化学海洋学考试
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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。
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。
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。
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。
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:HBO32.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、Zn3.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:4.海水pH值空间变化的原因?答:答:A浅层水观察到由生物光合作用导致的pH极大值,生物的光合作用会迁出水体中的CO2,导致pH值增加;B随深度的增加,pH值逐渐降低,至1000m左右出现极小值,该区间的降低是由于生源碎屑的氧化分解所导致。
环境海洋学化学部分答案一.名词解释1.常量元素:即海水的主要的成分。
除组成水的H和O外,溶解组分的含量大于1mg/kg的仅有11种,包括Na+、Mg2+、Ca2+、K+和Sr2+五种阳离子,Cl-、SO42-、CO32-(HCO3-)、Br-和F-五种阴离子,以及H3BO3分子。
这些成分占海水中总盐分的99.9%,所以称主要成分。
2.营养元素:主要是与海洋生物生长有关的一些元素,通常是指N、P和Si。
3.主要成分恒比定律: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,这就是海水主要成分的恒比定律,也称为Marcet-Dittmar恒比定律。
4.元素的保守性:海水中物质的浓度只能被物理过程(蒸发和降水稀释)而不被生物和化学过程所改变。
5.海水的碱度:在温度为20℃时,1L海水中弱酸阴离子全部被释放时所需要氢离子的毫摩尔数6.碳酸碱度:由CO32-和HCO3-所形成的碱度7.硼酸碱度:由B(OH)4-所形成的碱度8.海洋低氧现象:对水生生物的生理或行为,如生长速率、繁殖能力、多样性、死亡等产生有害影响的氧环境。
通常把溶解氧浓度不大于2mg/L作为缺氧判断临界值。
9.悬浮颗粒物:简称“悬浮物”,亦称“悬浮体”、“悬浮固体”或“悬浮胶体”,是能在海水中悬浮相当长时间的固体颗粒,包括有机和无机两大部分。
10.硝酸盐的还原作用:NO3-被细菌作用还原为NO2-,并进一步转化为NH3或NH4+的过程11.反硝化作用:NO3-在某些脱氮细菌的作用下,还原为N2或NO2的过程12.海洋生物固氮作用:通过海-气界面交换进入海水中的溶解N2,在海洋中某些细菌和蓝藻的作用下还原为NH3、NH4+或有机氮化合物的过程。
13.Redfield比值:海洋漂游生物对营养盐的吸收一般按照C:N:P=106:16:1进行,这一比例关系常被称为Redfield比值。
14.营养盐限制:营养盐比例不平衡会导致浮游植物生长受制于某一相对不足的营养盐,通常被称为营养盐限制。
2013年秋季学期试卷课程名称《化学海洋学实验》一、考试内容简易快速水质分析箱研制及应用二、考试要求通过已学过的基础知识,3人一组,自行设计和制作简易快速的水质分析箱(主要测定指标有:pH、DO、氨氮)现场监测应用并和实验室标准方法对照检验。
1.实验设计提示(1)pH的设计pH的测定方法电测法(pH计法)比色法(目视法、分光法)电测法优点:快速、准确、使用方便缺点:①养殖水体因饵料、有机物等悬浮物较多,常附在电极表面,影响测定②标准缓冲液要标准,更换原理:用玻璃电极和甘汞电极组成电池即:Hg-HgCl2(饱和KCl)∣待测H+∣0.1NHCl,AgCl-Ag比色法优点:简便、廉价,无须专业人员操作缺点:若精度达到要求的话,则无缺点。
原理:某些指示剂在不同的pH值有不同的颜色。
因为[HOAc]=[H+]+[OAc-],故[H+]=K·[HOAc]/[OAc-]则其缓冲溶液的范围可通过调节比值[HOAc]/[OAc]而改变[H+]值。
若能用缓冲溶液配制一系列pH不同的溶液,用指示剂使其显色,就可得到标准色阶(其pH值可用pH计准确测定)。
同样可用指示剂将样品显色后对照标准色阶,就可知道样品的pH值。
不同水体和不同的研究目的,对pH测定精度有不同要求:作为水团结构标志:为±0.03pH作为海水CO2分量测定:对CO2总量:±0.02pH对各碳酸盐分量:±0.01~0.02作为养殖水体:±0.03~0.05(本实验要求为±0.05)通常水体的pH值范围:海水为7.5~8.6河水为5.4~7.5设计的关键问题:①指示剂的选择:提示用酸碱指示剂②缓冲溶液的选择:提示要达到水质测定的精度和范围。
③要考虑盐效应盐度升高,离子强度也升高,碳酸的电离度下降,氢离子活度下降,所以pH 升高。
(2) DO 的设计DO 的常规测定方法是Winkler 碘量法,要求:①要有标准溶液→精度达±0.1mg 的分析天平②要用Na2S2O3→要经常标定需要较完善的实验室和经过专业培训,这对个体养殖专业户而言有一定难度。
海洋学考试题库及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 地球上最大的海洋是哪一个?A. 大西洋B. 太平洋C. 印度洋D. 北冰洋答案:B2. 海洋学研究的主要对象是什么?A. 大气B. 陆地C. 海洋D. 太空答案:C3. 以下哪个不是海洋学的主要分支学科?A. 物理海洋学B. 化学海洋学C. 生物海洋学D. 地质海洋学答案:D4. 海洋中最深的地方是哪里?A. 马里亚纳海沟B. 太平洋海沟C. 大西洋中脊D. 印度洋海沟答案:A5. 以下哪个不是海洋生物?A. 海豚B. 海星C. 海藻D. 沙漠仙人掌答案:D6. 海洋表面温度的分布规律是什么?A. 从赤道向两极递减B. 从赤道向两极递增C. 两极温度相同D. 赤道温度最高,两极温度最低答案:A7. 海洋中的盐分主要来源于哪里?A. 河流B. 大气C. 地壳D. 冰川答案:A8. 以下哪个是海洋污染的主要来源?A. 工业废水B. 农业废水C. 生活污水D. 所有以上选项答案:D9. 海洋中的潮汐现象是由什么引起的?A. 地球自转B. 月球引力C. 太阳引力D. 地球公转答案:B10. 海洋中的珊瑚礁是由什么生物建造的?A. 珊瑚虫B. 海绵C. 海草D. 海星答案:A二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 海洋学研究包括以下哪些方面?A. 海洋物理过程B. 海洋化学过程C. 海洋生物过程D. 海洋地质过程答案:ABCD2. 以下哪些因素会影响海洋温度?A. 太阳辐射B. 海流C. 风D. 海洋深度答案:ABCD3. 海洋中的营养物质主要包括哪些?A. 氮B. 磷C. 铁D. 硅答案:ABCD4. 以下哪些是海洋生态系统中的生产者?A. 浮游植物B. 海藻C. 珊瑚D. 细菌答案:AB5. 海洋中的污染物可能对海洋生物造成哪些影响?A. 生长发育受阻B. 繁殖能力下降C. 生物多样性减少D. 生物链破坏答案:ABCD三、判断题(每题1分,共10分)1. 海洋覆盖了地球表面的71%。
海洋与其他水体相比具有的特性有哪些?1、水深、压力2、水温3、盐度4、时间、空间的变化5、敞开的复杂体系元素分类和成分分类方案的原则和类型,它们各自的优点及其间的差异?1. 元素分类分类原则:只考虑96.5%的水和3.5%的溶解盐类,而不考虑溶解气体、有机化合物等,也称为元素分类方案。
类型:保守元素和非保守元素两大类型。
1)保守元素(Conservative element):海水中溶解元素的含量在垂向上基本无明显变化的元素。
①主要是由于元素的非反应活性或低地壳丰度。
大多数海水主要成分是保守性的。
②保守性元素几乎不参与化学或生物过程,其空间和时间分布主要受物理过程控制,如蒸发-降水、水团混合。
③保守性元素为逗留时间长的元素。
2)非保守元素(Nonconservative element):在垂向上含量存在明显差异的元素。
①这些差异是由于输入改变或反应引起的,如生物摄取、水热输入等。
②非保守性元素除受物理过程控制外,还参与化学过程、生物过程或地球化学过程。
③非保守性元素的逗留时间一般较短。
非保守元素产生的原因:生物作用、清扫(除)作用以及其它海洋化学作用等。
非保守元素由可进一步划分为营养元素、清扫元素和其它元素三种类型。
(1)营养元素:构成生物软、硬组织或生命必须的元素;主要包括 N、P、Si、 C、 Ba 及Cu、Zn、Cr、Ni、Ge、As、Se、Ag、Cd、I 等。
(2)清扫元素:一些在粘土质沉积和富有机物泥质沉积中含量异常的微量元素,易被吸附、络合、鳌合、或通过离子交换而被“清扫”出水体进入沉积物中,主要包括过渡元素、铜组元素、REE等。
(3)其它元素:主要指不属于上述两种类型的微量元素;主要包括铂组元素、难熔元素如:Ti、Zr、Nb、Ta等。
2.成分分类分类原则:除包括96.5%的水和3.5%的溶解盐类外,还包括溶解气体和有机化合物等。
主要划分成5种类型:(1)常量元素:是指海水中元素的浓度大于1mg/kg;总和占海水盐分的99.9%。
第一章测试1.海洋各部分包括了下述哪些部分()。
A:悬浮颗粒物B:打鱼船C:海洋生物D:海水答案:ACD2.下面哪些内容是化学海洋学的研究内容()。
A:氯离子在海水中的含量B:海水中含有钠离子、钾离子、钙离子、镁离子C:海水中铁可以以二价阳离子和三价阳离子的形式存在D:海水中有鱼、虾、贝、藻类答案:ABC3.海洋各部分中包括了沉积物中的孔隙水。
()A:错B:对答案:B4.蒸发-降水是海-气界面的物质迁移过程。
()A:错B:对答案:B5.太阳光折射入海并向海洋深处传播是海-气界面的物质迁移过程。
()A:错B:对答案:A第二章测试1.下列元素中属于生物制约元素的是()。
A:SB:MgC:PD:Ca答案:C2.下列元素中属于非生物制约元素的是()。
A:SiB:NaC:ND:Ca答案:B3.下列元素中属于非保守性元素的是()。
A:MgB:PC:NaD:Cl答案:B4.下列元素中属于保守性元素的是()。
A:PB:NC:SiD:Na答案:D5.海水中常量元素在海水中的浓度一般高于:()A:0.02 mmol/kgB:0.05 mmol/kgC:0.04 mmol/kgD:0.03 mmol/kg答案:B第三章测试1.不影响海水中溶解气体交换的因素有()。
A:气体的溶解度B:风速C:温度D:季节答案:D2.假设某水团在沉降至深海前在海面与大气达到气体交换平衡,水体中溶解氧将达到饱和,水体下沉后,由于有机物的分解作用,溶解氧含量发生变化,二者之差称为()。
A:生化需氧量B:饱和溶解氧C:化学需氧量D:表观耗氧量答案:D3.下列不是微量活性气体的是:()A:氢气B:氧化二氮C:氮气D:甲烷答案:C4.海洋中的缺氧区是指海水中溶解氧浓度低于()的水团或区域()。
A:2 mg/LC:1 mg/LD:4 mg/L答案:B5.海水中二甲基硫DMSP的来源是()。
A:海洋中含硫化合物分解B:海洋中硫酸根分解C:海洋中植物光合作用产生D:大气中二甲基硫的溶解答案:C第四章测试1.下列大气中二氧化碳来源中,哪种来源不是人为来源()。
海洋学[填空题]1海水中有机物对海水的性质有何影响?参考答案: 1、对水色的影响2、对海气交换的影响3、对多价金属离子的络合作用4、改变一些成分在海水中的溶解度5、对生物过程和化学过程的影响6、对海洋生物生理过程的作用[填空题]2影响海气界面气体交换的因素有哪些?参考答案: 1、温度的影响。
比如二氧化碳在25度海水中交换速率是在5度海水中的两倍。
2、气体溶解度的影响。
不同溶解度的气体海气界面气体交换通量不同。
3、风速的影响。
风速增加会使扩散层厚度减少,气体交换速率增大。
[填空题]3海洋富营养化有哪些环境效应?参考答案:正效应适度的富营养化对于当地水产养殖和渔业生产是有益的。
对全球气候变化的贡献(二氧化碳、二甲基硫)负效应对浮游生物的影响(自身的繁殖生长)。
对底栖生物的影响(光照)。
对生态系统结构和生物分布的影响。
造成贝类等海洋生物中毒,间接地影响人类的身体健康。
对沿岸旅游业的影响,造成景观地带受到污染,影响美观,游客减少。
对工业用水的影响。
藻类、鱼类等大量死亡后遗体沉积,加速河口、海湾、泻湖的填埋。
[填空题]4什么是海水中的溶解气体?参考答案: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。
[填空题]5海水中富集、贫乏和预平衡元素划分的具体标准是什么?参考答案:若以cs、cr分别表示元素y在海水和河水中平均浓度(单位μmol/kg)。
可将海水中元素粗略划分如下:(1)海水富集元素:cs >10cr在漫长的地质年代里不断聚集,充分混合,相互间的浓度比例基本保持恒定(变化在±10%以内)。
姓名:学号:成绩: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。
姓名:学号:成绩: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。
第一章测试1.化学海洋学的研究内容可用“含量、迁移、过程、通量”来概括。
()A:对B:错答案:A2.路易斯·F·马塞利被誉为化学海洋学之父。
()A:对B:错答案:B3.以下引发了“挑战者”号远洋探险的小说是()A:«浓雾号角»B:«莫斯肯漩涡浮沉记»C:«海底两万里»D:«白鲸记»答案:C4.海洋在气候变化中起重要作用的原因是()A:海洋比热大B:会引发赤潮C:能吸收温室气体D:海洋环境恶化答案:C5.以下不是海洋的物理性质的为()A:光的穿透率B:盐度C:温度D:比重答案:B第二章测试1.大洋深水循环约为1000年 ( )A:对B:错答案:A2.带相同电荷的离子,水合离子半径越大越容易被吸着()A:错B:对答案:A3.在大西洋的靠近南极的区域,盐度比在大西洋赤道海域的高 ( )A:对B:错答案:B4.许多国家以国际标准海水作标准生产各自需要的副标准海水()A:错B:对答案:B5.海水中所有元素的比值大体上恒定不变()A:对B:错答案:B第三章测试1.在各种气体中,H2O、CO2、CH4、O3、NO等是“温室”气体。
()A:对B:错答案:A2.海水中的溶解气体来源有3个:大气;海底火山活动;海水中发生的化学反应。
()A:错B:对答案:A3.下列哪项不是常量气体?()A:N2B:ArC:O2D:CO答案:D4.大气层中臭氧浓度的最大值出现在:()A:散逸层B:平流层C:热层D:对流层答案:B5.下列气体在大气中含量最高的是?()A:氧气B:氢气C:氮气D:二氧化碳答案:C第四章测试1.二氧化碳是大气中最容易变化的成分()A:对B:错答案:B2.海洋上方风速越小,海-气界面气体交换减弱()A:对B:错答案:B3.溶解气体的过饱和现象可用作指示海底热液是否存在的指标之一。
()A:错B:对答案:B4.下列选项哪个不是海洋上方风速增大造成的影响()A:导致气泡注入海洋B:垂向湍流作用加强C:薄膜层厚度增加D:增加海-气接触的表面积答案:C5.H2浓度在真光层中出现极大值,应为()产生H2的缘故。
(完整word版)《化学海洋学》题库⼀填空题(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:HBO32.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、Zn3.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:4.海⽔pH值空间变化的原因?答:答:A浅层⽔观察到由⽣物光合作⽤导致的pH极⼤值,⽣物的光合作⽤会迁出⽔体中的CO2,导致pH值增加;B随深度的增加,pH值逐渐降低,⾄1000m左右出现极⼩值,该区间的降低是由于⽣源碎屑的氧化分解所导致。
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;
(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1
Ω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)
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:
river
deep
river
surface C 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
11
f 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 a
2、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2.6×1015molC/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= 0.8×1015molC/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。