天津科技大學(xué)化學(xué)海洋學(xué)復(fù)習(xí)資料

1、第一章：海水的化學(xué)組成1. 海水中化學(xué)成分分成哪幾類？如何理解這種分類方式？ (1) 海水的元素構(gòu)成：常量元素：含量大于1mg/kg的元素，共15種。分別是o、h、cl、na、mg、s、ca、k、br、c、n、sr、b、si、f。微量元素：含量小于1mg/kg的元素。 (2) 海水中的化學(xué)物質(zhì)組成：主要成分：在海水中濃度大于1mg/kg的成分。包括na+、k+、ca2+、mg2+、sr2+、cl、so42、br、hco3(co32)、f、h3bo3共11種成分。營(yíng)養(yǎng)元素：非保守成分(生原要素或營(yíng)養(yǎng)鹽)n、p、和si；微量營(yíng)養(yǎng)元素as、co、cu、fe、mn、mo等。微量元素：在海水中的含量小于

2、1mg/kg的元素。溶解氣體：海水中溶有大量的氣體，它們主要來源于大氣。如氧、二氧化碳、氮及惰性氣體等。海水中的有機(jī)物質(zhì)：海水中的有機(jī)物質(zhì)，包括有生命的生物體、生物殘?bào)w、生物的代謝物、排泄物和溶解有機(jī)物。懸浮顆粒：可以在海水中懸浮數(shù)天的固體顆粒。2. 海水中的常量元素、主要成分都是哪幾種？（參看第1題）3. 什么是海水組成的恒定性？是誰首先提出的？ 1819年，marcet提出“全世界所有的海水水樣都含有同樣種類的成分，這些成分之間具有非常接近恒定的比例關(guān)系，而這些水樣之間只有含鹽量總值不同的區(qū)別”。1884年dittmar仔細(xì)地分析和研究了“挑戰(zhàn)者”號(hào)調(diào)查船在環(huán)球海洋調(diào)查航行期間從世界各大洋

3、中不同深度所采集的77個(gè)海水水樣，結(jié)果證實(shí)海水中主要溶解成分的恒比關(guān)系，即“盡管各大海各海區(qū)海水的含鹽量可能不同，但海水主要溶解成分的含量間有恒定的比值。4. 什么是海水中的溶解氣體？ 海水中的溶解氣體主要指溶存形式的氣體分子，而不是指“氣泡”，前者分布在海水的各個(gè)深度，后者集中出現(xiàn)在表層。 海水中的溶解氣體種類 （1） 活性氣體和非活性氣體。參與海水中生物和化學(xué)反應(yīng)的氣體稱為活性氣體，又稱非保守氣體；例如co2、o2；不參與生物和化學(xué)反應(yīng)，僅受物理過程影響的氣體稱為非活性氣體，又稱保守氣體；例如惰性氣體和氮?dú)狻?（2） 微量氣體。以空氣中的含量為區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)，除n2、o2、ar、co2外的氣體，

4、例如：甲烷和一氧化碳。 （3） 放射性氣體。例如；3h、222rn、3he。5. 海水是怎樣形成的？海水物質(zhì)的來源？ (1) 最初的海水是伴隨地球本身的形成，較輕物質(zhì)從接近地核的中心向地表遷移形成大氣和海水雛形；(2) 在地球地質(zhì)結(jié)構(gòu)成熟(15億年)以前，原生火成巖中易溶物質(zhì)和頻繁的火山噴發(fā)帶來的酸性揮發(fā)物質(zhì)溶于地表水中，匯成海水；(3) 在地球地質(zhì)狀況進(jìn)入穩(wěn)定期后，陸地巖石風(fēng)化后淋濾水?dāng)y帶溶解物質(zhì)通過徑流入海是海水物質(zhì)的主要來源。海洋中大部分的陽離子和一小部分陰離子看來似乎是來源于火成硅酸鹽的風(fēng)化和火山的排出物，并由河流帶入海洋。也有一部分來自海底的水熱作用產(chǎn)物。多數(shù)主要陰離子是來源于揮發(fā)性

5、物質(zhì)。6. 理解表1.2與goldschmidt模型的關(guān)系。原生火成巖風(fēng)化海水沉積物分配風(fēng)化總量ai元素濃度ai形成沉積量bi元素濃度bi海水總量ci元素濃度ciaai = bbi + cci圖1-4 goldschmidt 地球化學(xué)平衡模型示意表1.2 海水中常量元素的種類和含量7. 會(huì)計(jì)算元素或某中成分在海水中的停留時(shí)間。掌握幾種主要元素的平均停留時(shí)間：富集元素：cl、br、na、mg、k、s、b、sr、rh、u、ca、c、f預(yù)平衡元素：n、p、si、i貧乏元素：al、fe、mn、cu。海洋儲(chǔ)庫(kù)相當(dāng)于cstr輸出r輸入qq、r ：元素y輸入、輸出海洋的速率m ：元素y在海洋中的總量顯然：d

6、my /dt = qy ry經(jīng)無數(shù)次循環(huán)，海洋與地殼巖石間元素分布基本平衡。所以有：dmy /dt = qy ry = 0該式稱為穩(wěn)定海洋假設(shè)，即對(duì)同一種元素y而言：qy = ry；但不同元素之間的 q或r各不相同。海水中某種元素y的平均停留時(shí)間定義如下：ty = my / qy利用平均停留時(shí)間定義式，可以進(jìn)行各種元素平均停留時(shí)間的計(jì)算，也可以對(duì)海水中其他組分（例如海水中的水分）進(jìn)行這種計(jì)算；海洋中水的停留時(shí)間tw 4000年（這里海水平均深度 4000 m、以海水平均蒸發(fā)量1 m/yr作為海洋中水的輸出速率）。8. 對(duì)維持海水化學(xué)組成的機(jī)制的理解： 影響海水化學(xué)組成的本質(zhì)因素是元素的特性，主

7、要是元素的水溶性和元素在海水中的地球化學(xué)活性；另外，元素在地球體系中的總存在量也制約著元素在海水中的濃度。 解釋：元素在海水中以溶解態(tài)存在的前提是該元素存在形式是水溶性的，水溶性越強(qiáng)，海水中含量越多；在海水體系中，某元素的地球化學(xué)活性越弱，海水中含量越多。不同元素的特性相異，導(dǎo)致海水各元素的含量差異。如果一種元素在地球中本來存在量就小，那么它在海水中的濃度也不會(huì)大。 維持海水化學(xué)組成的機(jī)制，有幾種理論進(jìn)行解釋。a.元素的地球化學(xué)循環(huán)平衡過程作為維持機(jī)制。即：海水中某種元素的多少，是由該元素在地球各儲(chǔ)庫(kù)間的大循環(huán)、大平衡所決定的。地球進(jìn)入穩(wěn)定期（距今15億年）以來，各元素在各儲(chǔ)庫(kù)間已達(dá)到了地球化

8、學(xué)循環(huán)的平衡，作為儲(chǔ)庫(kù)之一海水的化學(xué)組成無實(shí)質(zhì)變化。這意味著各種元素已經(jīng)在海水與地殼巖石、海水與大氣間建立了化學(xué)平衡。相比之下，海水中生物循環(huán)過程只對(duì)局部海水的元素構(gòu)成產(chǎn)生影響，但實(shí)際上它只是內(nèi)部循環(huán)，短時(shí)間尺度有影響；長(zhǎng)時(shí)間尺度看，不能作為整體海水化學(xué)組成的維持機(jī)制。b. 海水中的其它化學(xué)過程作為維持機(jī)制。包括酸-堿反應(yīng)，氧化還原反應(yīng)，溶解-沉淀反應(yīng)，絡(luò)合反應(yīng)，氣-液和液-固反應(yīng)。但是，在這些反應(yīng)過程，有的屬于海水的內(nèi)部循環(huán)，短時(shí)間尺度有影響；其余屬于元素地球大循環(huán)（即）的組成部分。c. 溶存元素-礦物平衡過程作為維持機(jī)制?？死啄╧ramer，j.r.1965）提出的理論。他研究了海水中的

9、10種主要成分，h+，na+，k+，ca2+，mg2+，po43-，so42-，cl-，f-，co2。認(rèn)為這些溶存組分和在海底沉積物中出現(xiàn)的礦物之間存在著化學(xué)平衡，海水中這些元素的濃度就是由這種化學(xué)平衡關(guān)系來決定的。該理論還有待驗(yàn)證。顯然溶存元素-礦物平衡屬于元素地球大循環(huán)（即）的組成部分。 綜上所述，維持海水化學(xué)組成的因素有兩方面：本質(zhì)因素是元素的特性，主要是元素的水溶性、元素在海水中的地球化學(xué)活性和元素在地球體系中的總存在量。過程因素是元素的地球化學(xué)循環(huán)平衡過程。9. 元素的（分離）分配系數(shù)和電負(fù)性函數(shù)關(guān)系如何？?jī)烧叩亩x和物理意義？(答案提示：分離分配系數(shù)與電負(fù)性函數(shù)的關(guān)系要強(qiáng)調(diào)線性遞減

10、（負(fù)相關(guān)）關(guān)系，同時(shí)注意電負(fù)性函數(shù)不等同于電負(fù)性。) 分離分配系數(shù)的物理意義：它反映了海水中的目標(biāo)元素濃度與其在地殼巖石中濃度的相對(duì)大小。 電負(fù)性函數(shù)的物理意義：以氧為參比元素，綜合表征了元素（地球）化學(xué)性質(zhì)的差異。10. 海水中富集、貧乏和預(yù)平衡元素劃分的具體標(biāo)準(zhǔn)是什么？若以cs、cr分別表示元素y在海水和河水中平均濃度（單位mol/kg）?？蓪⒑Ｋ性卮致詣澐秩缦拢?1) 海水富集元素： cs10cr在漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代里不斷聚集，充分混合，相互間的濃度比例基本保持恒定(變化在10%以內(nèi))。(2) 海水貧乏元素： cs0.1cr與河水比較，海水中這些組分含量少，一旦進(jìn)入迅速?gòu)暮Ｑ笾须x去，因此

11、在整個(gè)海洋中的分布是不均勻的，不同海區(qū)濃度差異常常很大。(3) 預(yù)平衡元素： 10crcs0.1cr在河水和海水中的濃度相近，流入海洋的該元素似乎是被河水“預(yù)平衡”的。11. 鹽度與氯度的定義和單位？如何測(cè)定？海水的鹽度和氯度（范圍）分別是多少？ 鹽度定義為：在1千克海水中，所有的溴化物和碘化物為等摩爾的氯化物所取代，所有的碳酸鹽全部轉(zhuǎn)換為氧化物，有機(jī)物全部被氧化以后所含固體物質(zhì)的總克數(shù)，以克/千克為單位，用符號(hào)s表示。 氯度定義為：在1千克海水中，當(dāng)溴和碘為等摩爾的氯取代后，所含氯的克數(shù)。以克/千克為單位，用符號(hào)cl表示。新定義為：沉淀0.3285234千克海水中鹵素所需銀的克數(shù)。 測(cè)定方法

12、：（1） 1902年國(guó)際海洋學(xué)委員會(huì)規(guī)定下列操作方法：取一定量的海水，用hcl酸化以后，再加氯水，在水浴上蒸干，而后放在150烘干24小時(shí)，最后先后在380及480分別烘燒48小時(shí)至恒重，稱出每千克海水殘留固體物的重量。（2） 電導(dǎo)法測(cè)定。第2章 海水中的微量元素1. 微量元素的界定值。研究微量元素的意義。 微量元素的界定值：1 mg/kg 研究微量元素的意義：(1) 微量元素雖然含量少，但也參與了海洋中的各種生物化學(xué)過程；(2) 相同的海洋過程對(duì)微量元素的含量的影響要比常量元素更明顯，或者說同一海洋過程所造成的微量元素的相對(duì)變化幅度要大于常量元素，這使我們更容易發(fā)現(xiàn)問題。2. 敘述1970s

13、后期海水微量元素研究的變化。變化的背景是什么？ 這種變化表現(xiàn)在兩個(gè)方面：1）采樣更科學(xué)和分析技術(shù)更精確。采樣技術(shù)的改進(jìn)使得我們可以在盡可能地避免樣品沾污的條件下采集海水樣品；分析技術(shù)的改進(jìn)后得到的分析儀器和分析方法的檢測(cè)限更低、能夠得到更為精確的微量元素含量值。2）海洋學(xué)界公認(rèn)的微量元素含量值普遍比之前低12個(gè)數(shù)量級(jí)。經(jīng)過海洋學(xué)上的一致性檢驗(yàn)的微量元素含量數(shù)據(jù)普遍降低。3. 什么是“海洋學(xué)上的一致性”？ 痕量元素的濃度的時(shí)空變化與海洋中已知的生物過程、物理過程、地質(zhì)過程相一致?；蛘哒f，海洋中經(jīng)過相同的物質(zhì)循環(huán)過程的微量元素間應(yīng)有較好的相關(guān)關(guān)系。他們?cè)诤Ｋ袘?yīng)有類似的分布?；蛘哒f，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)能用海

14、洋中已知的生物過程、物理過程、地質(zhì)過程解釋。4. 布魯蘭分類法的優(yōu)點(diǎn)是什么？其他分類方式有哪些？ (1) 直觀地描述了微量元素的空間分布。(2) 其他分類方式：1）根據(jù)平均停留時(shí)間分類法角皆靜男等于1983年提出的。2）根據(jù)與生物的關(guān)系的分類法broecker和彭宗宏于1982年提出的。3）根據(jù)痕量元素在海水中的垂直分布進(jìn)行分類bruland于1983年提出的。5. 海洋中微量元素的輸入和再生方式有哪些？哪種輸入量最大？ 輸入方式：（1）兩種主要的外部來源：a.大氣或河流把陸地巖石風(fēng)化的產(chǎn)物輸入到海洋中。b.通過海水的相互作用在海脊伸展中心引入礦物，形成海洋地殼玄武巖，經(jīng)由高溫?zé)嵋夯顒?dòng)和低溫的

15、相互作用重新釋放痕量元素。（2）熱液活動(dòng)，海底高溫的熱液活動(dòng)把痕量元素引入海水中。（3）伴隨中層、深層顆粒物質(zhì)的氧化分解及浮游生物外殼骨骼（硅酸、caco3 ）的溶解而發(fā)生的再生過程。（4）伴隨沉到海底的沉積物的重新溶解而發(fā)生的再生過程。海水中微量元素的再生：（1） 顆粒相的再生作用：顆粒物質(zhì)的產(chǎn)生、沉降、分解是控制海洋中微量元素分布的重要因素。顆粒物絕大多數(shù)起源于表層，在更深水層，沉降中的顆粒氧化分解、溶解作用使其中的微量元素得以釋放，返回海水中。（2） 沉積相的再生作用：沉積物中微量元素的重新溶解并進(jìn)入海水，是海洋中微量元素循環(huán)的關(guān)鍵過程之一。6. 熟悉移流-擴(kuò)散方程的形式和簡(jiǎn)單的推導(dǎo)。a

16、z、ax、ay的取值范圍是多少？舉例說明什么情況下r值為正、為負(fù)、為零。大洋中任意一點(diǎn)處某一成分濃度的改變，可看作是移流（海水水團(tuán)在三維空間的宏觀運(yùn)動(dòng)，即通常所謂的海流，如上升流等）和渦流（湍流）擴(kuò)散綜合作用的結(jié)果。借用分子擴(kuò)散理論，則渦流（湍流）擴(kuò)散速率可以用費(fèi)克定律描述。例如:垂直方向(向下為正，水表z=0)mol /scm20xyzuvwxoy面與海平面重合在大洋水體中取某微元體積，對(duì)某一成分作物料衡算：濃度增加速率 = 擴(kuò)散進(jìn)入凈速率 + 內(nèi)部生成凈速率 - 移流遷出凈速率得到組分濃度的移流-擴(kuò)散方程一般式： 在大洋中az的范圍通常是0.1到103厘米2/秒；而ax和ay的范圍是104

17、到108厘米2/秒。 舉例：a、當(dāng)一個(gè)（生物、化學(xué)）反應(yīng)過程造成目標(biāo)元素在水體中濃度增加時(shí)，ro，例如海水中光合作用為主時(shí)，水體中的溶解氧增加。 b、當(dāng)目標(biāo)元素不參與（生物、化學(xué)）反應(yīng)過程時(shí)，r=o，例如海水中的保守行為元素即是如此。 c、當(dāng)一個(gè)（生物、化學(xué)）反應(yīng)過程造成目標(biāo)元素在水體中濃度減少時(shí)，ro，例如海水中放射性元素，放射性衰變反應(yīng)過程總是使其濃度減少。7. 能夠根據(jù)移流-擴(kuò)散方程一般式，針對(duì)元素的特征分布和具有特定環(huán)流環(huán)境的海域給出各種簡(jiǎn)化模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式。也會(huì)逆向描述數(shù)學(xué)模型的所適宜的元素分布和海洋環(huán)境。什么是單行為模型？單行為模型：我們將渦流擴(kuò)散和宏觀移流稱為兩種不同的行為過程，

18、當(dāng)在一個(gè)方向上只研究一種行為忽略另一種行為時(shí)所得到的微量元素分布模型就是單行為模型。單行為模型是對(duì)實(shí)際過程的合理簡(jiǎn)化，當(dāng)移流和擴(kuò)散兩種過程中的一種主導(dǎo)元素的濃度分布，另外一種的影響可以忽略時(shí)，就適宜選用單行為模型進(jìn)行分析，所用的移流-擴(kuò)散方程也簡(jiǎn)化很多。8. 箱式模型的基本假設(shè)是什么？全球箱式模型種類和箱子界定。箱式模型是選擇某個(gè)三維水體（稱為箱子）作為研究對(duì)象，假設(shè)同一箱體內(nèi)海水混合快速而均勻，在整個(gè)箱體內(nèi)目標(biāo)元素的濃度，或溫度等參數(shù)接近相等；但不同箱體間差異巨大，且混合緩慢。 全球箱式模型種類和箱子界定： a：全球雙箱模型：這是最簡(jiǎn)單的箱式模型。第一個(gè)箱子由海洋低緯度的表層水組成，高溫低鹽

19、度；第二個(gè)箱子由各大洋的深層水和高緯度的表層水組成，低溫高鹽度。兩個(gè)箱子間被溫躍層隔開（兩極不存在）。 b：全球四箱模型：包括如下四個(gè)箱子：1北大西洋深層水，2南極底層水，3太平洋印度洋中（表）層水，4太平洋印度洋深層水 c：四層模型9. 什么是微量元素的保守行為和非保守行為，影響元素行為的因素有哪些？河口海區(qū)元素的非保守行為有哪兩種？請(qǐng)分別加以簡(jiǎn)介。 非保守行為是指元素的存在形態(tài)發(fā)生改變的行為，這種改變可能起因于生物的、化學(xué)的或物理的過程。保守行為則是指存在形態(tài)未發(fā)生改變。 影響因素：元素自身的化學(xué)性質(zhì)和水體的（化學(xué)、物理、生物）環(huán)境。 河口水體中元素的非保守行為有：清除型和溶出型 清除型：

20、當(dāng)河水流向海洋經(jīng)過河口地區(qū)時(shí)，水體中的目標(biāo)元素的溶存形式會(huì)以不同方式與顆粒結(jié)合而轉(zhuǎn)變成顆粒態(tài)，進(jìn)而從水體沉降、沉積到水底，致使該元素遷移出水體。 溶出型：當(dāng)河水流向海洋經(jīng)過河口地區(qū)時(shí)，水體顆粒態(tài)元素從顆粒溶出成為溶存形式，進(jìn)而進(jìn)入水體。10. 微量元素從海水水體中清除（遷離）的具體方式有哪些？（1）表層浮游植物的攝取。（2）有機(jī)顆粒物質(zhì)的吸附清除作用。（3）水合氧化物和粘土礦物的吸附并沉降至海底，成為沉積物的一部分。（4）結(jié)合到鐵錳結(jié)核上。11. 河口海區(qū)的環(huán)境的特殊性體現(xiàn)在哪些方面？ （1） 河口區(qū)的化學(xué)環(huán)境：在河口區(qū)化學(xué)環(huán)境的變化劇烈且影響因素復(fù)雜，主要表現(xiàn)在從低離子強(qiáng)度介質(zhì)向高離子強(qiáng)度介

21、質(zhì)的過渡；存在著從低ph 向高ph 的過渡； 從低鹽度向高鹽度過渡。這種環(huán)境下微量元素有充分機(jī)會(huì)發(fā)生吸附-脫附和沉淀-溶解反應(yīng)。 （2） 河口區(qū)的物理環(huán)境：具有淡水源的河口港灣產(chǎn)生一種效應(yīng)：淡水從上層流出，高鹽度海水則在底下流入。形成非常明顯的界面，而互相分開。潮流通過湍流混合作用破壞該界面，促使河水和海水在垂直方向上混合。河水和海水之間的相互作用還受到港灣的物理因子和所謂科利奧萊力（地轉(zhuǎn)偏向力）的影響。第三章 海水中的營(yíng)養(yǎng)元素1. 營(yíng)養(yǎng)元素的類別劃分，營(yíng)養(yǎng)鹽的定義。廣義的營(yíng)養(yǎng)元素是指海洋生物生長(zhǎng)所需要的元素，包括基本生命元素（ c、o、h ）、常量營(yíng)養(yǎng)元素（na、mg、k、ca、cl等）生原

22、要素和痕量營(yíng)養(yǎng)元素四類。營(yíng)養(yǎng)鹽的定義：生源要素能被海洋生物直接吸收利用的化合物形式。2. 三種生原要素的主要存在形式及其所占比例。海洋中磷的存在形式： 溶解無機(jī)磷（dip）：海水中磷的主要存在形態(tài)。 按濃度大小為序,主要有：hpo42-、nahpo4-、mghpo4 (三項(xiàng)合計(jì)占87%)、po43-(12%)、h2po4-、h3po4 (1%）。 顆粒無機(jī)磷（pip）：主要以動(dòng)物骨質(zhì)中磷灰石的形式存在ca(po4)3(oh,f)。 可溶性有機(jī)磷化合物（dop） 含有磷的生物性顆粒（pop）海洋中氮的存在形式：海水中氮元素含量2.31019g，其中化合態(tài)氮含量4.8%，溶解氮?dú)?5.2%?；蠎B(tài)

23、氮1.11018g，其中無機(jī)態(tài)占52.1%，有機(jī)態(tài)占47.9%；無機(jī)態(tài)氮大部分是作為海洋生物的營(yíng)養(yǎng)鹽的氮化合物，它們的總量約5.41017g，表層海水中的濃度no3-：1600 g/dm3，no2-：0.150 g/dm3；nh4+：550 g/dm3。另外，氮的有機(jī)化合態(tài)中生命體占0.1%，非生命體占99.9%，生命體中動(dòng)物占56%，植物占44%。海水中硅的存在形式：海水中的硅主要以溶解硅酸鹽、懸浮二氧化硅以及生物顆粒中所含硅的形式存在。前者主要形式是單位硅酸 si(oh)4。3. 氮元素在生物吸收、及生物分解過程中各存在形式間的轉(zhuǎn)換次序。(1) 光合作用時(shí)植物對(duì)氮元素的吸收(同化)。no3

24、-( 海水) no3-( 細(xì)胞內(nèi)) no2- nh4+ 氨基酸(有機(jī)氮) 透性酶 硝酸還原酶 亞硝酸還原酶 谷氨酸脫氫酶(2) 生物體的分解氧化。像同化過程一樣，在生物體呼吸、腐爛時(shí)各種細(xì)菌和酶在氮的分解、再生過程中也扮演著重要角色。其氧化再生的順序是，有機(jī)n nh4+ no2- no3- ；其氧化再生過程停止(平衡)約需3個(gè)月。4. 三種生原要素在海洋中循環(huán)的主要環(huán)節(jié)有那些？硅與氮磷的循環(huán)過程有什么不同？（指出有哪些環(huán)節(jié)即可，沒必要畫圖。） 循環(huán)主要環(huán)節(jié)： 與p、n在海水中的循環(huán)相比，si具有四個(gè)方面的特點(diǎn)：(1) 生物體中的si，絕大部分存在于硬組織中水溶性較差，而p、n主要存在于軟組織中

25、水溶性較好；(2) 微生物（細(xì)菌）在p、n的再生過程中起著決定性的作用，但硅的再生則主要靠海水的溶解。因此硅的循環(huán)環(huán)節(jié)要簡(jiǎn)單得多；(3) 由于河流補(bǔ)充量大，生物消耗不會(huì)造成硅酸鹽的表層耗盡；(4) 硅是海洋中變化幅度最大的元素，無論是豐度還是濃度變化幅度都比p、n元素大得多。5. 三種生原要素在海水中的水平分布、垂直分布有那些特點(diǎn)？三種營(yíng)養(yǎng)鹽在大洋中的垂直分布呈現(xiàn)類似的特點(diǎn)即：表層耗盡，深層維持在較大的濃度。n、p垂直分布更接近：自表層含量隨深度增加，在約1000m左右出現(xiàn)最大值，表明大量的生物殘?bào)w的軟組織在此深度基本分解殆盡。si 的垂直分布則與前二者有所區(qū)別，在約1000m以下，si 的含

26、量仍在增加，表明由于生物殘?bào)w的硬組織分解速度慢，直到海底也未分解完成。水平分布：1. 沿岸河口含量高于大洋。在生活污水大量排入的海域，會(huì)形成富營(yíng)養(yǎng)化（n、p），造成海水污染并誘發(fā)赤潮，我國(guó)長(zhǎng)江口（上海附近）海域硝酸鹽含量高達(dá)65mol/dm3，居世界之冠12-119。但某些季節(jié),沿岸生物的繁盛會(huì)使含量降至很低；2. 太平洋、印度洋高于大西洋。影響表層營(yíng)養(yǎng)鹽含量的因素多且復(fù)雜；相比之下，深層水營(yíng)養(yǎng)鹽含量分布更具有規(guī)律性。由北大西洋南至非洲海域 印度洋東部太平洋逐步增加、最后富集于北太平洋；3. 開闊大洋中：含量隨緯度增加而增加。高緯度海域高于低緯度海域。6. 三種生原要素在海水中的濃度（隨時(shí)間的

27、）變化有那些特點(diǎn)？在北半球的中緯度地帶，夏季營(yíng)養(yǎng)鹽濃度低、而冬季高。由于夏季光合作用活躍；為植物攝取量大，以及水體成層，所以難以由下層補(bǔ)給營(yíng)養(yǎng)鹽，這是造成營(yíng)養(yǎng)鹽濃度低的原因。冬季有機(jī)物的分界作用超過光合作用，營(yíng)養(yǎng)鹽再生顯著，以及隨著海面冷卻，引起垂直混合，由下層補(bǔ)營(yíng)養(yǎng)鹽，因此表層營(yíng)養(yǎng)鹽濃度變高。7. 影響生原要素分布變化的因素有那些？并舉例說明。(1) 生物活動(dòng)，海水環(huán)流；(2) 大陸徑流，季節(jié)降水；(3) 海底溫泉（火山），沉積作用。( 舉例：略 )8. 營(yíng)養(yǎng)元素（氮、磷、硅、碳、氧、鈣）在生物硬組織和軟組織中的存在豐度特點(diǎn)。（硬組織中含有硅、鈣；軟組織中含有氮、磷） cpnsica顆粒碎屑

28、軟組織8011500硬組織40005040平均1201155040海水深 層800115503200表 層6800003160軟組織或稱有機(jī)組織不含si 和ca；而硬組織主要是碳酸鈣和蛋白石-sio2不含p和n。9. 大洋海水表層深層水體中碳元素含量通常哪里大？原因是什么？10. 理解圖3.17所示的理想?yún)f(xié)變關(guān)系（解讀營(yíng)養(yǎng)鹽理想?yún)f(xié)變圖所包含的化學(xué)海洋學(xué)信息）。由于理想狀況下，海水中的溶解碳、磷酸鹽和硝酸鹽濃度的改變只受海洋生物活動(dòng)的控制，而生物按生物化學(xué)構(gòu)成比例對(duì)三者攝取和釋放，因此表明海水體系化學(xué)構(gòu)成的相位點(diǎn)只沿圖中對(duì)角線移動(dòng)。當(dāng)海洋中以光合作用為主，生物生長(zhǎng)繁盛時(shí)，消耗水中的三者并使其濃度

29、下降，并且是三者濃度協(xié)同下降，生源要素耗盡時(shí)，相位點(diǎn)即移到對(duì)角線最下端；當(dāng)生物氧化分解呼吸時(shí)，會(huì)將生源要素釋放回海水中，三者濃度協(xié)同增加，這種分解達(dá)到極致時(shí)，相位點(diǎn)即移到對(duì)角線最上端?！氨怼⒗洹贝磔o聚到下降流區(qū)的表層水，在輔聚過程中逐漸被冷卻（因?yàn)橹饕陆盗鲄^(qū)接近南北極），生源要素耗盡，故相位點(diǎn)位于對(duì)角線最下端。 “深、洋”是指在各大洋深層環(huán)流的水體，由于水體攜帶的生物顆粒在環(huán)流運(yùn)移過程中逐漸分解，溶解碳、磷酸鹽和硝酸鹽濃度逐漸增加，各大洋的深層水體的相位點(diǎn)是不同的；大西洋最低，太平洋最高。11. 生物活動(dòng)指數(shù)是如何定義的？其物理意義是什么？什么樣的元素指數(shù)大（?。可矬w內(nèi)含量大的元素，生

30、物活動(dòng)指數(shù)一定大嗎？(1) 生物活動(dòng)指數(shù)：為了表示海洋里各種元素受生物的影響，或和生物的相互作用的程度，三宅和猿橋（1966）引進(jìn)了生物活動(dòng)指數(shù)：(2) 越大，說明該元素與生物活動(dòng)的關(guān)系約密切元素cnsip0.01533060180(3) 海水中含量小，生物體內(nèi)含量大的元素，生物活動(dòng)指數(shù)一定大；海水中含量多，生物體內(nèi)含量少的元素，生物活動(dòng)指數(shù)一定小。12. 以磷為例，簡(jiǎn)述大洋環(huán)流對(duì)生原要素各大洋水平分布的影響。(圖3.3)（從下面兩方面簡(jiǎn)述： 大洋環(huán)流的流勢(shì)；表層回流光合作用；深層流動(dòng)氧化分解作用；流動(dòng)中接受上層顆粒）第四章 海水中化學(xué)物質(zhì)的存在形態(tài)1. 化學(xué)存在形式的概念，化學(xué)存在形式的分類

31、 (化學(xué)屬性、相態(tài)、stumm)?；瘜W(xué)存在形式是指元素在一個(gè)化學(xué)體系中的真實(shí)存在形式。分類：(1) 按化學(xué)屬性分類：分為有機(jī)存在形式和無機(jī)存在形式 (2) 按存在相態(tài)分類固、液、氣 液相：溶存形式是元素以真溶液形式存在，包括單質(zhì)、離子、離子隊(duì)、分子和絡(luò)合物。 固相：元素作為固相的組成部分或被固相吸附。包括膠體吸附和粗顆粒絡(luò)合物。 氣相：含有目的元素的氣體分子存在于海水中的氣泡。 (3) 按粒體大小分類：將海水中的金屬劃分為七類：a. 自由金屬離子 b. 無機(jī)離子對(duì)、無機(jī)絡(luò)合c. 有機(jī)絡(luò)合物、螯合物 d. 高分子量有機(jī)金屬化合物 e. 高分子散膠體的金屬絡(luò)合物 f. 吸附在膠體上的金屬化合物g.

32、 沉淀物、有機(jī)顆粒、活生物體殘骸。2、控制化學(xué)存在形式的過程包括哪些？ 要理解：a、某一過程的存在決定了參與這一過程的元素的不同化學(xué)形式的存在。b、反應(yīng)過程的平衡常數(shù)決定了不同化學(xué)形式的量的分布。參考答案：在海水中，元素的各個(gè)存在形式之間量的分配是化學(xué)反應(yīng)平衡所決定的，這些化學(xué)反應(yīng)有六類，包括：a海水中主要成分的離子締合反應(yīng)b弱酸解離反應(yīng)c微量元素的絡(luò)合反應(yīng)d氧化還原反應(yīng)e生物化學(xué)反應(yīng)f吸附解吸，沉淀溶解和離子交換反應(yīng)。3、海水化學(xué)模型的兩種不同含義。我們的課程介紹了哪幾種海水化學(xué)模型（對(duì)整個(gè)課程而言，不局限于本章）。一般認(rèn)為海水化學(xué)模型有兩種不同的含義：( 1)指研究海水中元素存在形式的理論

33、模式，該模式應(yīng)由物理化學(xué)基本理論決定存在形式的反應(yīng)機(jī)理，影響海水化學(xué)體系的主控變量以及元素存在形式實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)組成，不同的學(xué)者所使用的海水化學(xué)模型在上述方面不盡相同。( 2)專指海水中常量元素的存在形式。海水化學(xué)模型有：g.t.hanrot.p(cl-1不締合)海水化學(xué)模型、sipes(cl-1微量金屬)海水化學(xué)模型、平衡模型。海水化學(xué)模型控制過程常量元素微量元素有機(jī)存在形式備注只考慮無機(jī)存在形式garrels&thompson1962離子締合陰陽離子cl-不締合sipes1980離子締合陰陽離子cl-締合活性磷酸鹽及常量元素弱酸解離、締合陽離子陰離子p153砷弱酸、氧化還原陰陽離子鉛氧化還原、沉

34、淀陰陽離子r.h.byrne等痕量金屬1988絡(luò)合反應(yīng)陰離子金屬陽離子w.stumm & p. a. brauner締合、絡(luò)合陰陽離子金屬陽離子1975平衡模型w.stumm & p. a. brauner締合、絡(luò)合陰陽離子金屬陽離子有1975morel & morgan 1972締合、絡(luò)合陰陽離子金屬陽離子有p2054、本章介紹了哪三種平衡常數(shù)？他們的區(qū)別是什么？有三種平衡常數(shù)：( 1)用活度表示的熱力學(xué)常數(shù)。這種活度標(biāo)度是根據(jù)無限稀的標(biāo)度( 2)用濃度商表示的表觀平衡常數(shù)。適用于給定離子強(qiáng)度的介質(zhì)。( 3)只保持在特殊實(shí)驗(yàn)條件下的條件平衡常數(shù)。區(qū)別：(1)與(2)的差別是活度標(biāo)度的選擇不一

35、樣?；疃染哂行Ｕ凉舛鹊囊饬x，但對(duì)于海洋化學(xué)而言，采用離子介質(zhì)標(biāo)度更為方便，而條件平衡常數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)條件要求嚴(yán)格，只有在特殊情況下使用。5. 決定化學(xué)存在形式的基本變量。 壓力（包括組分分壓）、溫度、鹽度、ph、氧化還原電位、組分的活度（或濃度）。6、配位體的概念、絡(luò)合物的概念、離子對(duì)的概念。離子對(duì)和絡(luò)合物的區(qū)別3。在中心離子周圍結(jié)合的分子或負(fù)離子稱為配位體。由一個(gè)簡(jiǎn)單正離子（如cu+）和幾個(gè)中性分子（如nh3分子）或負(fù)離子結(jié)合而形成的復(fù)雜離子叫絡(luò)離子；含有絡(luò)離子的化合物叫絡(luò)合物。絡(luò)離子也被稱為絡(luò)合物。離子對(duì)是由帶不同電荷的離子，在靜電引力的作用下形成的一種新的單元。 絡(luò)合物與離子區(qū)別：1. 形成離

36、子對(duì)的正負(fù)離子之間被一個(gè)以上的水分子隔開，水合殼層相連但變形不大；而在絡(luò)合物中配位原子緊靠中心離子，形成共同的水合殼層；形成離子對(duì)時(shí)體積變化小，壓力不影響其形成。而絡(luò)合物相反。2. 作用力不同。離子對(duì)傾向于在鄰處徘徊而不是固定結(jié)合。3. 離子對(duì)形成涉及的離子數(shù)少，且沒有中性的分子參與。7. 化學(xué)存在形式研究中對(duì)元素做豐度區(qū)分的依據(jù)。換言之，為什么海水化學(xué)模型有時(shí)只討論常量元素、有時(shí)又只討論微量元素？化學(xué)形態(tài)研究中常常將海水中的主要成分和微量元素分開討論，這種處理既科學(xué)又實(shí)用。(1) 影響主要成分與微量元素存在形式的主要反應(yīng)過程不同。對(duì)主要成分，離子締合形成離子對(duì)是首要的( 因其地球化學(xué)活性低，

37、不易形成遷離形式，如絡(luò)合物、顆粒物等)；而微量元素更容易參與絡(luò)合反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)。故謂“科學(xué)”。(2) 單獨(dú)研究主要成分的存在形式時(shí)，由于微量元素含量太小而可忽略。單獨(dú)研究微量元素時(shí)，則可使用離子介質(zhì)標(biāo)度的參考態(tài)來定義活度。兩種方式均達(dá)到了合理簡(jiǎn)化實(shí)際過程、方便研究的目的。8. 海水化學(xué)模型的計(jì)算步驟。a. 確定模型范圍（涉及的元素、組分）；b. 確定涉及的反應(yīng)過程及存在形式（根據(jù)化學(xué)常識(shí)確定，選擇主要反應(yīng)）；c. 數(shù)據(jù)收集與測(cè)定（例如：平衡常數(shù)的收集，ph和離子總濃度的測(cè)定）；d. 列出關(guān)聯(lián)式（包括平衡關(guān)聯(lián)式和質(zhì)量守衡式） e. 計(jì)算。（常常使用計(jì)算機(jī)完成）習(xí)題上附有9. 請(qǐng)解釋表4.7中

38、co32-活度系數(shù)的巨大差異。成分abcco320.0210.0040.0240.0040.200.018在25，有效離子強(qiáng)度均為0.67的海水中測(cè)量的活度系數(shù)（a）在單一鹽溶液中測(cè)量的活度系數(shù)（b）和根據(jù)締合模型計(jì)算的活度系數(shù)（c）。由于co32自由離子僅有總量的十分之一，百分之九十以離子對(duì)形式存在，則海水的co32-活度系數(shù)比未考慮締合的計(jì)算值小十倍，即c大約比b小十倍。10. 皮特科威茨等（1978）的海水化學(xué)模型（表4.9）與加勒爾斯和湯普森等（1962）的海水化學(xué)模型（表4.8）有那些異同？相同點(diǎn)：都是模擬海水，常量元素的無機(jī)存在形式不變，海水中的陽離子很大部分以自由離子形式存在。不

39、同點(diǎn)：（）皮氏模型中，考慮了離子cl1與一些陽離子形成離子對(duì)，而且大部分締合陽離子是cl1（）加爾斯和湯普森的海水化學(xué)模型則是人為離子cl1不形成離子對(duì)。11. 像海水這樣包含了許多氧化還原反應(yīng)的復(fù)雜體系的氧化還原電位為什么可以通過某一電對(duì)的電位確定？實(shí)際上這一電位值是如何確定的？為什么？ 海水是一個(gè)氧化還原反應(yīng)平衡體系，該體系由海水中所有的氧化還原反應(yīng)組成。所有的氧化還原電對(duì)的電極電位，共同構(gòu)筑了海水的氧化還原電位；反過來任一電對(duì)的氧化還原平衡又受海水氧化還原電位的約束，或說任一電對(duì)的電極電位等于海水的氧化還原電位；因此海水的氧化還原電位可由任一電對(duì)的氧化還原電位求得。12. 奈斯特方程的應(yīng)

40、用，4.33式的推導(dǎo)及應(yīng)用，pe定義及eh與pe關(guān)系。13. 為什么可以用氧化還原反應(yīng)平衡預(yù)測(cè)多價(jià)元素的優(yōu)勢(shì)價(jià)態(tài)？如何預(yù)測(cè)？預(yù)測(cè)成功或失效的實(shí)例有哪些？（注：當(dāng)某體系內(nèi)一個(gè)氧化還原反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，針對(duì)該反應(yīng)的奈斯特方程才成立，才能用奈斯特方程反映該反應(yīng)涉及的氧化形態(tài)、還原形態(tài)活度濃度和體系氧化還原電位之間的關(guān)系） 預(yù)測(cè)原理：在一定的氧化還原體系中，其特定元素所有的價(jià)態(tài)之間濃度關(guān)系都被相應(yīng)的氧化還原反應(yīng)平衡控制，當(dāng)體系的環(huán)境條件（包括氧化還原電位、ph、溫度、壓力）確定時(shí)，體系內(nèi)所有的氧化還原反應(yīng)平衡的位置（即反應(yīng)物和濃度積的比值）也是確定的這種比值可以可以直接或間接的確定該體系中特定元素的優(yōu)勢(shì)

41、價(jià)態(tài)。 預(yù)測(cè)方法：首先，確定某體系中有哪些可能價(jià)態(tài)形式，其次，任選兩種價(jià)態(tài)構(gòu)成一個(gè)氧化還原反應(yīng)（一個(gè)電對(duì)），用奈斯特方程或4.33式計(jì)算并確定該電對(duì)中的優(yōu)勢(shì)價(jià)態(tài)。（注：當(dāng)可能價(jià)態(tài)多于時(shí)這個(gè)優(yōu)勢(shì)價(jià)態(tài)僅是該電對(duì)中的優(yōu)勢(shì)價(jià)態(tài)，不一定是整個(gè)氧化還原體系的優(yōu)勢(shì)價(jià)態(tài)形式）；其后，用上述優(yōu)勢(shì)價(jià)態(tài)與任選自第三個(gè)價(jià)態(tài)形式構(gòu)成另一個(gè)電對(duì)，重復(fù)第二步中的計(jì)算并確定該電對(duì)中的優(yōu)勢(shì)價(jià)態(tài)，依次類推直至篩選出所有價(jià)態(tài)中的優(yōu)勢(shì)價(jià)態(tài)形式。成功的：io3-+6h+6e=i-+3h2o (io3-)/(i-)=1013.5 海水中io3-為主要存在形式失敗的；mno2s+4h+2e=mn2+2h2o (mn2+)=10-8 mno

42、4-+4h+3e=mno2s+2h2o (mno4-)=10-15.9mn實(shí)際在總濃度約，高出倍，估計(jì)是以氫氧化物存在，與實(shí)際不符14. 氧化還原平衡預(yù)測(cè)與實(shí)際體系值間差異產(chǎn)生的原因。（p161）15. 為什么化學(xué)海洋學(xué)中常采用類似ph的物理量（如px）討論問題？因?yàn)楹Ｋ懈鹘M分含量很小，表達(dá)不方便，而px的形式方便討論問題16. 用數(shù)學(xué)的方法解釋式4.61為什么可以作為h2aso4-和 h3aso3優(yōu)勢(shì)區(qū)域的界線？（）證明凡是位于直線上的體系點(diǎn)h3aso3,h2aso-二者濃度相等，二者都不占優(yōu)勢(shì)證明： h2aso- h+2e=h3aso3+2h2o；展開并代入已知值得： （1）當(dāng)時(shí)，（1）

43、式成為： （2）即（4.61）式滿足（2）式的體系，我們可以稱之為氧化還原平衡體系，若用eeq，pheq表示該體系的氧化還原電位eh和ph值，則eheq=0.67-0.089pheq，在eh-ph坐標(biāo)系中，（2）式是一條直線，這條直線是在h2aso-與h3aso3的活度相等的條件下推導(dǎo)出來的，因此在這條直線上二者的活度相等，誰也不占優(yōu)勢(shì)（）證明凡是位于直線（2）上方的體系點(diǎn)，h2aso-占優(yōu)勢(shì)。證明：實(shí)際體系的eh和ph值一定滿足（1）式，但不一定滿足（2）式，eh1，ph1eheq，pheqeheq，pheq現(xiàn)有一實(shí)際體系eh1和ph1，其體系點(diǎn)位于直線（2）上方，我們可以選擇一個(gè)ph相等的

44、平衡體系eeq，pheq與該實(shí)際體系比較，即有：pheq=ph1，這時(shí)，eheqeh1在平衡體系中有：eheq=0.67-0.089pheq (3)對(duì)實(shí)際體系有：，因此：，即：表明直線上方的體系中h2aso-的活度大于h3aso3的活度，即h2aso-占優(yōu)勢(shì)。（）用上述方法可證明凡是位于直線下方的體系點(diǎn)h3aso3，占優(yōu)勢(shì)。即得證。17. 在peph圖和ehph圖上下述4種反應(yīng)的曲線走向如何？（）有氫離子參與的氧化還原反應(yīng)：p165圖4.7，遞減的曲線，曲線a上方是氧化態(tài)優(yōu)勢(shì)區(qū)，下方是還原態(tài)優(yōu)勢(shì)區(qū)（）只有氫離子參與的非氧化還原反應(yīng)：p165圖4.7，表現(xiàn)為一條與縱坐標(biāo)軸平行的曲線，即曲線，由于

45、ce4+離子只有曲線的上方才能穩(wěn)定存在，所以曲線不能延伸到曲線的下方來（）無氫離子參與的氧化還原反應(yīng)：p165圖，表現(xiàn)為一條與橫坐標(biāo)軸平行的曲線，即曲線，曲線的上方是ce4+離子的穩(wěn)定區(qū)，下方是ce的穩(wěn)定區(qū)（）無氫離子參與的非氧化還原反應(yīng)：p165圖，表現(xiàn)為曲線與曲線的交點(diǎn)由于一定溫度下，pe與eh成正比例關(guān)系，pe-ph與eh-ph兩種圖上，代表某一反應(yīng)的曲線的位置沒有實(shí)質(zhì)的變化18. 如何利用peph圖和ehph圖判斷某種元素在海水中的優(yōu)勢(shì)形式？結(jié)合天然水的ehph圖，解釋通常的海水氧化性為什么較強(qiáng)。由圖4.7知：曲線a上方是有利于h+離子存在的穩(wěn)定區(qū)，即氧化態(tài)優(yōu)勢(shì)區(qū)，下方是有利于h2存在

46、的穩(wěn)定區(qū)，即還原態(tài)優(yōu)勢(shì)區(qū)而在海水中，eh0.74v，海水的ph值約為7.78.3，有圖知，海水處于曲線a的上方，所以通常海水氧化性較強(qiáng)19. 拜爾內(nèi)的痕量元素海水化學(xué)模型（第二章第7節(jié)）將金屬陽離子劃分成哪幾類？熟悉logmt/m（logmt/m值較大意味著絡(luò)合形式較自由離子更多）。五類：a.海水中強(qiáng)烈水解的金屬b在海水中有氯化物絡(luò)合占優(yōu)勢(shì)的溶液化學(xué)c在海水中有碳酸根絡(luò)合物占優(yōu)勢(shì)的溶液化學(xué)d海水中具有轉(zhuǎn)換存在形態(tài)的金屬e海水中弱絡(luò)合的金屬 logmt/m是一重要指標(biāo)性參數(shù)，logmt/m值較大意味著絡(luò)合形式較自由離子更多mt總離子濃度，m自由態(tài)濃度第五章 海水中的有機(jī)物及其與金屬離子的相互作用

47、1. 海水中有機(jī)物的分類（依據(jù)過濾結(jié)果，顆粒、溶解、揮發(fā)）。tom中pom和dom的相對(duì)構(gòu)成。(1) 按粒徑劃分可分為兩類：溶解有機(jī)物（dom）：凡可通過0.51.0微米膜過濾器的有機(jī)物稱為溶解有機(jī)物。膠體有機(jī)質(zhì)的粒徑范圍0.0011微米。多數(shù)屬于dom。顆粒有機(jī)物（pom）：不能通過上述0.51.0微米膜過濾器的有機(jī)物稱為顆粒有機(jī)物。(2) 大洋海水中有機(jī)物總量和構(gòu)成（以有機(jī)碳計(jì)算）：doc總量：約占toc的95%；6651015gc10001015gcpoc總量：約占toc的5%；其中，非生命體：301015gc；生命體：0.51015gc2.01015gc 。但是在特定局部，這種構(gòu)成是不

48、成立的。例如：在真光層中，浮游生物和細(xì)菌存有量多，生命有機(jī)碳占有很大的比例。2. 海水中dom的含量和分布概況。海水中的有機(jī)物的含量，為什么以有機(jī)碳表示。(1) 海水中的溶解有機(jī)物的含量一般以其中的碳含量doc表示。濃度很小，約為0.53mg/dm3，在tdc約28mg/dm3中占很小的比例。作為其組成部分的各個(gè)化學(xué)存在形式均屬于痕量成分。分布：a. 表層水：表層水有機(jī)物含量高。含碳量為13mg/dm3，平均1.5mg/dm3。b. 深層水：有機(jī)物含量幾乎恒定。含碳量通常小于1mg/dm3。c. 近岸河口：含量較高?？筛哌_(dá)100mg/dm3。尤其在淺層沉積物的間隙水中，dom最高可達(dá)800mg

49、/dm3（加拿大西南部的saanich灣）。影響海水中有機(jī)物垂直分布差異的主要原因應(yīng)是海洋生物活動(dòng)差異；而影響水平分布的因素則比較復(fù)雜。(2) 由于海水有機(jī)物許多分子結(jié)構(gòu)不明，測(cè)定時(shí)是將有機(jī)物氧化成二氧化碳再進(jìn)行測(cè)定，通過有機(jī)碳的含量換算成有機(jī)物的含量，所以常用有機(jī)碳表示3. 海水中有機(jī)物有哪三個(gè)主要來源？最多的是哪個(gè)來源？海水中有機(jī)物的來源有內(nèi)部來源和外部來源之分。內(nèi)部來源，又稱自生的（autochthonous）是指：生物活動(dòng)制造的有機(jī)物，與海洋初級(jí)生產(chǎn)力凈值基本相當(dāng)，但這部分有機(jī)物最終將分解為無機(jī)碳返回海水中，因此嚴(yán)格地講不能作為海水有機(jī)物的真正“來源”。外部來源，又稱外來的（alloc

50、hthonous）包括：1、河水徑流（river run-off）。2、大氣輸入（atomspheric transport）主要途徑是降水。海洋中有機(jī)物的來源、儲(chǔ)有、遷出（單位：1015gc/yr）williams1971williams1975hedges1992來源儲(chǔ)有遷出大氣輸入降水河流輸入poc doc凈初級(jí)生產(chǎn)力poc(非生命)poc(生命)doc近岸沉積深海沉積總計(jì)0.22河流輸入總量:0.31360.0950.22河流輸入總量:0.1836300.510000.0030.090.0930.10.20.2503226650.1260.0050.126表中海水中有機(jī)碳的河流與大氣輸

51、入項(xiàng)合計(jì)為約0.400.531015gc/yr（凈初級(jí)生產(chǎn)力），而遷出項(xiàng)合計(jì)約0.0950.2571015gc/yr，遷出不及輸入的一半，顯然，輸入海洋的有機(jī)碳多數(shù)將轉(zhuǎn)化成無機(jī)碳。4. 有機(jī)物的大概構(gòu)成。海洋中的dom的主要組分是類脂物，它們是動(dòng)物和植物體中比較穩(wěn)定的一類化合物，包括脂肪酸、甘油脂、蠟脂、磷脂、烴、崰醇、崰醇酯。已經(jīng)檢測(cè)出，并且研究較多的dom包括：脂肪酸，崰醇，氨基酸，碳水化合物，烴，尿素，維生素，腐殖質(zhì)等。簡(jiǎn)述海水中有機(jī)質(zhì)的性質(zhì)。1）電化學(xué)性質(zhì)。海洋中的dom具有陰離子的特性。因其中的酸性官能團(tuán)的電離作用而產(chǎn)生。其穩(wěn)定存在的途徑有兩個(gè)：形成雙電層結(jié)構(gòu)和生成絡(luò)合物。2）酸堿性

52、質(zhì)。因其中的羥基、酚羥基官能團(tuán)，既能電離產(chǎn)生質(zhì)子，又能接受水中的質(zhì)子。3）河口區(qū)的絮凝作用。隨著河水向海中移動(dòng)，環(huán)境ph值增加，原來微小的腐殖質(zhì)膠粒迅速絮凝。4）易形成有機(jī)聚集體（顆粒有機(jī)物）。這對(duì)物質(zhì)在海洋中的分布和遷移起著重要作用?？梢岳斫鉃樯镒饔?。5）水解作用。在催化作用下，大分子dom水解成海洋生物可以直接利用的小分子量化合物。6. 有機(jī)配位體的分類。金屬生成有機(jī)絡(luò)合物能力的順序，誰最大？絡(luò)合比例是多少？(1) 按照分子量的大小，有機(jī)配位體的分成兩類：a. 低分子量有機(jī)配位體：指小分子量( lmw：200amu)的有機(jī)分子。這種有機(jī)分子在海水元素的地球化學(xué)循環(huán)中居于次要地位，故一般濃

53、度下，其絡(luò)合作用的研究意義不大。b. 大分子量有機(jī)配位體：中等分子量和高分子量（hmw：5102106amu）的有機(jī)分子。雖然其具體結(jié)構(gòu)都還不清晰，但其研究意義重大。在賴?yán)幕瘜W(xué)海洋學(xué)3-1-257對(duì)有機(jī)配位體的分類如下：a. 低分子量有機(jī)配位體：指小分子量( lmw：200amu)的有機(jī)分子。這種有機(jī)分子被認(rèn)為總是存在于真實(shí)溶液中。b. 含有親水基團(tuán)的聚合有機(jī)物：重要的親水基團(tuán)有-coo-，-nh2，-r2nh，-rs-，roh-，ro-。不論大小，它們均能留在溶液中。c. 膠體有機(jī)配位體：高分子量( hmw：5102106amu)或聚集的有機(jī)分子。它們與無機(jī)膠體吸附或形成化學(xué)鍵。(2) 金

54、屬生成有機(jī)絡(luò)合物能力的順序?yàn)椋篶uznpbhgalcdmn銅與有機(jī)配位體絡(luò)合的能力最大，有機(jī)物的存在對(duì)銅的無機(jī)存在形式影響也最大，其有機(jī)絡(luò)合形式占總銅的30%-98%(不同作者的報(bào)道范圍)。7. 簡(jiǎn)釋絡(luò)合容量的概念( 定義、物理意義、一般水體的容量值)。(1) 海水所具有的部分掩蔽金屬離子能力用海水的絡(luò)合容量表示。每升海水樣品絡(luò)合所加入的金屬（通常用cu2+）的摩爾數(shù)，稱為海水的絡(luò)合容量。(2) 海水的絡(luò)合容量是海水金屬緩沖容量的一種量度。它對(duì)海水中污染金屬歸宿的定量研究十分重要。海水的絡(luò)合容量通過化學(xué)或生物學(xué)的方法測(cè)定。(3) 不同水體的絡(luò)合容量平均值大小有著明顯的區(qū)別： 污水：4.63mmol.dm-3； 內(nèi)陸水：1.35mmol.dm-3； 海水：0.27mmol.dm-3。這表明富含有機(jī)物的水體具有更大的絡(luò)合容量。8. 什么是平衡模型？請(qǐng)概要介紹斯圖母和布勞納的平衡模型研究。（見張正斌等，海洋化學(xué)原理及應(yīng)用-中國(guó)近海的海洋化學(xué)，海洋出版社，1999。p291-）平衡模型是涉及有機(jī)金屬絡(luò)合物的海水化學(xué)模型，既討論無機(jī)存在形式，也討論有機(jī)存在形式的