化學(xué)海洋學(xué)期末考核題型填空題（約20分）單項(xiàng)選擇題（約10分）正誤判斷題（約10分）概念解釋（約15分）簡答題（約35分） 化學(xué)海洋學(xué)常識(shí)性數(shù)據(jù)1、標(biāo)準(zhǔn)海水的實(shí)用鹽度通常為35；其氯度為19.475‰。 2、海水的總堿度約為2.3mmol/L；其中碳酸堿度所占比例最大。 3、海水的pH范圍約7.5-8.5之間，所以海水一般呈弱堿性，一般認(rèn)為海水得pH主要受二氧化碳體系的控制；陸地水一般呈弱酸性。 4、海水的離子強(qiáng)度約為0.7（單位？）；密度約為1.025（單位？）。 5、化學(xué)海洋學(xué)最關(guān)注在海水中停留數(shù)天的懸浮顆粒。 6、鉀40對(duì)海水中放射性貢獻(xiàn)的百分比。 7、海水中平均停留時(shí)間最長、最短的元素及其停留時(shí)間。 8、海水中水的平均停留時(shí)間。 9、海水的更新時(shí)間。 10、到目前為止，海水中被鑒定的有機(jī)物大約占到50%。 11、海水中含量最多的元素及其在海水中的含量。 12、海水的平均深度近4000米，最大深度約11000米；風(fēng)混合層深度約40米，真光層深度在200以內(nèi)，溫躍層下緣深度0米（極鋒處）～1000米（赤道附近）； 13、海水垂直方向上的混合強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)弱于水平方向。海水中分子擴(kuò)散系數(shù)、垂直和水平方向上的渦流擴(kuò)散系數(shù)的數(shù)量級(jí)。 14、海水中的氮元素95.2%以溶解氮?dú)獾男问酱嬖?，而氮?dú)馍锱c化學(xué)惰性突出。 15、海水體系中DIC、DIP、DISi、DIN的主要存在形式及其所占比例。問答題（部分示例，具體考核內(nèi)容以各章知識(shí)點(diǎn)為準(zhǔn)）1、請(qǐng)多角度概括海水的化學(xué)組成。 2、為什么（相對(duì)于大西洋而言）太平洋深層水中硅的富集倍數(shù)，高于氮和磷。 3、河口海區(qū)水體化學(xué)環(huán)境的特殊性體現(xiàn)在哪些方面？ 4、海水中生源要素水平分布的典型特征是什么？請(qǐng)解釋該分布的成因。 5、請(qǐng)解釋海水化學(xué)物質(zhì)的來源和維持海水化學(xué)組成恒定的機(jī)制。 6、什么是元素在河口水體中的保守和非保守行為；它有哪幾種類型，并分別解釋；影響元素非保守行為的因素是什么？ 7、簡述18O或氘的緯度效應(yīng)及其成因。填空題（部分示例，具體考核內(nèi)容以各章知識(shí)點(diǎn)為準(zhǔn)）1、1819年 ?根據(jù)對(duì)各大洋海水的分析結(jié)果提出“全世界所有海水都含有同樣種類的成分，這些成分之間具有非常接近的比例關(guān)系”。 2、1873-1876年英國“ ”號(hào)的全球性航行，對(duì)包括海洋化學(xué)在內(nèi)的近代海洋科學(xué)的創(chuàng)立起了重要作用。 3、1961年 發(fā)表題為“海水的物理化學(xué)”的論文，第一個(gè)將物理化學(xué)理論成功地用于化學(xué)海洋學(xué)研究。 4、1962年Garrels 和Thompson發(fā)表題為“25℃、1個(gè)大氣壓下，海水的化學(xué)模型”的文章，討論了海水中主要成分的各種 的分布情況。 5、1955年 編寫的《海水的化學(xué)與肥力》討論了用化學(xué)解決生物生產(chǎn)力的問題，對(duì)氮磷硅的循環(huán)與浮游生物的關(guān)系作了詳細(xì)的描述。 6、以賴?yán)↗.P.Rilley）為主編輯的《 》（第二版始于1975年）至今已出版10卷，成為化學(xué)海洋學(xué)經(jīng)典、權(quán)威的系列著作。 7、20世紀(jì)初，在 的領(lǐng)導(dǎo)下，給出了鹽度、氯度和二者關(guān)系的最初表達(dá)式。

8、自1975年 發(fā)表關(guān)于海水中痕量元素的評(píng)論以來，有關(guān)痕量元素在海洋中分布的知識(shí)已有了一個(gè)量的飛躍。

9、 營養(yǎng)元素是指海洋生物生長需要的所有元素。

10、與海洋的生物生產(chǎn)力有關(guān)的三種元素N、P、Si濃度的大小，常常成為海洋生物生長的 因素，故稱為生原要素

11、對(duì)生物而言 C、O、H生命必需的營養(yǎng)元素故稱為 元素。

12、像Na、Mg、K、Ca、Cl等稱為 營養(yǎng)元素。

13、狹義的營養(yǎng)元素是指 ?。

14、當(dāng)生原要素含量較低時(shí)，濃度大小為生物活動(dòng)強(qiáng)弱所左右，從其化學(xué)行為上講屬于 成分。15、生原要素能被海洋生物直接吸收利用的化合物形式稱為 ?。

16、在海水中如As、Co、Cu、Fe、等等微量元素，也與生物生長密切相關(guān)，被稱為 。

17、三大天然放射系的始祖元素與本系其他核素相比，都是自然界中天然含量最 、衰變能力最 的元素。

18、大洋海水中的懸浮顆粒，以 性顆粒為主。

19、1872至1876年的 號(hào)環(huán)球海洋科學(xué)考察，成為包括海洋化學(xué)在內(nèi)的現(xiàn)代海洋科學(xué)的各個(gè)學(xué)科的里程碑式的新開端。

20、海洋化學(xué)家最關(guān)心在海水中停留 的懸浮顆粒，因?yàn)檫@樣的顆粒能對(duì)海水的化學(xué)組成造成有意義的影響。

21、當(dāng)海水中溶解二氧化碳的含量增加時(shí)，海水的pH 。

22、表觀耗氧量AOU（Apparent Oxygen Use-up）是海水中溶解氧在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的溶解度與水體中 溶解氧濃度的差。

23、海水中N2、O2、CO2氣體的溶解能力的大小關(guān)系與它們?cè)诳諝庵泻縿偤?。

24、1984年中國正式采用1978年實(shí)用鹽度標(biāo)度，標(biāo)準(zhǔn)海水的實(shí)用鹽度通常為 ；其氯度為 。

25、海水的總堿度約為 mmol/L；其中 堿度所占比例最大。

26、海水的氧化還原電位Eh理論計(jì)算值為 伏；pE值為 。如果某自然水體的pE值大，說明該體系更趨向于具有 性。

27、海水中氘和氧18具有相似的緯度分布，即從副熱帶起，隨緯度的增加二者在海水中的濃度 。

28、一般認(rèn)為， 控制著海水的酸堿度（pH）。

29、海水的pH范圍約在 ? 之間，所以海水一般呈弱 ? 性；其離子強(qiáng)度約為 ；密度約為 。

30、由于 作用，海水中碳酸根CO3=活度僅為沒有這種作用時(shí)的活度的 。

31、海水垂直方向上的混合強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn) ? 于水平方向。

32、元素分離分配系數(shù)（Ky(sw)）的對(duì)數(shù)與元素電負(fù)性函數(shù)（Qy）呈 ? 的線性關(guān)系。

33、遠(yuǎn)洋沉積物的沉積速率約為 ? 毫米/千年。

34、

概念解釋

1、海水中的溶解氣體；2、氯度；3、鹽度（1902年原始定義、1978年實(shí)用鹽度標(biāo)度）；4、分離分配系數(shù)；5、元素在海水中的地球化學(xué)活性；6、（全球）雙箱模型：7、清除（scavenging）；8、（解釋海水化學(xué)組成的）礦物平衡假說；9、移流；10、表觀平衡常數(shù)：10、CaCO3的表觀溶度積；12、生物性顆粒；13、海水中二氧化碳分壓（pCO2以及⊿pCO2）；14、總二氧化碳；15、總堿度TA（實(shí)用堿度PA、碳酸堿度CA、硼酸堿度BA、水堿度WA、剩余堿度SA）：16、文石和方解石；17、海底山脈雪線；18、元素的平均停留時(shí)間；19、氣泡的注入與溶解；20、化學(xué)存在形式。21、氣體的溶解度與溶解能力；22、氣體的飽和度與飽和差；23、薄膜模型24、海洋學(xué)上的一致性；25、海水組成的恒定性；26、營養(yǎng)鹽；27、Redfield模型；28、生源要素；29、海水的更新時(shí)間；30、AOU；31、活性硅酸鹽和活性磷酸鹽；32、（遠(yuǎn)洋）紅粘土；33、磷限制；34、海洋酸化；35、溫室氣體；36、歸一化總堿度（NTA）；37、歸一化總二氧化碳（NTCO2）；38、HNLC海域；39、源與匯；40、成系與散在放射性核素；41、穩(wěn)定同位素的分餾；42、“海雪”；43、碳酸鈣的飽和度

HNLC海域：是指高營養(yǎng)鹽低葉綠素海域，全球有三個(gè)，分別為：亞北極太平洋、南大洋、赤道太平洋，占全球海洋面積約30%，一般認(rèn)為限制HNLC海域初級(jí)生產(chǎn)力的因子是N、P、Si之外的Fe、溫度或光照。

化學(xué)海洋學(xué)重要知識(shí)點(diǎn)理解

1、化學(xué)海洋學(xué)定義及研究內(nèi)容

化學(xué)海洋學(xué)研究海洋環(huán)境中各種物質(zhì)的含量、存在形式、時(shí)空變化規(guī)律、化學(xué)組成以及控制海洋物質(zhì)循環(huán)的各種過程與通量。因此可以用“含量、分布、遷移、過程、通量”來概括化學(xué)海洋學(xué)的研究內(nèi)容。

2、化學(xué)海洋學(xué)學(xué)科的發(fā)展歷史

1）啟蒙階段（1872年之前）：有許多著名科學(xué)家進(jìn)行了許多奠基性的工作

2）早期探索與分析階段（1872-1920/s）：以1872-1876年英國挑戰(zhàn)者號(hào)（”challenger”）環(huán)球海洋調(diào)查為起點(diǎn)，現(xiàn)代化學(xué)海洋學(xué)學(xué)科從此建立起來。其實(shí)，以包括化學(xué)海洋學(xué)、海洋地質(zhì)、海洋生物和物理海洋學(xué)等學(xué)科為代表的海洋科學(xué)學(xué)科都是從這次環(huán)球海洋調(diào)查肇始的。

3）營養(yǎng)鹽調(diào)查與研究階段（1920/s-1950/s）

4）分析技術(shù)發(fā)展與規(guī)范海洋調(diào)查階段（1950/s—1960/s）

5）海洋物理化學(xué)發(fā)展階段（1960/s—1970/s）

6）深海大洋研究階段（1970/s—1980/s）；以海洋地球化學(xué)斷面研究（GEOSECS）項(xiàng)目推進(jìn)及觸發(fā)的痕量金屬測定技術(shù)改進(jìn)為標(biāo)志

7）海洋與全球變化關(guān)系研究階段（1990/s—）

3、海水中化學(xué)物質(zhì)的來源與海水化學(xué)組成的演化

海水化學(xué)物質(zhì)的來源：1）（形成于距今約42億年前的）原始海水中的化學(xué)物質(zhì)來源于地球誕生初期地球排氣作用排出的酸性、還原性、揮發(fā)性氣體。此前，由于地球表面溫度很高，這些氣體都存在于原始大氣中。2）當(dāng)陸地出現(xiàn)（距今38億年）以后，海水化學(xué)物質(zhì)增加了一個(gè)新來源——陸地巖石的侵蝕風(fēng)化產(chǎn)物，它取代地球排氣作用成為海水化學(xué)物質(zhì)的主導(dǎo)來源。雖然海底巖石也有侵蝕產(chǎn)物產(chǎn)生，但由于海底溫度、鹽度、濕度基本恒定，侵蝕風(fēng)化速度很慢產(chǎn)物量很少，這種來源?？珊雎浴?/p>

海水化學(xué)組成的演化：原始海水（距今42億年）是由酸性、還原性、揮發(fā)性氣體凝結(jié)而成，主要有H2O、CO2、NH4+、H2S、N2等，海水是酸性的，pH很低，同時(shí)水體還原性更強(qiáng)些；陸地出現(xiàn)（距今38億年）后，巖石風(fēng)化產(chǎn)物流入海洋，為海洋補(bǔ)充了大量的Na、Mg、Ca、K等金屬陽離子，使得海水的酸度逐漸降低，海水逐漸演變至今變成微堿性，pH也增加至如今的8.0左右；從距今25億年開始海洋生物的光合作用產(chǎn)生的溶解氧在海水中積累，海水也由一個(gè)還原性體系逐漸轉(zhuǎn)變成了一個(gè)典型的氧化性體系。

4、海水的化學(xué)組成

海水化學(xué)組成要從兩個(gè)角度進(jìn)行具體介紹，1）元素構(gòu)成，2）成分構(gòu)成。

5、海水化學(xué)組成恒定性及其維持機(jī)制

海水化學(xué)組成恒定性的表述（見教材）；

海水化學(xué)組成恒定性的理解：海水化學(xué)組成意味著各海域化學(xué)組成相同（空間恒定性）、海水化學(xué)組成意味著地球進(jìn)入穩(wěn)定期（距今30億年）以來海水化學(xué)組成未發(fā)生實(shí)質(zhì)改變（時(shí)間恒定性）、海水化學(xué)組成恒定性僅對(duì)常量元素成立對(duì)多數(shù)微量元素而言恒定性不成立（常量元素恒定性）。

海水化學(xué)組成恒定性的維持機(jī)制：本質(zhì)上講，是各個(gè)元素的特性決定了海水的化學(xué)組成。元素的特性的不同通常緣于元素電負(fù)性的差異。海洋化學(xué)研究領(lǐng)域的元素特性具體表現(xiàn)為1）元素各個(gè)存在形式的水溶性、2）元素各個(gè)存在形式在海洋儲(chǔ)庫中的地球化學(xué)活性、以及3）該元素在地球儲(chǔ)庫中的總量。也有人認(rèn)為是海洋中存在的某種過程維持（控制）著海水化學(xué)組成，像生物化學(xué)過程、沉淀-溶解平衡過程、吸附-解吸平衡過程等，但一般認(rèn)為這些具體的過程都是元素地球化學(xué)循環(huán)過程中的小環(huán)節(jié)，因此也可以說，是各個(gè)元素的地球化學(xué)循環(huán)過程控制著作為地球物質(zhì)儲(chǔ)庫之一的海洋中元素的化學(xué)組成。

6、引起海水偏離恒定性的原因（8個(gè)）

8、元素的存在形式相關(guān)概念

元素的存在形式：存在形式（species, chemical species，chemical ?speciation）這個(gè)術(shù)語是指元素的原子、分

子、離子、絡(luò)合物等在一個(gè)化學(xué)環(huán)境中真實(shí)微觀存在的形式，包含了固液氣相態(tài)因素。一種元素在同一溶液中會(huì)有多種存在形式，在海水這種復(fù)雜的溶液中更是如此。

元素的存在形態(tài)：只表達(dá)了元素存在的相態(tài)屬性。所以本課程建議學(xué)生區(qū)別使用存在形式和化學(xué)相態(tài)兩個(gè)概

念，盡量避免使用元素的存在形態(tài)這種表述。

9、平均停留時(shí)間概念與計(jì)算、穩(wěn)定海洋假設(shè)

穩(wěn)定海洋假設(shè)：

元素平均停留時(shí)間定義：

元素平均停留時(shí)間的物理意義

元素平均停留時(shí)間的計(jì)算（根據(jù)輸入、輸出速率計(jì)算均可）

對(duì)生源要素而言，還可以利用全球雙箱模型計(jì)算其平均停留時(shí)間。另外，對(duì)元素的某些具體的存在形式也可以計(jì)算其在海水中的停留時(shí)間。例如海水中的水。

10、鹽度定義的變遷

鹽度的5個(gè)定義：

分別是哪年頒布的？

首次定義的具體表述：見教材

實(shí)用鹽度定義的具體表述：以標(biāo)準(zhǔn)氯化鉀溶液為測定標(biāo)準(zhǔn)，通過測定海水電導(dǎo)率、利用鹽度-電導(dǎo)關(guān)系式計(jì)算得到的鹽度，實(shí)用鹽度是無量綱的量。

鹽度定義頻繁更改的原因：

絕對(duì)鹽度：絕對(duì)鹽度是對(duì)實(shí)用鹽度提出前，4個(gè)定義所定義鹽度的統(tǒng)稱，絕對(duì)鹽度以標(biāo)準(zhǔn)海水參考，有單位g/kg這是其與實(shí)用鹽度的最主要的2個(gè)區(qū)別。

11、元素的保守行為與非保守行為

如果一種元素不參與海洋中存在的生物、化學(xué)和地質(zhì)化學(xué)過程或其在海水中的濃度不受這些過程的影響，則稱其為保守行為元素，否則稱為非保守行為元素。

保守行為元素在海水中濃度只因水份增減（降水、蒸發(fā)）而變化，如果忽略蒸發(fā)降水的影響，保守行為的元素在海洋中任一空間位置處的濃度都相等，海水中的常量元素Cl、Na、K、Ca等以及主要由常量元素貢獻(xiàn)的鹽度、總堿度等都表現(xiàn)出其保守行為特征；某些痕量元素也因很少參與生物、化學(xué)反應(yīng)而呈現(xiàn)保守行為特征，如Rb+、Cs+、MoO42-、WO42-、Au等。在垂直分布圖上，保守行為元素的濃度分布是一條直線，又稱無分布。

生源要素和絕大多數(shù)痕量元素通常是非保守行為的，這其中營養(yǎng)鹽型的非保守行為元素更多些，除了N、P、Si之外，還有Cu、Fe、Zn、As、Mn、Cd等。呈現(xiàn)非保守行為的元素其垂直分布特征因?qū)е缕浞潜Ｊ氐倪^程的不同而不同，參見第6章痕量金屬的垂直分布。

12、海水中的溶解氣體

溶解氣體是以溶存形式（液態(tài)的）存在于海水中的氣體分子。

海水中的溶解氣體主要來源于大氣溶入（N2、Ar）和生物活動(dòng)（CO2、O2）；這四種氣體同時(shí)也是大氣和海洋中含量最高的四種氣體分子。

溶解氣體的分類：有常量氣體和微量氣體之分、放射性和非放射性氣體之分、活性氣體和非活性氣體之分、溫室氣體和非溫室氣體之分等等。

與氣態(tài)的氣泡主要存在于表層海水不同，溶解氣體存在于海水的各個(gè)深度上；而且由于壓力的增加深層海水甚至溶存著比表層更多的氣體分子。

13、溶解氧典型的垂直分布

①在?？諝怏w交換帶（0米-約10米）。相當(dāng)于海水表面的混合層。此層內(nèi)海水溶解氧與大氣接近平衡[飽和]，且混合均勻；光合產(chǎn)生的多余氧逸出海面。光合作用弱的時(shí)段或海域，如果水體溶解氧缺乏，會(huì)有大氣中溶解氧溶入海水。

②在光合作用控制帶（10米至約100米）。相當(dāng)于混合層下的真光層。此層內(nèi)光合作用遠(yuǎn)大于呼吸作用，所產(chǎn)生的的溶解氧，不能溢出海水而產(chǎn)生積累，溶解氧含量達(dá)最大值；

③在氧化耗氧帶（100米至約1000米）。相當(dāng)于真光層之下溫躍層之上的水層。此層內(nèi)生物顆粒分解耗氧漸增，水深1000米附近，出現(xiàn)氧最小值。

④深水層（1000米以下）。有兩種類型：A無氧生命禁區(qū)B環(huán)流富氧冷水補(bǔ)給恢復(fù)，后者多見。

14、溶解氧的水平分布特點(diǎn)（4個(gè)）

15、海水二氧化碳-碳酸鹽體系的認(rèn)識(shí)

化學(xué)構(gòu)成：CO2(g)、CO2(eq)、HCO3-、CO3=、H2CO3、CaCO3、以及H+、OH-、Ca2+、Mg2+等。

該體系涉及固液氣三相反應(yīng)，是與?？諝怏w交換過程和生物活動(dòng)高度耦合的體系。是決定海水酸度的主要弱酸體系。由于海洋吸收了人類活動(dòng)產(chǎn)生的CO2大約50%，對(duì)該體系的研究顯得尤為主要。

二氧化碳-碳酸鹽體系對(duì)海水酸度的控制主要是通過其弱酸解離反應(yīng)平衡實(shí)現(xiàn)的，平衡位置不同體系中H離子活度不同，酸度不同。

弱酸解離反應(yīng)平衡在本教材中多次涉及弱酸解離平衡的問題，p79圖4.4.1，p88至p91圖文，p134至p135圖文，p144至p145圖文。

16、海水酸化及其后果

1）海水是人類排放二氧化碳的匯。由化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳1/3-1/2被海水吸收。

2）海洋的自凈化過程緩慢。凈化工業(yè)革命以來吸收的二氧化碳需要幾十萬年。另見圖4.2.2。

3）海水pH因此而降低，造成海水酸化。過去150年以來海水pH從8.2下降到了7.9。

4) 海水酸化對(duì)海洋生物的影響。由于文石溶解度高于方解石，所以，以文石構(gòu)筑骨骼的海洋生物（珊瑚和翼足類浮游植物）將遭遇滅頂之災(zāi)。

17、各因素海水pH的影響

1）與溫度反變。由于弱酸電離常數(shù)隨溫度升高而增大，海水pH隨溫度的升高而略有降低。溫度校正式：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(pH)t2 =(pH)t1-a(t2-t1)

2）與壓力反變。由于碳酸的解離度隨壓力增大，因此海水的pH隨壓力增大而降低。壓力校正式：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(pH)p =(pH) 1-4.0×10-4p

3）與鹽度正變。鹽度增加離子強(qiáng)度增大，碳酸解離度降低，因此海水的pH隨鹽度的增加而增加。

4）與cCO2(T)/cCO2-3(T)比值反變。CaCO3溶解(消耗CO2)、光合作用為主(消耗CO2)時(shí)，比值減小，pH上升。CaCO3 溶解反應(yīng)：CaCO3+H2O+CO2＝Ca2++2HCO3-

18、海水二氧化碳體系四個(gè)主要分量分布及其影響過程

19、碳酸鈣的沉淀與溶解及其對(duì)二氧化碳體系主要分量的影響

碳酸鈣沉淀與溶解的化學(xué)反應(yīng)式：

2HCO3-+ Ca2+ === CaCO3+CO2(aq)+H2O（正反應(yīng)是沉淀過程、逆反應(yīng)是溶解過程）

該式即表達(dá)了海水環(huán)境中的一種純化學(xué)的沉淀-溶解過程，也表達(dá)了海洋生物光合與呼吸作用過程中相關(guān)成分的同化-異化過程。

碳酸鈣溶解對(duì)碳酸鹽系統(tǒng)各分量的影響：增加TA、增加TCO2、降低pCO2、增加pH.。沉淀過程對(duì)各分量的影響與溶解相反。

20、文石與方解石在大西洋、太平洋飽和深度

圖4.8.5和圖4.8.6給出了文石與方解石飽和深度的比較

有如下規(guī)律：①飽和度隨深度減小。表層水，普遍過飽和，最大7倍；減至1000米時(shí)近飽和；以下飽和度更小。②大西洋海水飽和度普遍大于太平洋（同深度比較）。③文石的飽和度小于方解石。

21、生源物質(zhì)降解及其降解物在三大洋的分布差異（無機(jī)氮磷硅垂直分布比較）

開闊大洋2000m生源要素濃度比較

DOC

DIN

DIP

DIC

DISi

生物體中元素賦存形式

軟組織

軟組織

軟、硬組織

軟、硬組織

硬組織

降解難易

最易降解

易降解

較易降解

較難降解

難降解

降解峰出現(xiàn)次序

1

2

3

4

5

2000m深水濃度(μM)

Atlantic

48

21

1.6

2245

27

India

43

38

2.8

2335

62

Pacific

34

36

2.95

2450

174

富集倍數(shù)

I-A

-5

17

1.2

90

35

P-A

-14

15

1.35

205

147

I-A/P-A

2.8

0.9

1.1

2.2

4

DIC濃度根據(jù)陳敏《化學(xué)海洋學(xué)》圖4.4.7估算

DOC濃度根據(jù)F. J. Millero《Chemical Oceanography》圖9.37估算（本教材圖7.4.8p234）

22、氮循環(huán)過程涉及眾多過程的聯(lián)系與區(qū)別

包括：固氮作用、生物吸收與釋放（又稱同化作用，反之是異化作用）、硝化與反硝化、氧化與還原、氨化作用（氮的釋放或異化）、遷出過程（埋藏的前奏）、埋藏過程（終極遷出）；另外還有再生、礦化作用。

23、大洋環(huán)流對(duì)海水中化學(xué)物質(zhì)空間分布的影響匯總

（溶解氧、生源要素、痕量金屬、二氧化碳體系分量、DOC）

24、痕量元素測定問題

1970年代之前痕量元素的測定結(jié)果普遍偏高，甚至偏高2個(gè)數(shù)量級(jí)以上。這是在海水樣品采集、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、測定環(huán)節(jié)對(duì)樣品的沾污造成的，因?yàn)楹哿吭貪舛缺揪秃艿?，環(huán)境沾污很容易使測定結(jié)果產(chǎn)生較大正偏差。海洋地球化學(xué)斷面研究（GEOSECS）項(xiàng)目開始前的實(shí)驗(yàn)室比測發(fā)現(xiàn)了這一問題引起海洋化學(xué)領(lǐng)域的關(guān)注。

1975年Boyle和Edmond提出用所謂“海洋學(xué)上的一致性”來判斷痕量元素測定結(jié)果是否準(zhǔn)確。

海洋學(xué)上的一致性可以表述為：痕量金屬的測定數(shù)據(jù)必須與海洋學(xué)上已知的生物過程、物理過程和地質(zhì)過程相一致，也就是說痕量元素濃度的變化可以用生物、地質(zhì)和物理過程解釋。也可以表述：海洋中經(jīng)過相同物質(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械暮繎?yīng)有類似的分布。

時(shí)至今日，海水痕量元素的測定仍然是一個(gè)必須時(shí)時(shí)處處避免樣品沾污、謹(jǐn)慎操作的工作。

25、元素對(duì)海洋生物的營養(yǎng)與毒性的理解

海洋環(huán)境中的所有元素都是海洋生物必不可缺的營養(yǎng)元素。但如果其濃度超過一定的濃度限度，任何元素都會(huì)對(duì)生物生長產(chǎn)生抑制或毒性作用，即使是生物生長所必需的常量元素也不例外。

對(duì)大部分元素而言上述濃度限度很高，致使我們往往不關(guān)注其毒性；而對(duì)某些痕量元素而言上述濃度限度很低，致使我們加倍關(guān)注其毒性（同時(shí)其“營養(yǎng)”作用常常被忽視）。

26、痕量金屬的垂直分布的7種類型及各類型的典型元素（要求前五種）

27、鐵施肥試驗(yàn)相關(guān)的問題

兩個(gè)假說及差異，實(shí)施鐵施肥的海域、試驗(yàn)項(xiàng)目、施肥效果

28、各種因素對(duì)初級(jí)生產(chǎn)力的限制

限制各海域初級(jí)生產(chǎn)力的因素有：N、P、Si、Fe、溫度、光照。

元素對(duì)初級(jí)生產(chǎn)力的限制的術(shù)語：在某一生態(tài)系統(tǒng)中，當(dāng)影響初級(jí)生產(chǎn)力的某一因素（例如N）量值過低時(shí)，該因素增加與減少直接影響海洋生物量的增加與減少，而其他因素對(duì)初級(jí)生產(chǎn)力沒有這種明顯的影響，這時(shí)我們稱該生態(tài)系統(tǒng)為該因素限制系統(tǒng)，簡稱X限制，例如氮限制、磷限制、光限制等。

全球海域大部分處于生源要素(N、P、Si)，一般認(rèn)為在HNLC海域處于Fe限制狀態(tài)，極地海域冬季處于光限制狀態(tài)，大部分高緯度海域處于熱限制狀態(tài)。

參見圖5.3.2、圖5.3.3、圖5.4.6、圖7.3.2、文字內(nèi)容p133、p196-p199。

29、海水有機(jī)物的種類

海水中的有機(jī)物分為哪五類

腐殖質(zhì)的性質(zhì)、類別及分類依據(jù)分類依據(jù)

腐殖質(zhì)占海水有機(jī)質(zhì)的40—80%

30、生物體（有機(jī)物）的平均化學(xué)組成

生物體（有機(jī)物）的平均化學(xué)組成表征：(CH2O)106(NH3)16PO4

更簡化的表征：CH2O

更復(fù)雜的表征：將Si、Ca、Fe等組合進(jìn)去

這種表征即反映了海洋生物的平均組成，也反映了無生命有機(jī)質(zhì)的平均組成。

31、溶解有機(jī)物的生物活性 見表7.4.1（p229）

1）周轉(zhuǎn)時(shí)間是劃分降解難易的依據(jù)

短于幾天—易降解；

短于幾年—半易降解；

幾年以上—難降解。

2）難降解有機(jī)物在海水DOC 中占最大份額，都是生物顆粒降解產(chǎn)生的小分子量有機(jī)質(zhì)。1000米以下的深層水中的有機(jī)物基本上都是難降解有機(jī)物。

3）易降解有機(jī)物是生物活性最強(qiáng)的DOC。只存在于真光層。

4）半易降解有機(jī)物只存在于溫躍層之上的水體中。

32、18O和2H的緯度效應(yīng)及其海洋學(xué)應(yīng)用

緯度效應(yīng)：表層海水中18O/16O，副熱帶最高，赤道較低，兩極最低。

造成這種效應(yīng)的原因有三：

1）18O較16O更難于蒸發(fā)易于凝結(jié)。海水蒸發(fā)時(shí)，18O更多地留在蒸發(fā)后的海水中；大氣中水汽凝結(jié)時(shí)18O更多地凝結(jié)而以降水的形式進(jìn)入海水。即蒸發(fā)凝結(jié)過程使18O/16O發(fā)生了分餾。

2）蒸發(fā)量雙峰型的緯度分布。

3）水汽由副熱帶（低緯）海域向極地（高緯）海域的輸送。

海洋學(xué)應(yīng)用：水體穩(wěn)定同位素的濃度特性是其在表層時(shí)，因蒸發(fā)降水過程造就的，一旦該水體進(jìn)入深層這種穩(wěn)定同位素含量特性便被保留下來，于是這種特性就可以作為我們追蹤水團(tuán)來源的示蹤劑，下圖就是借助不同水團(tuán)鹽度-δ判斷太平洋深層水（PDW）是北大西洋深層水（NADW）與南極底層水（AABW）混合而成的。

33、碳十四測年法是如何測定生物沉積物（化石）年齡的？

原理：生物生存時(shí)，通過新陳代謝，組織中的14C/C與表層海水中的14C/C平衡（相等）；一旦生物死亡，新陳代謝結(jié)束，保留下來的硬組織即構(gòu)成了“封閉”體系，繼而14C按其固有衰變速率常數(shù)(λ)衰變(β衰變成14N)，由此我們可以通過測定古代沉積物中古生物化石中的14C/C，計(jì)算其形成年代

計(jì)算公式：用14C/C表示14C的濃度(C不變量)代入到衰變速率式中得:

(14C/C)現(xiàn)在=(14C/C)形成時(shí)e-λt假設(shè)古今表層海水14C/C相同,則形成時(shí)間t可以計(jì)算