洋。

7、海洋中的有机物来源于大气,大陆径流,海洋内部化学过程和生物过程。

8、腐殖酸是HA在酸性溶液中能保持溶解的腐殖质,富里酸是FA在酸性溶液中析出的腐殖质。

9、海水中的悬浮物包括河流携入的悬浮颗粒,大气灰尘,海洋中声称的生物颗粒,地壳物质。

10、海洋中的放射性元素分为原生放射性核素,宇宙射线产生的放射性核素,人工放射性核素。

11、气体的溶解度指现场大气压为时,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。

12、COD指化学耗氧量,BOD指生物需氧量。

13、根据海水中微量元素垂直分布特点,可将微量元素分为保守型,营养盐型,表面完全而深层耗
尽的分布型,中层最小值分布,中层最大值分布,中层最大值或亚氧曾的最小值分布型,与缺氧有关的最大值最小值型。

14、海水中的有机物按粒径可分为溶解碳(DOM),胶体碳(POM),颗粒碳(COM)。

15、海水的缓冲容量是指使一缓冲溶液改变一个PH单位所需要加入的酸或碱的当量数(mol/L)。

16、ALK= [HCO3-]T+2[CO32-]T+ [H2BO3-]T。

17、CA= [HCO3-]T+2[CO32-]T。

18、∑CO2= [CO2]T +[HCO3-]T +[CO32-]T。

19、CaCO3的表观溶度积= [Ca2+]T[CO32-]T,其饱和度的定义为[Ca2+]T[CO32-]T(实际海水)/[Ca2+]T[CO32-]T
(饱和海水)。

20、沉积物的成岩过程包括氧化还原作用,自生作用,胶结作用,扩散作用,化聚作用。

二、选择题
1、下面哪些属于海水中常量元素与微量元素之间的区别。

B
A、在海水中的浓度不同
B、与盐度的变化关系不同
C、微量元素属于营养元素,而常量元素不是
D、
以上答案均是
2、下面哪种元素在海水中的含量最高(除H、O之外)? B
A、Na
B、Cl
C、K
D、I
3、世界海洋的平均盐度为 C
A、25
B、30
C、35
D、32
4、下面哪组元素在海洋学上专称为营养元素? D
A、C、N、P
B、P、Si、C
C、Si、O、N
D、N、P、Si
5、磷在海水中通常以 A 主要存在形态
A、溶解无机磷酸盐
B、可溶性的有机磷化合物
C、颗粒有机磷
D、悬浮物吸附的磷化合物
6、一般情况下, D 磷酸盐的含量最高。

A、春季
B、秋季
C、秋季
D、冬季
7、海水中 B 的再生必须在细菌的作用下才能从有机质中释放出来
A、Si
B、N
C、P
D、C
8、海水中营养元素的垂直分布可以用 A 模型来描述。

A、Broecker的双箱模型
B、李远辉的箱式模型
C、薄层模式
D、Edmond的两储箱式模型
9、在确定海洋体系的化学存在形态时,是通过 C 来分离溶解相和颗粒相。

A、离心法
B、萃取法
C、过滤法
D、沉淀法
10、胶体有机物与溶解有机物之间的主要区别在于 A
A、粒径的大小
B、分子量的大小
C、溶解性不同
D、溶液中的分散度
11、方解石的溶解度 B 文石的溶解度
A、大于
B、小于
C、等于
D、差不多
12、CaCO3饱和度的跃变层深度取决于 D
A、温度
B、压力
C、溶解度
D、CaCO3的晶型
13、水生沉积物又称为 A
A、自生物质
B、岩成物质
C、生物沉积物
D、宇宙沉积物
14、铁锰结核属于 A
A、水生沉积物
B、岩成沉积物
C、生物沉积物
D、宇宙沉积物
15、远洋沉积物红粘土中 A 的含量最高
A、SiO2
B、CaCO3
C、Fe、Mn
D、FeO、MnO
三、简答题
1、简述氮在海水中的存在形态及分布特点。

(2)分布特点: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。

2、简述大洋水中氢氧同位素的变化规律。

在大洋水中D与H、16O与18O的变化完全是通过海水与大气循环的相互作用引起的。

❖规律(以O的变化为例):
(1)轻元素16O在蒸汽中的含量比产生它的液相中的高;
(2)高纬度雨水中18O较低,两极雨水δ18O具有最低值;
(3)纬度效应:低纬度到高纬度海水的δ18O逐渐减少,水汽通过大气有一个向北净(纯净)迁移的效应;(4)大陆效应、高度效应:即由海岸到内陆、海拔由低到高,大气降水中δ18O的逐渐下降。

H也遵守同样的规律。

3、简述影响海水pH因素。

(1)PH与温度的关系:随温度升高而降低。

(2)PH与压力的关系:静压力增大,PH降低。

(3)PH随盐度增大而增加。

(4)PH与CO2、[CO2]T/[CO32-]T的关系
(5)PH与海水深度的关系:随深度的增大而降低。

四、分析题
18.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。

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渐损失O2。

南极底层水的形成也导致了南大洋高的溶解氧。

19.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
=
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CO2,从而降低CO32-离子浓度。

20.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。

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洋由蒸发导致的高盐度,深层水的差异原因在于太平洋水年龄更老,其累积了更多由CaCO3溶解所释放的CO32-。

21.下图为南大洋表层水中硅酸盐与硝酸盐随纬度的变化情况,请比较二者的分布有何共同点与不同点,为什么?(8分)
答案:硅藻吸收上层水体的的硅酸盐是非常有效的,在40︒~50︒S的海域,硝酸盐浓度较高,但硅酸盐浓度仍接近于0,说明这些海域硅酸盐浓度限制着浮游植物的生长。

在55︒S以南,硝酸盐浓度和硅酸盐浓度均比较高,这是因为存在亚极地上升流和生物吸收速率低所共同形成的,这些海域浮游植物的生长被认为受光、低温度及痕量营养盐如Fe等所限制。

小论文(论述题)
1. 什么是赤潮?何谓富营养化?两者有什么关系?你个人对之有和看法?试举一二例说明之。

2.试论述同位素于海洋沉积过程的示踪意义。

考试时二选一,要求有事实,有分析,条理清晰,语言完整。

需独立完成。

如有雷同,所有雷同卷相同部分分数扣除。

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