海洋地球化学
海洋地球化学绪论课件
海洋地球化学的概念及研究内容海洋地球化学主要参考书1. 赵其渊等编，海洋地球化学，地质出版社，1989 （青岛海洋大学）2. Roy Chester, Marine Geochemistry(2nd ed.), Oxford: Blackwell Science Ltd, 19993. 张正斌、陈镇东、刘莲生、王肇鼎著，海洋化学原理和应用——中国近海的海洋化学，海洋出版社，19994. 张经主编，中国主要河口的生物地球化学研究，北京，海洋出版社，19965. 赵一阳、鄢明才，中国浅海沉积物地球化学，北京，科学出版社，19945. 宋金明著，中国近海沉积物-海水界面化学，海洋出版社，19976. 陈松等著，海洋沉积物-海水界面过程研究，海洋出版社，1999海洋地球化学的定义李法西（1987）研究海洋中化学物质的含量、分布、形态、转移和通量的学科。
它是地球化学中以海洋为主体的一个分支，也是化学海洋学的主体。
赵其渊（1989）海洋地球化学是地球化学的新兴的分支学科，是地质学、海洋地质学、海洋学和海洋化学相结合而形成的边缘科学，它集中研究海洋环境下的各种地球化学作用过程和在这些过程中化学元素的行为规律和自然历史。
胡明辉（1998）* 研究海洋中物质的来源、迁移、转化及循环过程* 研究全球海洋收支（budget）平衡（balance）* 研究各种界面过程及物质的输入输出通量例子1：海洋中Mg的收支不平衡（imbalance）问题海洋中Mg的通量(1012mol/yr) ：河流输入：+ 8.0大气再循环：-0.5 -6.3 （？）离子交换：-1.2问题：Mg到哪里去了？——海洋化学（溶液化学时代）长期未能解决的一个悬案70年代末~ 80年代初，MIT的Edmond等开展海底热泉活动的化学通量研究，发现镁的热液输出通量与河流通量相当，解决了长期未决的海洋主要物质不平衡（balance）的悬案，同时也补足了一份海洋物质收支平衡的较完整的清单。
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。
海洋生态系统的生物地球化学循环
海洋生态系统的生物地球化学循环海洋是地球上最大的生态系统之一，扮演着维持地球生命平衡的重要角色。
其中，海洋生态系统的生物地球化学循环是海洋生物和环境之间相互作用的核心过程。
本文将对海洋生态系统的生物地球化学循环进行探讨，包括碳循环、氮循环和磷循环。
碳循环是海洋生态系统最为重要的一个循环过程。
海洋通过吸收大量的二氧化碳，起到了重要的温室气体的调节作用。
首先，海洋中的浮游植物通过光合作用吸收二氧化碳，产生有机物储存在其细胞中。
随后，这些有机物通过食物链的传递，传递给其他生物。
绝大多数生物通过呼吸作用将有机物氧化，释放出二氧化碳回到海洋中。
而一部分有机物会被埋藏在海底，形成化石燃料，这便是地球生物循环碳的重要部分。
氮循环是维持海洋生态系统中氮元素稳定循环的过程。
氮是构成生物体内蛋白质和核酸的重要成分。
氮的不同存在形式如氨、硝酸盐和无机氮等，以及氮的固定、脱氮和再氮化等过程，共同组成了海洋生态系统的氮循环。
氮的固定是指将氮气氛围中的氮转化为生物能够吸收的形式，这一过程由部分细菌和蓝藻完成。
氮的脱氮是指将有机氮转化为氮气，这个过程主要是由细菌产生的酶催化完成。
氮的再氮化是指将氮气还原为氨和无机氮，完成这个过程的主要是一些反硝化细菌。
这些转化过程交错进行，形成了一个相对稳定的氮循环。
磷循环是海洋生态系统中的另一个重要循环过程。
磷是维持生物体内核酸、骨骼和能量转化的关键元素。
海洋中的磷主要来自陆地的风化作用以及河流的输入。
生物体吸收海洋中的磷元素，形成有机磷化合物。
生物通过食物链的传递，将磷传递给其他生物。
当生物体死亡或排泄物释放时，有机磷会被分解为无机磷，继续参与海洋生态系统的循环。
综上所述，海洋生态系统的生物地球化学循环包括碳循环、氮循环和磷循环。
这些循环过程相互交织，维持着海洋生态系统的稳定。
通过合理管理和保护海洋生态系统，我们能够更好地利用海洋资源，维护生态平衡，保护地球环境。
同位素海洋地球化学-第2章 同位素基本概念
18O / 16 Ost
13C
16
12C14C
课堂练习题1
1、对于氧同位素，常用的标准有2种，一种是大洋平均水， 其18O/16O VSMOW =2.0052×10–3 ，另一种是拟箭石碳酸钙， 其18O/16O VPDB =2.0672×10–3 现有湖光岩某水样，其18O/16O = 1.995×10–3 ，求该水样
一种元素可由不同数量的同位素组成。自然界中同位素最多 的是Sn元素，有10个同位素：
112，114，115，116，117，118，119，120，122，124Sn 自然界也存在只有一种同位素单独组成的元素： Be、F、Na、P等27种。其余大多数由2～5种同位素组成。
13C
12C14C
2.质谱仪测定：
：
δ34S(‰)=[((34S/32S)样/(34S/32S)标)-1] ×1000 习惯上把微量（较小相对丰度）同位素放在R的分子上，这样可以
从样品的δ值，直接看出微量同位素比标准样品是富集了，还是贫化
了。
δ＞0表示34S比标准样品是富集了；
δ＜0表示34S比标准样品是贫化了。
13C
12C14C
4）同位素标准样品
使用较少
13C
15
12C14C
同位素δ值：样品的同位素比值相对于标准 物质同位素比值的千分值(parts per thousand, per mil, ‰)
( Rsa / Rst 1)1000 ( 1)1000
Rsa：样品（sa）的同位素比值；Rst：标准物质 （st）的同位素比值
18O 18O / 16 Osa 18 O / 16 Ost 1000
δ的大小与采用标准有关；统一标准才能相 互比较
海洋生态系统的生物地球化学过程
海洋生态系统的生物地球化学过程海洋生态系统是地球上最大的生态系统之一，涵盖了广阔的海洋领域。
这些系统中的生物地球化学过程对地球的生态平衡和气候调节起着至关重要的作用。
本文将探讨海洋生态系统中的生物地球化学过程及其重要性。
一、海洋生态系统概述海洋覆盖了地球表面约71%，是地球上最大的水域。
海洋生态系统包括了各种生物群落、海洋食物链以及物质循环网络。
这些生态系统通过不同的生物地球化学过程保持着生态平衡，影响着全球的碳循环、氧气产生和气候变化等。
二、碳循环和海洋生态系统碳循环是海洋生态系统中最重要的生物地球化学过程之一。
海洋中的浮游植物通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气，起着地球上氧气多数来源的重要作用。
此外，海洋中的浮游植物也是碳的关键储存库，通过死亡和沉积，将碳长期储存在海底。
三、氮循环和海洋生态系统氮循环是海洋生态系统中的另一个关键生物地球化学过程。
海洋中的浮游植物依赖于氮为营养物质，通过氮的固定与释放，维持着海洋食物链的稳定。
此外，海洋中也存在着硝化和反硝化等过程，参与着氮的转换和氮气的释放。
四、硅循环和海洋生态系统硅循环是海洋生态系统中还原硅酸盐的重要过程。
硅酸盐是海洋中重要的营养物质，对浮游植物的生长和生态系统的稳定至关重要。
硅循环通过硅酸盐的吸收、沉积和再循环，维持着海洋生态系统的稳定性。
五、磷循环和海洋生态系统磷是海洋生态系统中的另一种重要的生物地球化学元素。
磷存在于海洋中的有机和无机形式，对浮游植物和浮游动物的生长至关重要。
海洋生态系统中的磷循环通过磷酸盐的吸收和释放，维持着生物多样性和海洋食物网的稳定。
六、海洋生态系统的重要性海洋生态系统是地球上最重要的生物地球化学过程之一。
它们通过碳、氮、硅和磷的循环维持着生态平衡，对地球的气候变化和环境稳定起着重要的调节作用。
此外，海洋生态系统中的生物多样性也为人类提供了许多重要的资源，如食物、药物和能源等。
总结：海洋生态系统中的生物地球化学过程不仅维持着生态平衡，还对地球的气候变化和环境稳定起着重要的调节作用。
海洋生态系统中的生物地球化学过程
海洋生态系统中的生物地球化学过程海洋是地球上最广阔的生态系统之一，扮演着维持全球生态平衡的重要角色。
其中，海洋生态系统中的生物地球化学过程对海洋的生态功能和全球环境都起着至关重要的作用。
本文将对海洋生态系统中的生物地球化学过程进行详细探讨。
一、碳的循环过程碳是地球上最重要的元素之一，其在海洋生态系统中的循环过程对于全球碳平衡具有重要意义。
海洋中的浮游植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，并在海洋食物链中向上转移碳元素。
同时，海洋中的浮游动物摄取浮游植物，并将其中的碳元素转化为有机物质。
当这些浮游动物死亡后，它们的尸体会沉积到海底，形成有机碳储存。
此外，海洋中的微生物还通过呼吸作用释放二氧化碳到海水中。
这些过程共同调控着海洋碳循环的平衡。
二、氮的转化过程氮是生物体内构建蛋白质的重要元素，而海洋生态系统中的氮循环过程直接影响着海洋生物的生长和繁衍。
首先，海洋中的溶解氮会被一些细菌转化为氨氮，从而提供给了浮游植物的生长所需。
浮游植物通过吸收氨氮合成氨基酸，并以此为基础构建蛋白质。
而当浮游动物摄取浮游植物时，则将其中的氮元素转移到了动物体内。
当这些浮游动物死亡后，其体内氮元素将通过微生物的作用，逐渐转化为溶解氮，实现氮的循环。
三、磷的循环过程磷是构建核酸和骨骼的重要元素，在海洋生态系统中的磷循环过程对于维持生物多样性至关重要。
海洋中的溶解磷首先通过微生物的作用被吸收，并从中转移到浮游植物体内。
浮游植物利用吸收的溶解磷合成核酸和磷脂，从而支持其生长繁殖。
而当浮游动物摄取浮游植物时，其中的磷元素也随之转移到了动物体内。
当这些浮游动物死亡后，其体内的磷元素会逐渐沉积到海底，成为磷的储存。
四、硫的转化过程硫是许多生物体内重要的成分之一，而海洋中的硫转化过程对于维持海洋生态系统的稳定性至关重要。
海洋中的硫循环主要包括两个过程：硫化物生成和硫酸盐还原。
在海底的沉积物中，硫化物会通过微生物的作用生成，然后被还原为氢硫化物。
海洋生物地球化学循环与海洋污染
海洋生物地球化学循环与海洋污染作者：XXX概述：地球的表面约71%被海洋覆盖，海洋是地球上最大的生态系统之一，对维持地球生命的平衡起着至关重要的作用。
而海洋生物地球化学循环是指海洋中生物体与环境之间发生的物质和能量循环过程。
然而，近年来，随着人类活动的不断增加，海洋污染问题逐渐凸显，给海洋生态系统带来了严重的破坏。
本文将着重探讨海洋生物地球化学循环与海洋污染的关系。
一、海洋生物地球化学循环的重要性海洋中存在大量的生物体，包括浮游生物、植物、动物等，它们通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气，起到了地球碳循环和氧气供应的重要作用。
海洋中的生物在生命周期内会摄取和释放各种元素，如氮、磷、铁等，参与到海洋的生物地球化学循环中。
这些元素的循环过程对维持生态系统的平衡至关重要，同时也为其他生物提供了养分和能量。
二、海洋污染对生物地球化学循环的影响然而，随着人类活动的不断增加，海洋污染问题逐渐引发关注。
海洋污染包括了化学品、塑料垃圾、油污等，这些污染物的大量排放对海洋生态系统带来了严重的破坏。
化学物质的排放会对海洋生物体造成毒性影响，破坏其生理功能，甚至导致生物死亡。
而塑料垃圾的堆积会对海洋生物的觅食行为产生干扰，造成误食和窒息，威胁其生存。
油污的泄漏则会对水生生物造成严重影响，油膜覆盖水面会阻断阳光进入水下，影响浮游植物的光合作用，破坏海洋食物链。
三、保护海洋生物地球化学循环的途径为了保护海洋生物地球化学循环，减少海洋污染的影响，人们需要采取一系列的措施。
首先，应加强对化学品的管理和监控，严格限制其排放量，避免毒性物质进入海洋。
其次，加强塑料废物的回收和处理，遏制塑料垃圾污染。
同时，加强对油污的预防和响应，加强海上油污事故应急处置能力。
此外，加强对海洋环境的监测和评估，及时发现并解决污染问题。
最重要的是，提高公众的环保意识，加强教育宣传，呼吁人们减少对海洋的污染。
总结：海洋生物地球化学循环对维持地球生命的平衡具有重要意义，而海洋污染给这一循环带来了严重的破坏。
海洋有机物及地球化学过程介绍和生产力
§7-1 海洋有机物的组成
• 一、海洋有机物概述
3. 海洋有机物对海水物理、化学和生物性质的影响 ●对水色的影响（改变表面活性和张力）。 ●对海－气交换的影响：表面微层及其作用。 ●对多价金属离子的络合作用。 ●改变一些成分在海水中的溶解度。 ●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，… ●对海洋生物生理过程的作用。
－光化学合成：光合细菌（光合细菌的光合作用及应用展望，徐芬芬，2011） －沉积物释放：有机质分解释放；海底油渗。
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§7-1 海洋有机物的组成
• 一、海洋有机物概述
2. 海洋有机物的特点
●含量低。大洋表层水溶解有机碳浓度为90 μmol dm－3左右，深层平 均含量不到50 μmol dm－3。
➢ 海水中的有机物（organic matter, OM），广义地讲，包括大至鲸 小至甲烷分子的有机物。
➢ 海洋化学研究的有机物： ●主要是海洋生物的代谢物、分解物、残骸和碎屑等，它们是海洋
本身所产生的； ●还有一部分是陆源有机物，包括人类生活和生产活动所产生的有
机物质和有机污染物质，通过大气或河流带入海洋中。
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§7-1 海洋有机物的组成
• 二、海洋有机物的分类
海洋中的有机物（OM）
●按来源分类：
陆源、海源；
●按溶解性（过滤操作）分类：
溶解有机物（DOM）、颗粒有机物（POM）；
●按分子量分类：
低分子有机物、高分子有机物；
●按稳定性分类：
稳定有机物、不稳定有机物；
●按（生物）化学类别分类：化学结构、生物作用特点
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§7-1 海洋有机物的组成
• 二、海洋有机物的分类
❖ 2. 烃类：包括海洋天然烃和石油烃。 ❖ ●海洋天然烃：一般只含脂肪烃，无环烷烃、芳香烃。 ❖ 正链烷烃
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海洋地球化学
海洋地球化学是研究海洋中化学元素和化合物分布、运移、转化
的科学。
它是地球化学的分支学科之一，涉及海洋与陆地、大气、地
球内部之间的关系，研究的对象包括海水中的主要元素和微量元素、
溶解气体、固体物质、有机物、微生物等。
海洋地球化学的研究对于
了解地球历史演化和环境变化，以及探索海洋资源、保护环境具有重
要的理论和实际意义。
一、海水成分及循环过程
海水成分主要包括溶解的离子和混合的物质。
其中，主要离子有Na+、Cl-、Mg2+、SO42-、Ca2+、K+等，呈现明显的非均衡态分布。
海水中
的物质不断受到陆源输入、沉积物物质释放、生物作用、大气输入等
多种因素的影响，引起其成分和性质的变化。
海水循环包括大气输入、滨海带循环、深海底泥循环等过程。
二、海洋生物地球化学
海洋生物地球化学是研究海洋生物和与环境之间的相互作用及其化学
过程。
生物在海洋生态系统中起着重要的作用，海洋生物可以参与或
调节一系列关键的化学过程，为世界的碳循环贡献重要的力量。
海洋
生物地球化学研究涉及到海洋生态学、海洋微生物学等多个学科。
三、海洋污染与治理
由于工业化和城市化的发展，海洋污染问题日益凸显。
海洋对于全球
气候和环境的影响是极其重要的，其受到的污染严重影响着人类的生
存和生态平衡。
海洋污染治理包括源头控制、处理和减轻、绿色海洋
建设等多种手段。
海洋科学家要密切关注海洋污染的现状和趋势，积
极开展治理工作。
综上所述，海洋地球化学是一门重要的学科，具有广泛的研究内
容和实践意义，其研究成果对于维护海洋生态环境，提高生态气候变
化认识等都有重要的作用。
这门学科相当复杂，需要多个学科的知识
支撑，需要不断探索新的科学方法和技术手段，才能更好地推动海洋地球化学的发展。