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文檔簡(jiǎn)介

6.總氮(TN),顆粒氮(PN),溶解氮(DTN),溶解無(wú)機(jī)氮(DIN),溶

解有機(jī)氮(DON)

7.總磷(TP),顆粒磷(PP),溶解磷(DTP),溶解無(wú)機(jī)磷(DIP),溶

解有機(jī)磷(D0P)

8.海水中無(wú)機(jī)配位體重要有:

一填空題(每空1分,共20分)

CL、SO/-'HCO3-、CXY-和OH\HP。/一等。

1.在海水中,濃度大于0.05mmol/kg的元素為常量元素,海水中的11中

常量元素是:9.海水中有機(jī)配位體大部分具有竣基,氨基,羥基官能團(tuán).

陽(yáng)離子:Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Sr2+10.影響海洋初級(jí)生產(chǎn)力的重要因素是光照(溫度),營(yíng)養(yǎng)鹽,微量元素等

陰離子:Cl-、SO廣、Br-、HCO;(CO3、F-二簡(jiǎn)答題(每題8分,共40分)

1.鹽度

分子:HBO3

2.海水中,與海洋生物生長(zhǎng)密切相關(guān)的元素稱為營(yíng)養(yǎng)鹽:答:在1kg海水中,將所有的碳酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸?,所有的溟和碘為等?/p>

重要營(yíng)養(yǎng)鹽:N、P、Si爾的氯所取代,且所有有機(jī)物被氧化以后,所含所有固體物質(zhì)的總克數(shù)。

微量營(yíng)養(yǎng)鹽:Mn^Fe、Cu、Zn單位:g/kg,以符號(hào)S%。表達(dá)。

3.實(shí)用堿度(PA)是碳酸堿度,硼酸堿度,水堿度之和.2.氯度

TA陋&產(chǎn)證嗔B,OH〃嗔Oli:訕卞PA答:在1kg海水中,當(dāng)漠和碘為等摩爾的氯所取代,

所含氯的克數(shù)。單位:g/kg,以符號(hào)Cl%°表達(dá)。

4.鹽度的原始定義:一公斤海水中,所有碳酸鹽轉(zhuǎn)化為氧化物,遑、碘以

3.CaCOs和MgCOa沉淀的形成與溶解對(duì)海水pH值的影響?

氯置換,所有的有機(jī)物被氧化之后所含所有固體物質(zhì)的總克數(shù)。單位為效

答:

公斤,符號(hào)為題

5.浮游植物光合作用中被吸取,與碳、氧等為構(gòu)成生物體基本元素。有較

為恒定的吸取比(C:N:P:0=106:16:l:-276).

海水中的5.氮的生物吸取和有機(jī)物再礦化過(guò)程中溶解無(wú)機(jī)氮的釋放對(duì)總堿度的影

、等陽(yáng)毒子可與形成?

Ca.IgCC^CaCC>3MgCO3響?

沆注,這些冊(cè)注在一定深度下,?免壓力、生物等作

答:海洋生物吸取硝酸鹽隨著著0H-的產(chǎn)生,因而總堿度增長(zhǎng),每吸取

用可*等。

iCaCOj.XgCO?沆?波形成時(shí),1mol的N03-,海水總堿度增長(zhǎng)Imol;海洋生物吸取氨鹽隨著著

CHCC)3-(T)葉他,pH值中低;H+的產(chǎn)生,海水總堿度減少;尿素的吸取對(duì)總堿度沒(méi)有影響。生源

iCaCO3.、IgCC>3沉波常群對(duì),,032口為有機(jī)物再礦化過(guò)程對(duì)海水總堿度的影響與上述氮的生物吸取剛好

CHCO3<F)升嵩,值增加。

pH相反。

CO+CO32-+HOC=>2HCOj-

2;6.在圖中指出CaC(h的飽和深度、溶解躍層與補(bǔ)償深度

答:

4.海水pH值空間變化的因素?

A是CaCOs的飽和深度

答:

B是CaCOs的溶解躍層

C是CaCOs的補(bǔ)償深度

LATITUDE

犯九4犀號(hào)犯上4#pHU6/l.分率

6.BOD的定義

答:A淺層水觀測(cè)到由生物光合作用導(dǎo)致的pH極大值,生物的光合

答:在有氧環(huán)境中,由微生物分解1dm,水中的有機(jī)物所需要消耗氧量,通

作用會(huì)遷出水體中的C02,導(dǎo)致pH值增長(zhǎng);

常以mg0加7表達(dá)。

B隨深度的增長(zhǎng),pH值逐漸減少,至1000m左右出現(xiàn)極小值,該區(qū)

間的減少是由于生源碎屑的氧化分解所導(dǎo)致。pH值的極小值所處

7.COD的定義

層位與DO極小值和pCO2極大值所處層位相同。

答:在一定條件下,氧化1(W水體中的還原物質(zhì)所需要消耗氧的量,以1ng

C深層水中pH值的增長(zhǎng)來(lái)自CaC03的溶解。

0dm-3表達(dá)。劭減少導(dǎo)致有機(jī)物分解速度減慢,有機(jī)物傾向于積累。在缺氧區(qū)和底層沉

8.赤潮的危害有哪些?積物中,厭氧菌大量繁殖。

答:a危害近海水產(chǎn)養(yǎng)殖和捕撈業(yè);b分泌黏液,導(dǎo)致魚(yú)、蝦、貝窒息死亡;變價(jià)元素以低價(jià)態(tài)存在。

c赤潮生物帶有毒素,毒害海洋生物;d缺氧引起蝦、貝大量死亡;e損害有機(jī)物的積累導(dǎo)致了金屬有機(jī)絡(luò)合物的大量形成,使硫化物沉淀的形成推

海洋環(huán)境;f危害人體健康;g影響海洋旅游業(yè)遲,金屬離子的溶解度增大(增溶作用)。

9.石油污染對(duì)海洋的危害有哪些?11.營(yíng)養(yǎng)鹽再生

答:a油膜阻礙陽(yáng)光進(jìn)入水體,克制浮游植物光合作用;b油膜阻礙氧氣答:在真光層內(nèi),營(yíng)養(yǎng)鹽經(jīng)生物光合作用被吸取,成為生物有機(jī)體組成部

進(jìn)入水體,使海水缺氧;c油污染物的降解和分解,消耗大量溶解氧;d使分。生物體死亡后下沉到真光層以下,有機(jī)體分解、礦化,營(yíng)養(yǎng)元素最終

海獸、海鳥(niǎo)失去游泳和飛行的能力;e油污染物使海洋生物中毒、死亡;f以無(wú)機(jī)化學(xué)形式返回到海水中的過(guò)程為營(yíng)養(yǎng)鹽再生

油污染物中的致癌物質(zhì)在海洋生物體內(nèi)富集,通過(guò)食物鏈危害人體健康;g12.富營(yíng)養(yǎng)化

破壞海濱風(fēng)景區(qū)和海濱浴場(chǎng)。答:富營(yíng)養(yǎng)化是水體老化的一種現(xiàn)象。由于地表徑流的沖刷和淋溶,雨水

對(duì)大氣的淋洗,以及廢水、污水帶有一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向湖泊和近海水域匯

集,使得水體的沿岸帶擴(kuò)大,沉積物增長(zhǎng),N、P等營(yíng)養(yǎng)元素?cái)?shù)量大大增長(zhǎng),

10.缺氧水的化學(xué)特性導(dǎo)致水體的富營(yíng)養(yǎng)化。

答:A反硝化作用13.赤潮

在缺氧水中,由于微生物作用,NO3-N還原為NO2-N,再進(jìn)一步還原為答:赤潮在國(guó)際上也稱作有害藻類(HAB),是指在一定的環(huán)境條件下,海

NH3或N2,使NO3-N消失。洋中的浮游微藻、原生動(dòng)物或細(xì)菌等在短時(shí)間內(nèi)突發(fā)性鏈?zhǔn)皆鲋澈途奂?/p>

BS042-被還原為H2s導(dǎo)致海洋生態(tài)系嚴(yán)重破壞或引起水色變化的災(zāi)害性海洋生態(tài)異常現(xiàn)象。

當(dāng)海水中N03-和NO2-被耗盡時(shí),在硫酸鹽還原菌的作用下,有機(jī)物以S042-14.富集因子

作為氧化劑(電子受體)氧化分解,而SO42-被還原為H2s答:

C氧化還原電位低

若一企4元餐?在土修在內(nèi)★(2)由河流輸送或由陸架沉積物釋放,而后通過(guò)水平混合進(jìn)入開(kāi)闊大洋,

*蠢的衽用于因子

4fr形成表層或次表層極大值(Mn)。

生KW庚中金Jg的濃度

一―泡水中金臼的濃度-(3)生物過(guò)程導(dǎo)致的氧化還原反映會(huì)使還原態(tài)金屬元素在表層或次表層出

?潘冬中的五*曰穹于妁*

現(xiàn)極大值,例如Cr(IH)、As(III),I-.

熱困于*糙,;

?WL具有*高EF?.F■恁

兄因?yàn)樗c癡雇?內(nèi)認(rèn)第牝

運(yùn)犀孌6姑合妁與泉》迂

什叁一也級(jí)風(fēng)有外孝,妁

力?

?不同生*7*嘉疝景金-A的

能力不同.一斑啊*.旌

在¥注玨有高妁EF值.

15.指出以下圖中元素的分布所屬分布類型及該種分布類型形成的因素

16.海水中有機(jī)配體重要有哪些分類

答:這些元素在上層水被浮游生物吸取,

答:

生物死亡后,部分在上層水體再循環(huán),

海水中的有機(jī)配位體

另有部分通過(guò)顆粒沉降輸送至中深層。

①無(wú)氮有機(jī)物:碳水化合物及其分解產(chǎn)物.和芳香族低分子量酚和酮類

進(jìn)入中深層水體的顆粒物發(fā)生再礦化

(海洋植物)一(木質(zhì)素)一纖維素一淀粉一葡萄糖一有機(jī)枚酸。

作用,這些元素重新回到水體中,②含氮有機(jī)物:海洋植物和動(dòng)物蛋白質(zhì)及其分解產(chǎn)物

由此形成表層低而中深層高的分布。③類脂化合物:常為脂肪酸的酯水解產(chǎn)生的酸和甘油、脂族醇.含氨堿

及固醇(總量較小,較難分解.常能在海水中檢出)。

16.指出以下圖中元素的分布所屬分布類型及該種分布類型形成的因素

⑷復(fù)雜有機(jī)物:主要為腐殖質(zhì)(腐殖酸和富里酸)等.

答:(1)大氣輸送進(jìn)入海洋,如Pb。Pb重要通過(guò)人類燃燒含Pb汽油進(jìn)入

17.金屬有機(jī)配位體的環(huán)境效應(yīng)

大氣,并被大氣氣溶膠顆粒所吸附,其后顆粒態(tài)Pb重要通過(guò)降雨輸送進(jìn)入

答:容存與遷移效應(yīng),改變金屬的生物毒性,增溶作用

海洋表層。

18.汞的生物甲基化作用答:是指含葉綠素a的植物通過(guò)光合作用將無(wú)機(jī)碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)碳,同時(shí)將

在微生物或生物作用下,汞能轉(zhuǎn)化為甲基汞或二甲基汞的作用稱光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能貯存于有機(jī)物中的過(guò)程。

作“汞的生物甲基化作用”。25.“初級(jí)生產(chǎn)力(primaryproductivity)”

20.什么是海洋腐殖質(zhì)?答:是單位時(shí)間內(nèi)單位體積或單位面積水體生產(chǎn)有機(jī)碳的量。單位為“mgC

答:海洋腐殖質(zhì)是海洋生物的代謝產(chǎn)物、死亡后殘留物的簡(jiǎn)樸成分或分解m_3d_1(h_1,y—1)"或"mgCm_2d—1(h—1,y—1)”。

作用的中間產(chǎn)物(如糖類、氨基酸、酚類、類脂物等),在微生物和其它自

26.什么是“新生產(chǎn)”?

然條件作用下,通過(guò)化學(xué)和生物化學(xué)的合成作用,而形成的一類性質(zhì)穩(wěn)定、

“新生產(chǎn)(newproduction,NP)”是真光層以外(如從深層水、大氣和

不易分解,高分子量較高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)物。

陸地)輸入的營(yíng)養(yǎng)鹽導(dǎo)致的初級(jí)生產(chǎn)

21.海洋腐殖質(zhì)的分類

答:腐殖酸.將腐殖質(zhì)溶于堿中,再酸化至pHW2時(shí)析出沉淀的部分

為腐殖酸。

論述題(每題20分,共100分)

吉馬多美朗酸.是HA的可溶于醇的部分。

1.水的特殊性質(zhì)及意義?

富里酸.在堿中溶解,酸化后亦溶解的部分為富里酸。

答:(1)異常高的冰點(diǎn)與沸點(diǎn),導(dǎo)致其高的熱容量:水所具有的

胡敏素.是腐殖質(zhì)在堿和酸中都不溶解的部分。

高熱容量對(duì)于維持地球的氣候與生命具有重要意義。

22.溶解有機(jī)碳(DOC)

(2)異常的密度變化:對(duì)于中緯度地區(qū)水中生物的生存具有重要意義。

答:通過(guò)一定的孔徑過(guò)濾器材如玻璃纖維濾片(如GF/F,60.7um)或銀

(3)水是極好的溶劑:對(duì)于物質(zhì)的輸運(yùn)與轉(zhuǎn)移具有重要意義

濾器(60.45Pm)的海水中所具有機(jī)物中碳的量。

(4)水中鹽分的增長(zhǎng)導(dǎo)致冰點(diǎn)的減少以及達(dá)成最大密度的溫度減少:減

23.顆粒有機(jī)碳(P0C)

少海洋冰封的也許,保護(hù)海洋生態(tài)

答:由一定的孔徑過(guò)濾器材如GF/F(60.7pm)或銀濾器0.45um)

(5)水中鹽分的增長(zhǎng)導(dǎo)致滲透壓增長(zhǎng).使海洋生物幾乎不用花費(fèi)多的能

所截留的顆粒物中有機(jī)碳的量,涉及海洋中有生命和無(wú)生命的顆粒物質(zhì)。

量來(lái)維持體內(nèi)與海水之間的鹽濃度平衡。

24.“初級(jí)生產(chǎn)(primaryproduction)”

2.海洋二氧化碳一碳酸鹽體系的重要性?

答:(1)在天然海水正常pH范圍內(nèi),其酸一堿緩沖容量的95%是由二4.計(jì)算深層水AOU時(shí)如何校正?

氧化碳一碳酸鹽體系所奉獻(xiàn)。在幾千年以內(nèi)的短時(shí)間尺度上,海水的pH答:選擇保守氣體Ar進(jìn)行校正。因素:

重要受控于該體系。一一Ar是惰性氣體,在下沉過(guò)程中不會(huì)有非保守性轉(zhuǎn)移,即不參與生物和

(2)海水中總C02濃度的短期變化重要由海洋生物的光合作用和代謝化學(xué)過(guò)程。

作用所引起,研究海洋它可以獲得有關(guān)生物活動(dòng)的信息。一一Ar與02有相近的溶解特性。溫度等物理因素對(duì)于Ar與02溶解度的影

(3)海洋中碳酸鈣沉淀與溶解的問(wèn)題也有賴于對(duì)海洋二氧化碳一碳酸響近乎相同,氣泡潛入影響也相近。

鹽體系的了解。根據(jù)Ar的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定結(jié)果,求出02的原始含量,即下沉前的含量。

(4)大氣C02濃度對(duì)地球氣候有重要的影響,海洋二氧化碳一碳酸鹽體cAr*/cAr=c02*/c'02

系是調(diào)節(jié)大氣C02濃度的重要因子之一。cAr*、卻2*分別為現(xiàn)場(chǎng)條件(位溫和鹽度)下Ar和02的溶解度;

(5)海洋C02儲(chǔ)庫(kù)比大氣C02儲(chǔ)庫(kù)大得多,影響海洋碳儲(chǔ)庫(kù)變化的各cAr為Ar的實(shí)測(cè)值(氣相色譜);

種過(guò)程的微小變化,有也許對(duì)大氣C02產(chǎn)生明顯影響。c132為根據(jù)Ar進(jìn)行校正所得的02的原始濃度。

(6)人類活動(dòng)明顯地增長(zhǎng)了大氣C02的濃度,海洋在調(diào)節(jié)大氣C02的增氧的實(shí)際消耗量為

長(zhǎng)中起著重要作用。

3.海洋具有大量吸取大氣C02的潛力有兩方面理由?AOU校正一%,一%=°o,,個(gè)-%2

-°Ar

答:(1)溶解于海水中的C02氣體可通過(guò)與C032-的反映,使其溶解度得到

5.運(yùn)用海水氧化還原電位通過(guò)計(jì)算解釋海水中為什么氯的穩(wěn)定存在形式是

很大的提高,這一反映的平衡常數(shù)很大,因此進(jìn)入海洋的C02將被快速地

氯離子?

轉(zhuǎn)化為HC03-:

已知:海水溫度為25攝氏度,PH值為8.1,氧化還原電位為0.74伏特

CO32-+H2O+CO2-HCO3-

+

(2)進(jìn)入海洋的碳最終將通過(guò)海洋生源顆粒有機(jī)物和CaC03的沉降從表層C1O3+6H+6e=C1+3H2OE°=1.44V

輸送進(jìn)入深海,并通過(guò)水體的層化作用將再礦化產(chǎn)生的C02儲(chǔ)存于深海水答:

中。

&=£。-竺In-%

6Fa

a

(4)海洋生源顆粒有機(jī)物的氧化分解會(huì)增長(zhǎng)水體中的C02,使pC02升高;

(5)海水中CaC03的形成增長(zhǎng)水體C02濃度,進(jìn)而導(dǎo)致pC02的升高;

(6)人類燃燒礦物燃料導(dǎo)致大氣C02的增長(zhǎng),進(jìn)而通過(guò)海-氣界面互換導(dǎo)

致表層水C02的加入,pC02升高。

8.堿性高鋅酸鉀法測(cè)定COD的原理,測(cè)定環(huán)節(jié)及涉及的化學(xué)反映方程式?

6.影響海水常量組分組成非恒定性的因素?答:

答:(1)河口區(qū):河水輸入對(duì)區(qū)域恒比規(guī)律有一定影響堿性高鎰酸鉀法測(cè)定COD的原理:(6分)

(2)缺氧海盆:導(dǎo)致海水中的S042-/C1-非常低,偏離恒比規(guī)律。一定量水樣,堿性條件下,加入一定量高鎰酸鉀溶液,煮沸10分鐘,氧化

(3)海冰的形成:導(dǎo)致鹽鹵水常量組分比值偏離恒比規(guī)律。水樣中有機(jī)物質(zhì);冷卻,加入硫酸及KL還原未反映的高鎰酸鉀和生成的

4)礦物的沉淀與溶解:導(dǎo)致海水中Ca/Cl比值的變化。四價(jià)鎰,并析出等量碘;以淀粉為指示劑,用NaS03溶液滴定游離碘.

(5)海底熱液的輸入:堿性高鎰酸鉀法測(cè)定COD的環(huán)節(jié):(6分)

(6)與鹽鹵水的混合

(7)海-氣界面物質(zhì)的互換

(8)沉積物間隙水的影響:

7.影響pC02分布的重要海洋學(xué)過(guò)程?

答:(1)海洋生物光合作用消耗水體中的C02,導(dǎo)致pC02的減少;

(2)CaC03的溶解減少水體中的C02濃度,導(dǎo)致pC02減少;涉及的化學(xué)反映方程:(8分)

(3)太陽(yáng)輻射的增強(qiáng)可導(dǎo)致表層水溫度升高,海水中C02溶解度減少,pC02

MnO4~+2H2O+3e=Mn02+40H-

也會(huì)減少;

MnO2+2KI+2Hzs04-MnS04+I2+K2SO4+2H20

2KMnO4+10KI+8H2s(h-2MnSO4+5I2+6K2S04+8H2O答:在真光層內(nèi)某深度平行取三份水樣。

2Na2s2O3+I2fNa2sa+2NaI①一份立即測(cè)定D0含量作為背景值。

另兩份分別裝入②白瓶和③黑瓶,在近似現(xiàn)場(chǎng)的光照和溫度條件下(可放

9.根據(jù)薄層擴(kuò)散模式分析影響氣體在海氣界面間氣體互換的因素?回原深度),培養(yǎng)一定期間后測(cè)量D0的變化。分別通過(guò)光合商PQ和呼吸商

答:1.溫度RQ換算出兩瓶中C02的變化。

溫度影響Henry系數(shù)加,從而影響海水中氣體分壓。溫度影響擴(kuò)散系數(shù)②白瓶DO增長(zhǎng),測(cè)得的是背景+凈生產(chǎn),NPP=+A02/PQ

如。溫度升高,如增大,如下式(7為絕對(duì)溫標(biāo))③黑瓶DO減少,測(cè)得的是背景一呼吸作用,R=-AC02/RQ

2.氣體自身的影響由凈生產(chǎn)NPP和呼吸作用R求得總生產(chǎn)力,GPP=NPP+Ro

反映在Henry系數(shù)上,即不同氣體在相同濃度時(shí)的分壓不同。

3.風(fēng)速

風(fēng)速影響氣體互換速率的實(shí)質(zhì)是影響表面擴(kuò)散層的厚度T

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