营养盐：海洋植物与动物生长所必需的元素H C O N P Si Mg Cl、K、S、Ga、Fe、Zn、Co、Cu、Se
海水中营养盐的来源：大陆径流的输入、大气沉降、海底热液作用、海洋生物的分解
开阔大洋、沿岸和河口区水体中各种形态氮的分配情况(氮在大洋中和河口区的存在方式) 图：
对于海洋的不同区域，各种形态的氮的含量及其之间的分配是不同的，在开阔大洋深层中，氮主要以NO3-和NO2-形式存在，其比例占到92%，其余的以溶解有机氮形态存在。而对于开阔大洋表层水，氮主要存在于DON中（83%），其次是PON（7%），在接下来是NO3-+NO2-（5%）和NH4+(5%).到沿岸海域和河口区，NO3-+NO2-的比例明显比大洋表层水来得高，其比例分别为45%和31%，DON 所占比例降至18%（沿岸海域）和13%（河口区）。NH4+的比例随离岸距离的减少越来越大（沿岸海域为34%，河口区为48%）沿岸海域与河口区POM所占比例与开阔大洋表层水差别不是很大，分别占3%（沿岸海域）和8%（河
海洋氮的循环：（122）
氮营养盐的空间分布和垂直分布（图）
全球海洋表层水中no3-的空间分布,在中、低纬度大部分海域，表层水中的no3-的浓度均很低，但在南大洋、亚北极太平洋与北大西洋，表层水具有高浓度的no3-，浮游植物的光合作用无法完全利用这些营养盐，使其在任何季节呈现缺乏的状态，这些区域被称为高营养盐、低叶绿素海域（HNLC区）
垂直分布图给出了北大西洋与北太平洋no3-垂直分布的典型特征，表层水中no3-浓度很低，而深层水中较高，no3-浓度在真光层底至1000m之间的深度存在明显的浓度梯度，且北太平洋深层水no3-浓度高于北大西洋深层水。
沿全球热盐环流的路径，深海水中的硝氮含量是逐渐增加的，原因在于伴随着水体年龄的变“老”，积累了由有机物再矿化释放的硝氮海洋生物固氮：是指海洋中的某些原核生物通过固氮作用将N2转化为N化合物的过程
深水层中，硝化和反硝化作用是控制氮循环的的主要过程硝化作用：在氧化性海水中，氨极易通过海洋细菌的作用被氧化成NO2-，并进一步被氧化成NO3-的过程
反硝化作用：在溶解氧不饱和的海水中，一些异氧细菌会将NO3-作为电子接受体以代谢有机物，从而将部分no3-还原为no2-，并进一步还原为n2，该过程称为反硝化作用发生的条件：
（1）亚氧或缺氧；（2）大量的有机物存在
海水中的总磷（TP）可分为颗粒磷（PP）和总溶解磷（TDP），在大多数开阔海洋环境中，TDP储库一般远远超过PP储库。
无机磷存在形态：正磷酸盐、焦磷酸盐、和其他一些缩聚的环状和线状聚合物
有机磷存在形态:磷酸酯单体、磷酸酯聚合体、磷酸酯、其他有机磷聚合物
海洋中磷的来源：陆地径流的输入、大气沉降、火山活动海洋中磷的迁出：有机质的埋藏、磷在黏土、铁水合氮化物上的吸附与沉降、磷灰石的埋藏、海底热液作用
海水中元素的停留时间：
==
海水中元素的储量海水中元素的储量
元素输入速率元素迁出速率
元素通过颗粒沉降迁出的通量：
river river mix deep mix surface
=...
P V C V C V C
+-
如果假设g代表某元素进入上层箱后以颗粒沉降迁出的份额（1）
surface
river
deep
river
30.
g=1
130.
C
C
C
C
-
+
（1）
1
1.()
d e e p s u r f a c e
m i x
r i v e r r i v e r r i v e r
f
C C
V
V C C
=
+-
（2）
5
1000
10
.0.01
mix
T
a
f g
τ===（3）
由上层水箱颗粒物迁出进入深层箱子的元素最终埋藏于沉积物的份额：得（2）
f．g 表示的就是某元素在海水完成一次混合循环期间最终迁出海洋的份额：（3）
活性磷酸盐的垂直分布（图）
1、全球海洋SRP平均浓度：~ 2.3 μM；
SRP浓度随离岸距离增加而降低，最低浓度出现在北太平洋和北大西洋表层水；
2、在沿岸海域，浮游植物水华的季节性以及夏季水体层
化作用会使SRP降低到<0.2 μM，而在其他季节，河流输入以及强的垂直混合可将SRP维持在> 0.5 μM；
3、开阔大洋水中，生物的吸收可使表层水SRP浓度全年均低于0.2 μM，SRP浓度随深度增加而增加；
4、SRP极大值通常对应于溶解氧的极小值；
5、1000 m以深，SRP浓度恒定在2~3 μM，且受全球热
盐环流的影响。
分析溶解态硅酸盐上升流的分布（图）
溶解态硅酸盐含量在风生上升流区比较高，主要位于赤道、亚极地海域与西边界海域
活性硅酸盐的垂直空间分布（图）
（1）海水中活性硅酸盐的浓度变化很大，从大西洋热带海域表层水的<1 μmol/kg变化至北太平洋深层水的~210
μmol/kg。在受河流、海底沉积物等影响明显的近岸海域，海水中的活性硅酸盐浓度比较高。（2）表层水中活性硅酸盐在极地与亚极地海域具有较高浓度（3）活性硅酸盐浓度随深度增加而增加，但没有在1000m水深附近产生极大值。（4）太平洋水硅酸盐浓度高于大西洋和南大洋是因为其水体较老，有较长的时间积累硅酸盐。
硅是整个地球中天然丰度排位第三的元素，也是地壳中丰度第二的元素。
第六章
痕量金属元素：Fe, Mn Zn, Cd, Se Cu, Co, Ni
海洋痕量金属元素的来源：大陆径流、大气沉降、海底热液作用、海底沉积物间隙水向上覆水体的扩散以及人类活动的输入
海洋痕量金属元素的迁出：氧化环境下颗粒物表面的吸附和沉淀；结合进入生源颗粒物；还原性活动、热液活动
根据垂直分布的特点，可分成7类（Bruland, 1983）: 1.保守行为型如Rb+、Cs+、MoO42-、WO42-、Au（预计）2.营养盐型如Zn、Cu、Ni、Cd等
3.表层富集型pb Mn Cr As；
4.中层极小值型Sn
5.中层极大值型Mn 3He；
6.中层亚氧层的极大或极小值型Cr3+；
7.缺氧水体的极大或极小值型。
引起表层富集的过程：大气输送进入海洋、由河流输送或由陆架沉积物释放而后通过水平混合输送进入开阔大洋，由此形成表层或次表层的极大值、生物过程导致的氧化还原反应会使还原态金属元素在表层或次表层出现极大值
海洋痕量金属元素的存在形态：通常受其与无机配位体和有机配位体的离子相互作用所控制。
铁输入海洋的途径
河流输入大气沉降输入海底热液输入海底沉积物间隙水的输入
太平洋与大西洋深层水痕量金属浓度的比较
许多元素在太平洋深层水中的浓度高于大西洋，原因在于太平洋深层水较老的年龄让它累积了更多来自上层水体的金属元素
近岸海域与开阔大洋痕量金属浓度的比较
绝大多数痕量金属元素在陆架区具有较高的溶解态浓度，意味着它们存在陆地来源（包括河流或沉积物）。而一些元素在大西洋中心环流区的浓度较高则意味着存在大气沉降输入。
Fe的输出途径：生物过程所驱动的颗粒物垂向输出（最主要途径）
海洋中铁的含量与分布：溶解态铁颗粒态铁
第七章
经常情况下会用一个简单的分子式来表征有机物的平均分子组分C106(H2O)106(NH3)16PO4
颗粒有机物（POM）溶解有机物（DOM）颗粒有机碳（POC）溶解有机碳（DOC）溶解无机碳（DIC）颗粒有机氮（PON）溶解有机氮（DON）溶解无机氮（DIN）
海洋中的有机物主要存在形态：溶解态和胶体态
有机组分的类别：蛋白质和氨基酸、类脂、腐殖质、碳水化合物、色素
蛋白质由一系列氨基酸通过肽键结合而成，一般将分子量大于10000的多台聚合物称为蛋白质
类脂包括一系列的有机组分，根据其结构特征，可分为：直链的类脂、在碳链中通过生物合成，增加了甲基支链、双键不饱和键、异戊二烯
在海水与沉积物中，广泛存在着由生源有机物降解过程所形成的具有多功能团的复杂组分，这些有机混合物统称为腐殖质。
总初级生产力：单位时间光合作用生物所固定碳的总量
净初级生产力：单位时间光合作用生物所固定的总碳量减去其代谢过程所消耗的碳量
新生产力：由光合作用区域外所提供营养盐支持的净初级生产力份额
再生生产力：由光合作用区域内在循环营养盐所支持的净初级生产力份额
输出生产力：不在光合作用区域内被消耗或再生为无机碳和营养盐，而是提高有机颗粒物的沉降与溶解有机物的交换从光合作用区域迁出的净初级生产力份额：
性质将腐殖质按性质分为三类
腐殖酸：不溶于酸，但溶于碱富里酸：溶于酸和碱胡敏素：不溶于酸和碱
海洋颗粒有机物包含的4部分贡献
1、活体浮游藻类、细菌类生物的聚集体和小型浮游动物及它们的卵和幼体
2、各种生物的碎屑与他们的粪便
3、生物骨架结构、路源或大气沉降组分的有机物
4、由海水溶液沉淀、吸附至颗粒物的有机物
开阔大洋POC的典型垂直分布图（图）
1、在光合作用强烈的真光层中，POC 浓度高且变化大。
2、真光层颗粒有机物主要由浮游植物所贡献，其含量与浮游植物种类及其生理学状态有关。
海洋水中DOC 的典型垂直分布图（图） 1、 DOC 浓度在中、低纬度上层水体最高；
2、 水平方向上，由低纬向高纬，垂直方向上由表层往中深层，DOC 浓度降低；
3、 水体垂直稳定性对表层水DOC 浓度有明显影响，垂直稳定性强的水体，DOC 浓度较高；垂直稳定性低的水体，DOC 浓度较低；
4、 上升流存在的海域，由于低DOC 次表层水的涌升，表层水DOC 浓度降低，如赤道太平洋。
溶解有机物的来源：大陆径流输入、大气沉降输入、有机物的内部来源
溶解有机碳的含量：
海水中DOC 的浓度明显高于POC ，其在开阔大洋表层水中的浓度一般介于75-150μmol/dm 3，随深度的加深，DOC 浓度因再矿化作用等逐渐降低，在几百米以深的水体中，DOC 浓度降低至40μmol/dm 3左右
第八章
同位素示踪的意义
应用于海洋水体运动、海洋新生产力、古海洋学、海—气交换等海洋学过程，以期揭示海洋物质的运动规律，阐明海洋对全球变化的响应与反馈机制
20世纪90年代陆续启动的IGBP 的若干核心计划：JGOFS WOCE GLOBEC LOICZ
同位素：是指核内具有相同的质子数而具有不同中子数的一系列原子。
用于表征稳定同位素含量高低的概念主要有两个：绝对丰度和相对丰度
绝对丰度：是指某一同位素在所有各种稳定同位素总量中的份额
相对丰度：是指同一元素各同位素的相对含量
当原子序数<20时，元素的一种同位素的相对丰度很高，其他同位素的丰度都较低；
当原子序数>28时，元素的各同位素丰度值比较均匀 同位素分馏：同一元素的同位素之间由于核质量的差别，其物理、化学性质存在微小的差别，经物理、化学或生物的过程之后，体系的不同部分的同位素组成将发生微小的，但可测量的改变称为同位素分馏
同位素组成的表示：()(1)1000A st
R R δ=-?‰
核衰变类型：
α衰变：由放射性同位素的原子核发射出α粒子的衰变
42
A A Z
Z X Y Q α--→++
β- 衰变：由放射性同位素的原子核发射出β- 粒子的衰变
1
A A Z
Z X Y v Q β-+→
+++
β+
衰变：正β粒子即正电子，是一种质量和电子相等，
但带有一个单位正电荷的粒子。当不稳定的核由于质子数过多时，就会发生β
+ 衰变
1
A A Z Z X Y v Q β+-→
+++
K 电子俘获：01
1
A
A Z Z X e Y X Q --+
→
++
γ辐射：一般不能自发地单独发生，而是伴随着α衰变或者β衰变同时发生。*
A
A
Z Z X X Q γ→++
放射性活度：是指单位时间内，放射性物质核衰变的次数 dpm ：每分钟的核衰变次数（min -1） dps ：每秒钟的核衰变次数（s -1）
cpm ：每分钟测量到的核衰变次数（min -1） cps ：每秒钟测量到的核衰变次数（s -1）
放射性活度的国际制单位是贝克勒尔，简称贝可，用符号Bq 表示
另一个常用的放射性活度单位是居里，记为Ci 1Ci=3.7×1010Bq
同位素在物理海洋学的应用
水团来源与混合的2H 和18O 示踪
近底层水体垂直涡动扩散速率的222Rn 示踪
`
海洋深层水停留时间的14C示踪
2H、18O是研究海洋水团来源与混合的理想示踪剂
作业
第七章
降解速率r=dc/dt=?c/?t 在389-988m，有机碳的?c=
（0.7/1.5）-(0.5/1.5) ?t=(988-389)/10
以此类推，结果如下表所示
组分389-988m区间988-3755m区间
3755-5068m区间
有机碳 2.23×10-3g.m-2/d 0.72×10-3g.m-2/d 0
脂肪酸17.49×10-5g.m-2/d 3.89×10-5g.m-2/d
0.19×10-5g.m-2/d
烃类0.09×10-5g.m-2/d 0.23×10-5g.m-2/d
0.02×10-5g.m-2/d
氨基酸0.29×10-5g.m-2/d 0.01×10-5g.m-2/d
-5.08×10-9g.m-2/d
（7分）
相同层次，不同组分降解速率的差异：389-988m区间，有
机碳降解速率最快，其次为脂肪酸，烃类降解速率最慢；
988-3755m区间，有机碳降解速率最快，其次为脂肪酸，
氨基酸降解速率最慢；3755-5068m区间，脂肪酸降解速率
最快，有机碳和氨基酸在此区间没有降解。（4分）
同一组分在不同层次的降解速率：有机碳、脂肪酸、氨基
酸随区间变化，降解速率减慢；烃类先加快后减慢。（3分）
课程名称：《化学海洋学》 （考试方式：闭卷，考试时间：，考试要求：） 一，填空( 每空1分，共计20分) 1)海洋有机质按生物化学类别分类可分为_类脂物、碳水化合物、氨基酸 和多肽、腐殖质，烃和氯代烃、维生素类和色素。 2)开阔大洋表层水盐度通常在___亚热带海域____（赤道海域、亚热带海 域、亚极地海域）出现极大值。 3)在现场大气压为101.325 kPa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_____。 4)在海-气界面气体交换的薄膜模型中，一般而言，风速约大，薄膜层厚 度越_____薄___，海-气界面气体交换通量越_____大___ 。 5)在海-气界面气体交换的薄膜模型中，气体分子的海-气净扩散通量与该 气体分子的分子扩散系数有关，一般而言，水体温度的增加，分子扩散 系数越__大______；气体分子量越大，分子扩散系数越___小____ 。 6)在全球海水碳储库中，___ DIC _____的储量最多，其下依次是__ DOC _____和_ POC _。（从DIC、DOC、POC、PIC中选择）。 7)假设某海水的pH值完全由其无机碳体系所控制，则温度升高时，pH 值降低；盐度增加时，pH值增加；压力增加时，pH值降 低；Ca(Mg)CO3沉淀形成时，pH值降低。 二，名词解释（每小题5分，共计20分）
1）新生产力 由光合作用区域以外所提供营养盐支持的净初级生产力份额，称为新生产力2）富营养化 海水中营养物质过度增加，并导致生态系统有机质增多、低氧区形成、藻华暴发等一些异常 改变的过程。 3）成岩作用 沉积物在沉积和埋藏时所发生的所有过程的通用术语。它包括沉积物与上覆水接触时所发生 的变化以及沉积物和上覆水脱离接触时所发生的变化。成岩过程改变了沉积物的构造、结构 和矿物学性质，并导致最后形成坚硬的岩石。 4）表观溶解氧 假设海表面水体与大气处于平衡，水体的含氧量达到饱和，水体下沉后，由于有机物等的 分解，氧的含量发生了变化，两者之差称为AOU。 AOU=DO溶解度-DO实测 三，简答（30分） 1）全球而言，高纬度表层海水中的18O贫乏，而低纬度海水中18O富集，主要原因是什么？（6分） 答：1）低纬度的海域蒸发量大于降水量；而高纬度相反。 2）18O与16O比较易凝结不易蒸发 3）借助大气环流，水汽在由低纬度的向高纬度输送的过程中，由于不断凝结，降水中的18O 逐渐变少。 2）为什么溶解态Zn在北太平洋深层水中的浓度高于北大西洋深层水，而溶解态Al则相反。（6分） 答案：溶解态Zn为营养盐型痕量金属元素，它在上层水中被浮游生物所吸收，当生物死亡后，部分生源物质在上层水体再循环，另有部分通过颗粒沉降输送至中深层。当进入中深层水体的颗粒物发生再矿化作用时，它会重新回到水体中，由于深海热盐环流的流动路径为从北大西洋流向北太平洋，北太平洋深层水的年龄要老于北大西洋，故随着年龄的增长，积累的溶解态Zn越多，故北太平洋深层水中溶解态Zn浓度高于北大西洋。Al为清除型元素，它在大西洋表层具有较高的输入通量，且在深海水流动过程中不断地通过颗粒物吸附从水体中清除、迁出，导致其在北太平洋深层水中的浓度低于北大西洋。 3）试分析海水中CaCO3的溶解、颗粒有机物的再矿化这两个过程对海水中的
第十一章 化学动力学 §11.1化学反应的反应速率及速率方程 1.反应速率的定义 非依时计量学反应: 若某反应不存在中间物，或虽有中间物，但其浓度甚微可忽略不计，则此类反应将在整个反应过程中符合一定的计量式。那么，这类反应就称为非依时计量学反应 某反应的化学计量式：B B 0B ν=∑ 对非依时计量学反应，反应进度ξ定义为：B B d d /n ξν= 转化速率为：B B d /d (1/)(d /d )t n t ξξν== 反应速率为：B B /(1/)(d /d )r V V n t ξν== 即用单位时间单位体积内化学反应的反应进度来定义反应速率。对非依时计量学反应，此定义与用来表示速率的物质B 的选择无关，与化学计量式的写法有关。 对于恒容反应，反应速率可表示为：B B (1/)(d /d )r c t ν= 对任何反应： E F G H e f g h +=+ G E F H d d d d 1111d d d d c c c c r e t f t g t h t =- =-== 2.基元反应 定义：如果一个化学反应，反应物分子在碰撞中相互作用直接转化为生成物分子， 这种反应称为基元反应。基元反应为组成一切化学反应的基本单元。例如： 2222C +M =2C +M C + H =HC +H H +C =HC +C 2C +M =C +M
化学反应方程，除非特别注明，一般都属于化学计量方程，而不代表基元反应。 反应机理：反应机理又称为反应历程。在总反应中，连续或同时发生的所有基元反应称为反应机理，在有些情况下，反应机理还要给出所经历的每一步的立体化学结构图。3. 基元反应的速率方程--质量作用定律、反应分子数 （1）反应分子数：基元反应方程式中各反应物分子个数之和，称为反应分子数。 （2）质量作用定律：对于基元反应，反应速率与反应物浓度的幂 乘积成正比。幂指数就是基元反应方程中各反应物的系数。这就是质量作用定律，它只适用于基元反应。 例如：单分子反应：A ?? →产物，A A d /d c t kc -= 双分子反应：A B +?? →产物，A A B d /d c t kc c -= A A +??→产物，2A d /d A c t kc -= （3）说明： 速率方程中的比例常数k ，叫做反应速率常数。温度一定，反应速率常数为一定值，与浓度无关；它是反应本身的属性。同一温度下，比较几个反应的k ， k 越大，则反应越快。 基元反应按反应分子数可划分为：单分子反应、双分子反应和三分子反应。 对于非基元反应，只有分解为若干个基元反应时，才能对每个基元反应逐个运用质量作用定律。 4. 化学反应速率方程的一般形式、反应级数 对于化学计量反应 A B Y Z a b y z ++?????→???++由实验数据得出的经验速率 方程，一般形式为： A A A B d d c r kc c t αβ =- =??? 反应级数：速率方程中各反应物浓度项上的指数称为该反应物的级数。
厦门大学2005年级化学海洋学期末考试试题A 一、填空题或选择题（15分，判断题每题1分，其它空格0.5分） 1、海水中含量最高的元素是和。 2、开阔大洋表层水盐度通常在（赤道海域、亚热 带海域、亚极地海域）出现极大值。 3、在现场大气压为101.325 kPa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。 4、在海-气界面气体交换的薄膜模型中，一般而言，风速约大， 薄膜层厚度约，海-气界面气体交换通量越。 5、在海-气界面气体交换的薄膜模型中，气体分子的海-气净 扩散通量与该气体分子的分子扩散系数有关，一般而言， 水体温度的增加，分子扩散系数越；气体分子量越大， 分子扩散系数越。 6、在全球海水碳储库中，的储量最多，其下依次 是、和。（从DIC、DOC、POC、PIC中 选择）。 7、假设某海水的pH值完全由其无机碳体系所控制，则温度 升高时，pH值；盐度增加时，pH值；压力增加时， pH值；Ca(Mg)CO3沉淀形成时，pH值。
8、海洋硝化作用是指；海洋反硝 化作用是指。 9、与陆源腐殖质相比，海源腐殖质的芳香组分浓度一般较， 氮、硫含量比较， 13C比较。 10、分子式通常被用于表征海洋中有机物的平均分子 组成。 11、在不考虑N2的情况下，开阔大洋表层水的氮主要以形 式存在，开阔大洋深层水的氮主要以形式存在。（从 DIN、DON、PIN、PON中选择）。 12、海洋中的蛋白质是由一系列通过结合而成，活体 生物体内的蛋白质含量高低通常可用元素浓度来指示。 13、判断题：利用CTD实测得某海水的盐度为32.02315‰。 （） 14、判断题：开阔大洋表层水中不含有难降解的DOM。（） 二、问答题（20分） 1、与硝酸盐和活性磷酸盐不同，开阔大洋硅酸盐的垂直分布 并未在1000m左右水深处表现出极大值的特征，为什么？ （6分） 2、为什么溶解态Zn在北太平洋深层水中的浓度高于北大西 洋深层水，而溶解态Al则相反。（6分）
第一章：海水的化学组成 1. 海水中化学成分分成哪几类？如何理解这种分类方式？ (1) 海水的元素构成：常量元素：含量大于1mg/kg的元素，共15种。分别是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) 海水中的化学物质组成： 主要成分：在海水中浓度大于1mg/kg的成分。包括Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Sr2+、Cl－、SO42－、Br－、HCO3－(CO32)、F－、H3BO3共11种成分。 营养元素：非保守成分(生原要素或营养盐)N、P、和Si；微量营养元素As、Co、Cu、Fe、Mn、Mo等。 微量元素：在海水中的含量小于1mg/kg的元素。 溶解气体：海水中溶有大量的气体，它们主要来源于大气。如氧、二氧化碳、氮及惰性气体等。 海水中的有机物质：海水中的有机物质，包括有生命的生物体、生物残体、生物的代谢物、排泄物和溶解有机物。 悬浮颗粒：可以在海水中悬浮数天的固体颗粒。 2. 海水中的常量元素、主要成分都是哪几种？（参看第1题） 3. 什么是海水组成的恒定性？是谁首先提出的？ 1819年，Marcet提出“全世界所有的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的比例关系，而这些水样之间只有含盐量总值不同的区别”。1884年Dittmar仔细地分析和研究了“挑战者”号调查船在环球海洋调查航行期间从世界各大洋中不同深度所采集的77个海水水样，结果证实海水中主要溶解成分的恒比关系，即“尽管各大海各海区海
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。 4. 什么是海水中的溶解气体？ 海水中的溶解气体主要指溶存形式的气体分子，而不是指“气泡”，前者分布在海水的各个深度，后者集中出现在表层。 海水中的溶解气体种类 （1）活性气体和非活性气体。参与海水中生物和化学反应的气体称为活性气体，又称非保守气体；例如CO2、O2；不参与生物和化学反应，仅受物理过程影响的气体称为非活性气体，又称保守气体；例如惰性气体和氮气。 （2）微量气体。以空气中的含量为区分标准，除N2、O2、Ar、CO2外的气体，例如：甲烷和一氧化碳。 （3）放射性气体。例如；3H、222Rn、3He。 5. 海水是怎样形成的？海水物质的来源？ (1) 最初的海水是伴随地球本身的形成，较轻物质从接近地核的中心向地表迁移形成大气和海水雏形；(2) 在地球地质结构成熟(15亿年)以前，原生火成岩中易溶物质和频繁的火山喷发带来的酸性挥发物质溶于地表水中，汇成海水；(3) 在地球地质状况进入稳定期后，陆地岩石风化后淋滤水携带溶解物质通过径流入海是海水物质的主要来源。 海洋中大部分的阳离子和一小部分阴离子看来似乎是来源于火成硅酸盐的风化和火山的排出物，并由河流带入海洋。也有一部分来自海底的水热作用产物。多数主要阴离子是来源于挥发性物质。 6. 理解表1.2与Goldschmidt模型的关系。
化学动力学 一、选择题 1. 某化学反应的动力学方程式为2A →P ，则动力学中表明该反应为（ ）。 （A ）二级反应 （B ）基元反应 （C ）双分子反应 （D ）无确切意义 2. 某化学反应的计量方程式为A+2B C+D k ?? →，实验测定到其速率系数为k =0.25（mol ·L -1）-1·s -1，则该反应的级数为（ ）。 （A ）零级 （B ）一级 （C ）二级 （D ）三级 3. 某化学反应，已知反应的转化率分数59y =所用时间是13y =所用时间的2倍，则反应是（ ）。 （A ）32 级反应 （B ）二级反应 （C ）一级反应 （D ）零级反应 4. 当一反应物的初始浓度为 0.04 mol ·dm -3 时，反应的半衰期为 360 s ，初始浓度 为 0.024 mol ·dm -3时，半衰期为 600 s ，此反应为（ ）。 （A ）零级 （B ）1.5 级 （C ）2级 （D ）1 级 5. 有一放射性元素，其质量等于8g ，已知它的半衰期1/210d t =，则经过40d 后，其剩余的重量为（ ）。 （A ）4g （B ）2g （C ）1g （D ）0.5g 6. 对于反应A C+D k ?? →，如果使起始浓度减小一半，其半衰期便缩短一半，则反应 级数为（ ）。 （A ）1级 （B ）2级 （C ）零级 （D ）1.5级反应 7. 某基元反应，在等容的条件下反应，当反应进度为1mol 时，吸热50kJ ，则该反应的实验活化能E a 值的大小范围为（ ）。 （A ）E a ≥50kJ ·mol -1 （B ）E a <50kJ ·mol -1 （C ）E a =-50kJ ·mol -1 （D ）无法确定 8. 对于一般化学反应，当温度升高时，下列说法正确的是（ ）。 （A ）活化能明显降低 （B ）平衡常数一定变大 （C ）正、逆反应的速率系数成正比 （D ）反应到达平衡的时间变短 9. 有一平行反应（1）1a 1A B k E ???→，，，（2）2a A D k E ???? →，2，,已知反应（1） 的活化能 E a,1大于反应（2）的活化能 E a,2，以下措施中哪一种不能改变获得 B 和 D 的比例（ ）。 （A ）提高反应温度 （B ）延长反应时间
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：HBO3 2.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、Zn 3.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：
第七章 化学动力学章末总结 一、内容提要 1. 基本概念 （1）化学动力学的研究对象 研究化学反应的速率和机理以及影响速率的各种因素，如温度、浓度、压力、催 化剂、介质和分子结构等。 （2）动力学曲线 动力学曲线即反应物或生成物的浓度随时间的变化曲线。 （3）转化速率 对应于指明的化学计量方程，反应进度ξ在t 时刻的变化率称为该反应的转化速 率，用d d t ξ表示，单位为1mol s - 。 （4）化学反应速率 单位体积内的转化率称为反应速率，1d r V dt ξ=。 （5）基元反应与非基元反应 ① 基元反应：反应物分子一经碰撞直接变成产物。 ② 非基元反应：若反应物到产物，必须经过中间步骤称为非基元反应或复杂反应。 （6）反应的速率方程 表示反应速率与浓度等参数之间的关系，或表示浓度等参数与时间的关系的方程 称为反应的速率方程。 （7）速率系数 速率方程中的比例系数称为速率系数或速率常数，用k 表示。
①k 的物理意义：数值上相当于反应物均为单位浓度时的反应速率。 ②特点： A. k 数值与反应物的浓度无关。在催化剂等其他条件确定时，k 的数值仅是温度 的函数； B. k 的单位随着反应级数的不同而不同； C. k 的数值直接反映了反应速率的快慢。 （8）质量作用定律 基元反应的速率与各反应物浓度的幂乘积成正比，其中各浓度项的方次即为反应 方程中各物质的系数，这就是质量作用定律，它只适用于基元反应。 （9）反应级数 在反应的速率方程中，所有浓度项方次的代数和称为该反应的级数，用n 表示。 n 可以是正数、负数、整数、分数或零，也有的反应无法说出其反应级数。 （10）反应分子数 在基元反应中，反应物分子数之和称为反应分子数，其数值为1，2或3。 2. 具有简单级数反应的特点 （1）零级反应 定义：反应速率与反应物浓度的零次方成正比，即与反应物的浓度无关。 特点：微分式 0d x k d t = 积分式 0x k t = 线性关系 ~x t 半衰期 10 2 2a t k = 0k 的单位 3 m o l d m - 或 [ -1浓度][时间] （2）一级反应 定义：反应速率与反应物浓度的一次方成正比。
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。
海水的化学组成 盐度：在1kg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，符号S‰ 氯度: 在1kg海水中，当所有的溴和碘为等摩尔的氯所取代，所含氯的克数。单位g/kg，符号Cl‰ 海洋盐度的分布： 沿岸海域，受河流径流和地下水输入的影响，盐度变化大 开阔大洋，表层水盐度主要受控于蒸发导致的水分损失与降雨导致的水分增加之间的相对平衡 亚热带海域较高盐度赤道和极地附近海域较低盐度 北大西洋盐度高于北太平洋原因在于北大西洋海水蒸发速率约为北太平洋的两倍，而两个大洋的降雨量接近，尽管输入北大西洋的河水量高于北太平洋，但海水蒸发的效应要强于淡水输送的影响。 海水中元素存在形态：1 颗粒物质2胶体物质3气体4真正溶解物质 元素组成：常量元素：在海水中的浓度高于0.05mmol/kg，其中包括Na+K+Ca2+Mg2+ Sr2+5种阳离子Cl- SO42- Br-HCO3-(CO32- ) F- 5种阴离子和H3BO3分子 恒比定律：海水的大部分常量元素，其含量的比值基本上是不变的。 原因：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。因为加入或迁出水并不会改变海洋中盐的总量，仅仅是离子浓度和盐度 的变化而已，对于其中的常量元素，它们之间的比值基本保持恒定 元素的停留时间定义计算
痕量元素 海水中浓度小于50μmol/kg和浓度小于0.05μmol/kg的元素分别称为微量和痕量元素 定义意义分析采样手段 来源、迁出 来源：大陆径流、大气沉降、海底热液作用、海底沉积物间隙水向上覆水体扩散、人类活动迁出：氧化环境下颗粒物表面的吸附与沉淀 结合进入生源颗粒物 还原性环境硫酸盐还原为S2-，S2-和溶解态金属浓度高，可以产生硫化物沉淀（FeS2）热液活动 垂直分布：7类分布特点级形成原因及代表元素 1、保守行为型其垂直分布与温度、盐度变化相一致。仅受控于物理过程，不会富集于生源物质。Rb+ Cs+ MoO42- WO42-
第七章化学反应动力学 LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020
第七章化学反应动力学 一．基本要求 1．掌握化学动力学中的一些基本概念，如速率的定义、反应级数、速率系数、基元反应、质量作用定律和反应机理等。 2．掌握具有简单级数反应的共同特点，特别是一级反应和a = b的二级反应的特点。学会利用实验数据判断反应的级数，能熟练地利用速率方程计算速率系数和半衰期等。 3．了解温度对反应速率的影响，掌握Arrhenius经验式的4种表达形式，学会运用Arrhenius经验式计算反应的活化能。 4．掌握典型的对峙、平行、连续和链反应等复杂反应的特点，学会用合理的近似方法（速控步法、稳态近似和平衡假设），从反应机理推导速率方程。学会从表观速率系数获得表观活化能与基元反应活化能之间的关系。 5．了解碰撞理论和过渡态理论的基本内容，会利用两个理论来计算一些简单反应的速率系数，掌握活化能与阈能之间的关系。了解碰撞理论和过渡态理论的优缺点。 6．了解催化反应中的一些基本概念，了解酶催化反应的特点和催化剂之所以能改变反应速率的本质。 7．了解光化学反应的基本定律、光化学平衡与热化学平衡的区别，了解光敏剂、量子产率和化学发光等光化反应的一些基本概念。 二．把握学习要点的建议 化学动力学的基本原理与热力学不同，它没有以定律的形式出现，而是表现为一种经
验规律，反应的速率方程要靠实验来测定。又由于测定的实验条件限制，同一个反应用不同的方法测定，可能会得到不同的速率方程，所以使得反应速率方程有许多不同的形式，使动力学的处理变得比较复杂。反应级数是用幂函数型的动力学方程的指数和来表示的。由于动力学方程既有幂函数型，又有非幂函数型，所以对于幂函数型的动力学方程，反应级数可能有整数（包括正数、负数和零）、分数（包括正分数和负分数）或小数之分。对于非幂函数型的动力学方程，就无法用简单的数字来表现其级数。对于初学者，要求能掌握具有简单级数的反应，主要是一级反应、a = b的二级反应和零级反应的动力学处理方法及其特点。 动力学的一般处理方法是：对照反应的计量方程，（1）先写出起始（t= 0）和某一时刻（t = t）时，反应物和生成物的浓度；（2）写出速率方程的微分形式；（3）对速率方程进行不定积分，找出反应物（或生成物）的浓度与时间之间的线性关系；（4）对速率方程进行定积分，找出反应物（或生成物）浓度、时间与速率系数之间的定量关系。这样，就可以从实验测定的已知量求出未知量；（5）找出半衰期与反应物浓度之间的关系；（6）总结该反应的特点。主要掌握零级反应、一级反应和a = b的二级反应的特点。 确定反应级数的方法通常有4种，即积分法、微分法、半衰期法和改变反应物的比例的方法。但微分法由于需要多次作图，所以适合于在科学研究中使用。而改变反应物比例的方法是建筑在前面方法的基础上，仅仅是利用准级数的特点把两个未知级数分别进行确定而已。所以，通常用得最多的是积分法（也称为尝试法），适合于确定整级数的反应，其次是半衰期法，适合于确定除一级反应以外的其他级数反应。确定反应级数归根结底是要熟练掌握具有简单级数反应的特点，如速率系数的单位、浓度与时间的线性关系、半衰期的特点等，只要发现有一个特点符合某反应级数，就可以确
化学海洋学复习题
化学海洋学期末考核题型 填空题（约20分）单项选择题（约10分）正误判断题（约10分）概念解释（约15分）简答题（约35分） 化学海洋学常识性数据 1、标准海水的实用盐度通常为35；其氯度为19.475‰。 2、海水的总碱度约为2.3mmol/L；其中碳酸碱度所占比例最大。 3、海水的pH范围约7.5-8.5之间，所以海水一般呈弱碱性，一般认为海水得pH主要受二氧化碳体系的控制；陆地水一般呈弱酸性。 4、海水的离子强度约为0.7（单位？）；密度约为1.025（单位？）。 5、化学海洋学最关注在海水中停留数天的悬浮颗粒。 6、钾40对海水中放射性贡献的百分比。 7、海水中平均停留时间最长、最短的元素及其停留时间。 8、海水中水的平均停留时间。 9、海水的更新时间。 10、到目前为止，海水中被鉴定的有机物大约占到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，最大深度约11000米；风混合层深度约40米，真光层深度在200以内，温跃层下缘深度0米（极锋处）～1000米（赤道附近）； 13、海水垂直方向上的混合强度远远弱于水平方向。海水中分子扩散系数、垂直和水平方向上的涡流扩散系数的数量级。 14、海水中的氮元素95.2%以溶解氮气的形式存在，而氮气生物与化学惰性突出。 15、海水体系中DIC、DIP、DISi、DIN的主要存在形式及其所占比例。 问答题（部分示例，具体考核内容以各章知识点为准） 1、请多角度概括海水的化学组成。 2、为什么（相对于大西洋而言）太平洋深层水中硅的富集倍数，高于氮和磷。 3、河口海区水体化学环境的特殊性体现在哪些方面？ 4、海水中生源要素水平分布的典型特征是什么？请解释该分布的成因。 5、请解释海水化学物质的来源和维持海水化学组成恒定的机制。 6、什么是元素在河口水体中的保守和非保守行为；它有哪几种类型，并分别解释；影响元素非保守行为的因素是什么？ 7、简述18O或氘的纬度效应及其成因。 填空题（部分示例，具体考核内容以各章知识点为准） 1、1819年根据对各大洋海水的分析结果提出“全世界所有海水都含有同样种类的成分，这些成分之间具有非常接近的比例关系”。 2、1873-1876年英国“”号的全球性航行，对包括海洋化学在内的近代海洋科学的创立起了重要作用。 3、1961年发表题为“海水的物理化学”的论文，第一个将物理化学理论成功地用于化学海洋学研究。 4、1962年Garrels 和Thompson发表题为“25℃、1个大气压下，海水的化学模型”的文章，讨论了海水中主要成分的各种的分布情况。 5、1955年编写的《海水的化学与肥力》讨论了用化学解决生物生产力的问题，对氮磷硅的循环与浮游生物的关系作了详细的描述。 6、以赖利（J.P.Rilley）为主编辑的《》（第二版始于1975年）至今已出版10卷，成为化学海洋学经典、权威的系列著作。 7、20世纪初，在的领导下，给出了盐度、氯度和二者关系的最初表达式。 8、自1975年发表关于海水中痕量元素的评论以来，有关痕量元素在海洋中分布的知识已有了一个量的飞跃。
2014.11.16 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=??t S 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？
第七章化学动力学和催化作用自我测试 一.单选题（本题满分40分，每题2.0分） 1.某反应速率常数k的单位是mol.dm-3.s-1，则可判断该反应是（） A.三级反应 B.二级反应 C.一级反应 D.零级反应 2.已知某反应的反应物均消耗3/4的时间是其半衰期的2倍，则该反应的级数为（）A．一级 B．B.二级 C．C.三级 D．D.零级 3.下列说法正确的是（） A.双分子反应一定是二级反应 B.单分子反应一定是一级反应 C.有反应分子数的反应一定是基元反应 D.反应分子数不一定是正整数 4.对于基元反应，下列表述中不正确的是（） A.基元反应一定遵从微观可逆性原则 B.基元反应的级数一定是正整数 C.基元反应的速率方程一定符合质量作用定律 D.基元反应的等容热效应等于活化能 5.质量作用定律建立的基础（） A.简单级数反应 B.反应物的化学计量系数之和等于反应级数的反应 C.可逆反应
D.基元反应 6.定温下的某复杂反应，虽反应物初始浓度不同，但反应时间相等时反应物浓度与其初始浓度之比总为定值。则该反应是（） A.一级对峙反应 B.二级反应 C.一级平行反应 D.二级平行反应 7.根据林德曼的碰撞理论，气相单分子反应可能的反应级数是（） A.零级反应或一级反应 B.一级反应或二级反应 C.零级反应或二级反应 D.二级反应或三级反应 8.根据过渡状态理论，对反应速率常数大小起决定作用的因素是（） A.反应物浓度 B.活化熵 C.温度 D.活化焓 9.光化学反应的量子效率为（） A.吸收光量子数 B.引起反应的分子数 C.所有起反应的分子数/吸收光量子数 D.初级反应活化分子数/吸收光量子数 10.在催化反应中，不属于载体所起的主要作用的是（） A.提高催化剂的机械强度
厦门大学《化学海洋学》课程试卷 海洋与环境学院海洋系2005 年级海洋化学专业 主考教师：陈敏试卷类型：A卷 一、填空题或选择题（15分，判断题每题1分，其它空格0.5分） 1、海水中含量最高的元素是H 和O 。 2、开阔大洋表层水盐度通常在亚热带海域（赤道海域、亚热带 海域、亚极地海域）出现极大值。 3、在现场大气压为101.325 kPa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。 4、在海-气界面气体交换的薄膜模型中，一般而言，风速约大，薄膜层厚 度约薄，海-气界面气体交换通量越大。 5、在海-气界面气体交换的薄膜模型中，气体分子的海-气净扩散通量与 该气体分子的分子扩散系数有关，一般而言，水体温度的增加，分子 扩散系数越大；气体分子量越大，分子扩散系数越小。 6、在全球海水碳储库中，DIC 的储量最多，其下依次是DOC 、 和POC 。（从DIC、DOC、POC、PIC中选择）。 7、假设某海水的pH值完全由其无机碳体系所控制，则温度升高时，pH 值降低；盐度增加时，pH值增加；压力增加时，pH值降低； Ca(Mg)CO3沉淀形成时，pH值降低。 8、海洋硝化作用是指在氧化性海水中，氨通过海洋细菌的作用被氧化成NO2-， 并进一步被氧化为NO3-；海洋反硝化作用是指在溶解氧不饱和的海水中， 一些异氧细菌将NO3-作为电子接受体以代谢有机物，从而将部分NO3-还原为
NO2-，并进一步还原为N2。 9、与陆源腐殖质相比，海源腐殖质的芳香组分浓度一般较低，氮、硫 含量比较高， 13C比较高。 10、分子式C106(H2O)106(NH3)16PO4通常被用于表征海洋中有机物的平均 分子组成。 11、在不考虑N2的情况下，开阔大洋表层水的氮主要以DON 形式存 在，开阔大洋深层水的氮主要以DIN 形式存在。（从DIN、DON、 PIN、PON中选择）。 12、海洋中的蛋白质是由一系列氨基酸通过肽键结合而成，活体 生物体内的蛋白质含量高低通常可用N 元素浓度来指示。 13、判断题：利用CTD实测得某海水的盐度为32.02315‰。（×） 14、判断题：开阔大洋表层水中不含有难降解的DOM。（×） 二、问答题（20分） 1、与硝酸盐和活性磷酸盐不同，开阔大洋硅酸盐的垂直分布并未在 1000m左右水深处表现出极大值的特征，为什么？（6分）答案：由于蛋白石的溶解相对于有机物的降解是一个比较缓慢的过程，因此溶解态硅酸盐的垂直分布没有像硝酸盐和活性磷酸盐一样在1000m水深附近产生极大值。 2、为什么溶解态Zn在北太平洋深层水中的浓度高于北大西洋深层水， 而溶解态Al则相反。（6分） 答案：溶解态Zn为营养盐型痕量金属元素，它在上层水中被浮游生物所吸收，当生物死亡后，部分生源物质在上层水体再循环，另有部分通过颗粒沉降输送至中深层。当进入中深层水体的颗粒物发生再矿化作用时，它会重新回到水体中，由于深海热盐环流的流动路径为从北大西洋流向北太平洋，北太平洋深层水的年龄要老于北大西洋，故随着年龄的增长，积累的溶解态Zn越多，故北太平洋深层水中溶解态Zn 浓度高于北大西洋。Al为清除型元素，它在大西洋表层具有较高的输入通量，且在深海水流动过程中不
一、填空题或选择题（15分，判断题每题1分，其它空格0.5分） 1、海水中含量最高的元素是 H 和 O 。 2、开阔大洋表层水盐度通常在亚热带海域（赤道海域、亚热带海域、亚极地海域）出现极 大值。 3、在现场大气压为101.325 kPa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。 4、在海-气界面气体交换的薄膜模型中，一般而言，风速约大，薄膜层厚度约薄，海-气界面气 体交换通量越大。 5、在海-气界面气体交换的薄膜模型中，气体分子的海-气净扩散通量与该气体分子的分子扩散系数 有关，一般而言，水体温度的增加，分子扩散系数越大；气体分子量越大，分子扩散系数越小。 6、在全球海水碳储库中， DIC 的储量最多，其下依次是 DOC 、和 POC 。（从DIC、 DOC、POC、PIC中选择）。 7、假设某海水的pH值完全由其无机碳体系所控制，则温度升高时，pH值降低；盐度增加时， pH值增加；压力增加时，pH值降低；Ca(Mg)CO3沉淀形成时，pH值降低。 8、海洋硝化作用是指在氧化性海水中，氨通过海洋细菌的作用被氧化成NO2-，并进一步被氧化为 NO3-；海洋反硝化作用是指在溶解氧不饱和的海水中，一些异氧细菌将NO3-作为电子接受体以代谢有机物，从而将部分NO3-还原为NO2-，并进一步还原为N2。 9、在不考虑N2的情况下，开阔大洋表层水的氮主要以 DON 形式存在，开阔大洋深层水的氮主要以 DIN 形式存在。（从DIN、DON、PIN、PON中选择）。 10、判断题：利用CTD实测得某海水的盐度为32.02315‰。（×） 11、判断题：开阔大洋表层水中不含有难降解的DOM。（×） 二、问答题（20分） 1、与硝酸盐和活性磷酸盐不同，开阔大洋硅酸盐的垂直分布并未在1000m左右水深处表现出极大值的特 征，为什么？（6分） 答案：由于蛋白石的溶解相对于有机物的降解是一个比较缓慢的过程，因此溶解态硅酸盐的垂直分布没有像硝酸盐和活性磷酸盐一样在1000m水深附近产生极大值。 12、试分析海水中CaCO3的溶解、颗粒有机物的再矿化这两个过程对海水中的TCO2和Alk将分别产 生什么样的影响。（8分） 答案：CaCO3溶解导致Alk增加，TCO2增加。 颗粒物再矿化时，Alk不变，TCO2增加。 三、分析题（50分） 1、下图为一些气体在海水中溶解度随温度的变化情况，从中您可得到什么信息。（8分） 答案：（1）气体在海水中的溶解度一般随分子量的增加而增加；
海洋综合管理 在下列各题的四个选项中，只有一个答案是符合题目要求的。 第1题下列选项中哪一项不是现代海洋信息化特征？（）【2分】 A.海洋信息的集成化 B.海洋信息的数字化 C.海洋信息的网络化 D.决策支持信息系统的业务化本题答案： A 第2题下列哪项不属于海洋环境探测的主要技术内容？（）【2分】 A.海洋深潜技术 B.海洋钻探技术C.海洋浮标技术 D.海洋调查船技术本题答案： B 第3题下列选项中哪一项不是海洋遥感技术？（）【2分】 A.海洋卫星遥感 B.海洋航空遥感 C.微波遥感 D.地波雷达遥感本题答案： C 第4题以下哪项不是未来海洋调查船的发展方向？（）【2分】 A.计算机网络化 B.低速操纵性 C.导航设备 D.外形隐身化本题答案： D 第5题下列哪一种不是特种海洋调查船（）【2分】 A.宇宙调查船 B.极地调查船 C.同温层调查船 D.深海采矿钻探船本题答案： C 第6题下列哪项不属于遥感平台的分类？（）【2分】 A.海面平台 B.地面平台 C.空中平台 D.太空平台本题答案： A 第7题下列选项中不属于海洋浮标的是（）【2分】 A.锚泊浮标 B.漂流浮标 C.锚系潜标 D.悬空浮标本题答案： D 第8题地转海洋学实时观测阵即（）【2分】 A.ARGO B.ARDO C.ARBO D.ARCO 本题答案： A 第9题中国的“向阳红”“东方红”等海洋调查船属于（）【2分】 A.深海调查船 B.特种调查船 C.综合调查船 D.专业调查船本题答案： C 第10题海洋行政管理的主体是（）【2分】 A.国家行政权力 B.国家司法权力 C.国家立法权力 D.国家军事实力本题答案： A 多项选择题，在下列每题的四个选项中，有两个或两个以上答案是正确的。 第11题岸基地波雷达可以分为（）【3分】 A.长波束(单元鞭状天线)雷达 B.窄波束(相控阵式天线)雷达 C.宽波束(单元鞭状天线)雷达 D.短波束(相控阵式天线)雷达本题答案： B C 第12题海洋锚泊浮标由海上测报部分和岸上接受部分组成，其中海上测报部分包括（）【3分】 A.浮体 B.传感器系统 C.数据采集和处理系统 D.通信系统本题答案： A B C D 第13题 MGIS应用包括（）【3分】 A.海岸带管理 B.海洋环境监测评价 C.海洋渔业 D.海洋油气本题答案： A B C D 第14题海洋管理信息传输一般可分为（）【3分】 A.空中信息传输 B.海上信息传输 C.微波信息传输 D.陆上信息传输本题答案： A B 第15题按获取技术的工作方式，海洋管理信息获取技术可分为（）【3分】 A.接触式信息获取技术 B.遥感式信息获取技术 C.微波式信息获取技术 D.无线式信息获取技术本题答案： A B 第16题海洋环境探测技术的特征有（）【3分】 A.观测方式的不固定 B.观测内容的不确定 C.观测时间的不定期 D.观测地点的不固定本题答案： C D 第17题海洋环境探测技术的探测层次分为（）【3分】 A.空间探测 B.海面探测 C.水下探测 D.海底探测本题答案： A B C 第18题海洋环境监测技术的主要技术内容有（）【3分】 A.水下环境监测技术 B.海洋浮标技术 C.定点测量技术技术 D.海洋遥感技术本题答案： B D 第19题海洋遥感技术可分为（）【3分】 A.航空遥感技术 B.航天遥感技术 C.水声遥感技术 D.地面遥感技术本题答案： A B C D 第20题海洋航空遥感的特点有（）【3分】 A.机动性能好 B.分辨率高 C.不受轨道限制 D.技术难度较高本题答案： A B C 不定项选择题，在下列每题的四个选项中，有多个答案是正确的。