下载文档原格式
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。
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。
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。
中国海洋大学物理化学2005—2006年期末考试试题一、填空题（共20分）1、当接触角时θ_________90O，固体不为液体所润湿。
（填>，< 或=）2、∆P1和∆P2分别代表平面液体和凹面液体下的附加压力，则∆P1______∆P2。
（填>，< 或=）3、在AgNO3溶液中加入稍过量KI溶液，得到溶胶的胶团结构可表示为： _________________________________ [(AgI)m·n I-·(n-x) ·K+]x-·x K+4、雾属于分散体系，其分散介质是：_______气体______。
5、质量摩尔浓度为m的H3PO4溶液，离子平均活度系数为γ±，则溶液中H3PO4的活度a B为：_____ 27m4γ±4 _______。
6、已知298K时，(NH4)2SO4、NaOH、Na2SO4的Λ∝分别为3.064 ×10-2、2.451 ×10-2、2.598 ×10-2 S·m2·mol-1，则NH4OH的Λ∝为：________2.684 ×10-2________。
7、25℃时，反应2H2S + SO2 = 3S↓+ 2H2O达到平衡时，其平衡常数为_______3.25 ×101－11_________。
(已知25℃时，E (S/H2S) = 0.14 V，E (SO2/S) = 0.45V)8、可逆电池必须同时满足的2个条件是：（1）_________________________ ；（2）_____________________________________。
9、下列两图的四条极化曲线中分别代表原电池的阴极极化曲线和电解池的阳极极化曲线的是：_____1、3________。
4、等量的0.05 mol·kg-1的LaCl3水溶液及0.05 mol·kg-1的NaCl水溶液混合后，溶液的离子强度I = _________ 0.175 mol·kg-1________。
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对海水中放射性奉献的百分比。
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，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〔局部例如，具体考核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表达在哪些方面？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。
氮在海水中的相互转化和循环
水平分布
一般大洋水中硝酸盐的含量随着纬度的增加而增加。
右图是大西洋一个南北断面的分布图。
可以看出三大洋硝酸盐的含量为：印度洋>太平洋>大西洋，表层硝酸盐被浮游植物所消耗，含量较低，甚至达到分析零值，在500-800 m处含量随深度急剧增加，在500～l 000 m有最大值，最大值以下的
含量随深度的变化很小。
三大洋的NO
3
--N的垂直分布
NH
4
-N，NO
2
-N和NO
3
-N的季节变化，
三大洋的N/P比值见图5.6，从调查结果来看，这个
值是近似恒定的，即N/P＝16(原于数)，N/P=7(质量)。
根据这些常数，可计算在不同pH值时，3种磷酸盐阴
离子H
2PO
4
-，HPO
4
2-和PO
4
3-所占总磷量的百分比(如
图)。
磷在海水中的相互转化和循环
垂直分布
图5.11表示了三大洋水
中磷酸盐的垂直分布情
况。
它大体反映出三大
洋水中磷酸盐含量分布
变化的一般规律；。
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？海洋化学是海洋科学的一个分支，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，以及海洋资源开发利用中的化学问题。
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、化学组成和迁移规律；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和区别。
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海洋中物质的化学，主要是化学。
化学海洋学是用化学的方法来研究海洋。
3.海洋中广泛存在五种主要的化学过程，即：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（以表格形式）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）；真正的溶解物质：包括溶解在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常数比值定律意味着海水中大多数主要元素的含量比值基本不变。
（这意味着，无论盐度从一个地方到另一个地方如何变化，海水中主要元素的比例几乎是恒定的。
）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——海水通过循环、潮流、垂直流和其他运动不断混合。
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。
海洋科学导论期末试题及答案尊敬的学员们，本文将为大家呈现一份海洋科学导论的期末试题及答案，帮助大家进行复习和巩固知识。
请注意，为了保证阅读体验，本文不会出现任何题目或无关内容，请详细阅读。
试题一：海洋科学的定义和研究领域1. 请简要阐述海洋科学的定义和研究领域。
答案：海洋科学是一门综合性学科，研究海洋环境和海洋生物物理化学过程。
它涉及海洋地质学、海洋气象学、海洋生物学、海洋化学和海洋物理学等多个学科领域。
通过对海洋的观测、实验和模拟，海洋科学旨在揭示海洋的运行机制、探索海洋生物、化学和生态系统的特征，以及了解人类活动对海洋环境的影响。
试题二：海洋环境和生物多样性保护2. 简要描述海洋环境中的生物多样性，并解释为什么保护生物多样性对于海洋科学和环境保护至关重要。
答案：海洋环境拥有丰富的生物多样性，包括各种海洋生物和生态系统。
保护海洋生物多样性对于海洋科学和环境保护至关重要。
首先，海洋生物多样性是维持海洋生态系统平衡和稳定的基础。
海洋生态系统中的各个物种之间相互依存，生物多样性的减少可能导致物种消失和生态系统崩溃。
其次，海洋生物多样性对研究海洋生态系统的结构和功能具有重要意义。
通过对不同物种的研究，可以了解其生态位、食物链和营养循环等关键过程，有助于揭示海洋生态系统的运行机制。
最后，保护生物多样性有助于维护人类社会的可持续发展。
海洋生物多样性提供了丰富的食物资源、药物和其他生物成分，对于人类的生计和医疗研究都具有重要意义。
试题三：海洋污染及其影响3. 举例说明海洋污染的来源和对海洋生态系统的影响。
答案：海洋污染的来源包括船舶油污、工业废水排放、塑料垃圾和农业污染等。
这些污染物质会对海洋生态系统产生严重的影响。
以船舶油污为例，油污会使海洋水质恶化，阻塞海洋生物的腮片和呼吸孔，导致窒息和死亡。
工业废水中的有毒化学物质会对海洋生物产生毒性作用，破坏生物的生理和生态平衡。
塑料垃圾则对海洋生物造成误食和勾结的风险，导致窒息、食物链断裂和生态系统瓦解。
试题一标准答案一、填空题（2×10=20分）（评分标准：正确表述给2分，大意相近给1分）1、理论上初一、十五为（ 溯望大/大 ）潮。
2、风海流的副效应是指（ 上升流 ）和下降流。
3、海水运动方程，实际上就是（ 牛二方程 ）在海洋中的具体应用。
4、海水混合过程就是海水各种特性逐渐趋于（均匀 ）的过程。
5、海面海压为0，每下降10米，压力增加（一个大气压/1013.25hpa ）。
6、我们平日所见的“蔚蓝的大海”，蔚蓝指的是大海的（ 海 ）色。
7、引起洋流西向强化的原因是（科氏力随纬度的 变化 ）。
8、开尔文波的恢复力为重力和（科氏力/地转偏向力 ）。
9、风浪的成长与消衰主要取决于海面对（能量 ）摄取消耗的平衡关系。
10、根据潮汐涨落的周期和潮差情况，舟山属于（半日 ）潮。
二、名词解释（2×10=20分）（评分标准：正确表述给2分，大意相近给1分）1、月球引潮力地球绕地月公共质心运动,单位质量物体所产生的惯性力与地球引力的合力。
2、波形传播的麦浪效应波浪传播过程中水质点并不传播，而是围绕平衡位置做周期运动。
3、黄道太阳的 周年视运动。
4、浅水波水深相对波长很小时（一般取h<20）的波动。
5、最小风时风浪成长至理论上最大尺度所经历的最短时间。
6、回归潮月球赤纬最大时，潮汐日不等现象最显著，半日周期部分最小的潮汐。
7、南极辐聚带南极海区的低温、低盐、高溶解氧的表层水再极锋向极一侧辐聚下沉。
8、倾斜流由外压场引起的地转流，有表层至海底，流速流向相同。
9、波群传播方向、振幅相同，波长与周期近似的两列正弦波相叠加形成。
10、海水透明度直径30厘米白色圆盘垂直放入海里直到刚刚看不见为止，此时圆盘位置的深度。
判断题(对——T,错——F)（1×10=10分）（判断正确给1分，不用改错）1、大洋深层水因为发源地影响而具有贫氧性质。
T2、无限深海漂流的体积运输方向与风矢量垂直，在南半球指向风矢量的左方。
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；（2）气体在海水中的溶解度随温度的升高而降低。
2、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。
（8分）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。
3、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1Ω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。
4、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。
（8分）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-。
5、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。
6、下表为用沉积物捕集器于北太平洋环流区不同深度得到的颗粒物各组分百分含量的垂直变化，试用图形与简单文字描述出各组分的垂直变化特征，并计算出各层位有机物的C/N比，简单阐述C/N比垂直变化的产生原因。
（10分）深度（m）碳酸盐有机物OC N （%总重量）（%有机组分）378 35.1 59.5 52.3 6.8978 72.1 16.2 45.1 5.72778 68.4 14.0 45.4 4.94280 71.6 10.7 48.9 5.35582 61.4 13.5 44.3 5.4答案：随着深度的增加，有机物、OC、N组分的含量均有所降低，而碳酸盐含量由378m-978m有所增加外，随深度变化不大。
原因在于有机物的降解导致了有机物、OC、N组分的含量的降低，而碳酸盐的溶解速率要慢于有机物的降解，因此其随深度变化较小。
各深度C/N比分别为：378 m: 8.97; 978m: 9.23; 2778m: 10.81; 4280m: 10.76; 5582m: 9.57。
其垂直分布显示随深度增加而增加，至2778m后相对稳定。
原因在于颗粒有机氮组分的降解速率快于有机碳组分。
四、 计算题（15分）1、 假设某组分仅由河流输入海洋，其在河水中的平均浓度为2 mg/L ，在开阔海洋混合层与深层水中的浓度分别为4 mg/L 和16 mg/L ，试计算该组分从混合层中以颗粒沉降迁出的份额及其在海洋中的平均停留时间（已知混合层与河水的体积比为30；海洋水体周转一次的时间为1000 a ）。
（9分）答案：已知C r =2 mg/L, C s =4 mg/L; C d =16 mg/L;30V V river mix =；T mix =1000 a ，由： riverdeep river surfaceC C 301C C 301•+•-=g 得组分从混合层中以颗粒沉降迁出的份额（g ）为：g=0.75.由混合层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（f ）为：)C C C C (V V 11f river surface river deep river mix -+= = 0.0055该组分在海水中的停留时间为：1000/（fg ）= 2.42×105 a2、 假设开阔大洋与沿岸海域浮游植物的Fe:C 原子比分别为1:33000和1:3300，已知全球海洋的初级生产力为2.6×1015 molC/a ，沿岸海域单位面积的初级生产力是开阔大洋单位面积初级生产力的4倍，且 沿岸海域面积是开阔大洋面积的1/9，试计算沿岸海域与开阔大洋浮游植物每年吸收的Fe 量。
（6分）答案： 沿岸海域初级生产力 = 0.8×1015 molC/a ；开阔大洋初级生产力 = 1.8×1015 molC/a沿岸海域浮游植物吸收的Fe = 242×109 molFe/a ；开阔大洋浮游植物吸收的Fe = 55×109 molFe/a。
