2025年大學(xué)《海洋科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫——海洋深層水文化學(xué)調(diào)查考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)的字母填在題干后的括號(hào)內(nèi)）1.海洋深層水通常指水深超過多少米的海洋水體？()A.200米B.1000米C.3000米D.5000米2.下列哪種化學(xué)物質(zhì)在海洋深層水中含量通常最高？()A.氧氣B.氯離子C.硅酸鹽D.溶解有機(jī)物3.海洋深層水化學(xué)成分的主要來源之一是？()A.海洋表面光照作用B.深海生物活動(dòng)C.沉積物釋放D.大氣降水輸入4.1?C定年法主要適用于確定海洋沉積物的什么年齡？()A.物理沉積年齡B.生物死亡年齡C.化學(xué)形成年齡D.水體交換年齡5.在海洋深層水化學(xué)調(diào)查中，測量pH通常使用什么方法？()A.酚酞指示劑法B.玻璃電極法C.滴定法D.色譜法6.下列哪項(xiàng)不是海洋深層水化學(xué)調(diào)查常用的采樣工具？()A.Nansen瓶B.水樣瓶C.多管采水器D.深海拖網(wǎng)7.海洋深層水中的營養(yǎng)鹽通常指的是哪些物質(zhì)？()A.氧氣、二氧化碳B.氮、磷、硅C.鈣、鎂、鉀D.溶解有機(jī)物、懸浮物8.深海鈣質(zhì)生物的骨骼或外殼主要含有哪種礦物質(zhì)？()A.石英B.磷灰石C.方解石D.赤鐵礦9.海洋深層水中的微量元素主要來源于？()A.大氣沉降B.海水蒸發(fā)C.沉積物輸入D.生物代謝10.利用海洋深層水化學(xué)成分推斷水體交換時(shí)間的主要依據(jù)是？()A.氧氣濃度B.鹽度C.穩(wěn)定同位素組成D.營養(yǎng)鹽濃度二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填寫在橫線上）1.海洋深層水的主要特征包括密度______、溫度______和化學(xué)成分相對______。2.海洋深層水化學(xué)調(diào)查中，常用的穩(wěn)定同位素包括______和______。3.海洋深層水中的溶解氧含量通常______，主要受______和______的影響。4.海洋沉積物中的孔隙水化學(xué)成分是研究古代海洋環(huán)境的重要依據(jù)，其主要來源包括沉積物上覆水體的擴(kuò)散和______。5.影響海洋深層水化學(xué)成分分布的主要過程有______、______和生物作用。6.海洋深層水化學(xué)調(diào)查的數(shù)據(jù)處理通常包括______、______和統(tǒng)計(jì)分析。7.海洋深層水中的碳酸鹽系統(tǒng)主要涉及二氧化碳、碳酸氫根和______之間的平衡。三、名詞解釋（每題3分，共12分。請給出每個(gè)名詞的準(zhǔn)確定義）1.海洋深層水（DeepSeaWater）2.氧消耗深度（OxygenMinimumZone,OMZ）3.穩(wěn)定同位素（StableIsotope）4.孔隙水（PoreWater）四、簡答題（每題5分，共20分。請簡明扼要地回答下列問題）1.簡述海洋深層水化學(xué)調(diào)查的主要目的。2.簡述影響海洋深層水化學(xué)成分分布的幾個(gè)主要因素。3.簡述海洋深層水化學(xué)調(diào)查中常用的采樣方法及其特點(diǎn)。4.簡述海洋深層水化學(xué)成分在指示海洋環(huán)流中的作用。五、論述題（每題7分，共35分。請圍繞下列主題進(jìn)行深入論述）1.論述海洋深層水化學(xué)成分的主要來源及其對全球海洋化學(xué)循環(huán)的意義。2.論述海洋深層水穩(wěn)定同位素在重建古海洋環(huán)境變化中的應(yīng)用。3.論述海洋深層水化學(xué)調(diào)查面臨的挑戰(zhàn)以及未來發(fā)展方向。4.結(jié)合實(shí)例，論述海洋深層水化學(xué)成分對深海生態(tài)系統(tǒng)功能的重要性。5.論述人類活動(dòng)對海洋深層水化學(xué)環(huán)境可能產(chǎn)生的影響。試卷答案一、選擇題（每題2分，共20分）1.C(深層水通常指水深超過3000米的水體)2.B(海水中氯離子含量最高，深層水基本繼承了這一特征)3.C(深層水化學(xué)成分主要來源于上覆水體的擴(kuò)散以及沉積物與水體的長期相互作用)4.B(1?C是放射性同位素，主要用來確定生物死亡后的時(shí)間)5.B(測量pH最精確和常用的方法是玻璃電極法)6.D(深海拖網(wǎng)是用于捕撈生物樣品的工具，而非水化學(xué)采樣)7.B(氮、磷、硅是海洋生物生長所需的主要營養(yǎng)鹽)8.C(深海鈣質(zhì)生物如放射蟲、硅藻等骨骼或外殼主要成分是碳酸鈣)9.C(深層水中的微量元素主要來自下方沉積物的溶解和釋放)10.C(不同水體的化學(xué)成分差異，特別是穩(wěn)定同位素組成，可以用來推斷水體的混合和交換歷史)二、填空題（每空1分，共15分）1.大，低，穩(wěn)定2.氧-18（δ1?O），碳-13（δ13C）3.低，光合作用，呼吸作用4.沉積作用（或：成巖作用）5.水平混合，垂直擴(kuò)散（或：對流）6.數(shù)據(jù)整理，質(zhì)量控制7.碳酸根（CO?2?）三、名詞解釋（每題3分，共12分）1.海洋深層水：指海洋中水深超過3000米，具有低溫度、低鹽度和化學(xué)成分相對穩(wěn)定特征的水體。2.氧消耗深度（OMZ）：指海洋中溶解氧含量顯著降低，甚至接近于零的區(qū)域，通常位于表層下沉水或中層水的下方。3.穩(wěn)定同位素：指同一種元素的不同同位素，它們的質(zhì)量數(shù)不同，但化學(xué)性質(zhì)基本相同，在自然界中含量穩(wěn)定，可用于示蹤和示蹤環(huán)境變化。4.孔隙水：指存在于多孔介質(zhì)（如海洋沉積物顆粒之間）孔隙中的水。四、簡答題（每題5分，共20分）1.海洋深層水化學(xué)調(diào)查的主要目的：了解深層水的化學(xué)組成和分布特征；研究深層水化學(xué)過程及其在全球海洋生物地球化學(xué)循環(huán)中的作用；揭示海洋環(huán)流模式和環(huán)境變化歷史；為深海資源開發(fā)和環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。2.影響海洋深層水化學(xué)成分分布的主要因素：深層水的來源（如表層水下沉、中間水形成等）；水體的混合和混合程度；水-巖相互作用（沉積物與水的交換）；生物作用（生產(chǎn)和消耗）；全球氣候變化導(dǎo)致的海洋環(huán)流調(diào)整。3.海洋深層水化學(xué)調(diào)查中常用的采樣方法及其特點(diǎn)：Nansen瓶：用于采集特定深度的離散水樣，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；水樣瓶（如采水器）：可連續(xù)采集不同深度的水樣，常用于營養(yǎng)鹽、氧等參數(shù)測定；多管采水器：可同時(shí)采集多個(gè)深度的水樣，效率較高，適用于大面調(diào)查；浮標(biāo)/系泊站：用于長期自動(dòng)采集水樣或進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。4.海洋深層水化學(xué)成分在指示海洋環(huán)流中的作用：不同來源的深層水具有不同的化學(xué)特征（如鹽度、溫度、化學(xué)元素濃度、穩(wěn)定同位素組成等）。通過分析這些化學(xué)特征的空間分布差異，可以識(shí)別不同水團(tuán)，追蹤水團(tuán)來源和路徑，揭示海洋環(huán)流的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度。例如，利用氧同位素可以區(qū)分不同來源的深層水。五、論述題（每題7分，共35分）1.海洋深層水化學(xué)成分的主要來源及其對全球海洋化學(xué)循環(huán)的意義：海洋深層水化學(xué)成分的主要來源包括：（1）表層海水下沉過程中，水體的混合、與大氣交換以及生物過程的改造；（2）深層水與海底沉積物的長期接觸，通過擴(kuò)散和沉積/成巖作用發(fā)生物質(zhì)交換。其對全球海洋化學(xué)循環(huán)的意義在于：深層水是全球最大的水體，其化學(xué)成分的分布和變化深刻影響著海洋總體的化學(xué)狀態(tài)；深層水是全球海洋生物地球化學(xué)循環(huán)（如碳循環(huán)、氮循環(huán)、硫循環(huán)等）的重要匯和源，物質(zhì)在其中的儲(chǔ)存和交換過程對全球氣候和生態(tài)環(huán)境具有長期調(diào)節(jié)作用；深層水通過大尺度海洋環(huán)流運(yùn)動(dòng)，將化學(xué)物質(zhì)輸送到全球各大洋，影響著海洋生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。2.海洋深層水穩(wěn)定同位素在重建古海洋環(huán)境變化中的應(yīng)用：穩(wěn)定同位素（如δ1?O和δ13C）在不同物理和生物地球化學(xué)過程中會(huì)發(fā)生分餾，其比值可以記錄環(huán)境參數(shù)的變化信息。在海洋深層水研究中，可以通過分析沉積物中捕獲的古代水體的同位素組成，或現(xiàn)代深層水樣，來重建：（1）古氣候變化：δ1?O的變化可以反映古代海水的溫度和冰量變化；（2）古海洋環(huán)流變化：不同水團(tuán)具有不同的同位素特征，通過分析同位素組成可以識(shí)別古水團(tuán)類型及其變化；（3）古海洋生產(chǎn)力變化：δ13C的變化可以反映古代海洋表層和深層的生物生產(chǎn)力及碳循環(huán)模式。因此，穩(wěn)定同位素是研究古海洋環(huán)境變化的重要工具。3.海洋深層水化學(xué)調(diào)查面臨的挑戰(zhàn)以及未來發(fā)展方向：挑戰(zhàn)包括：（1）深海環(huán)境惡劣，采樣成本高昂，設(shè)備技術(shù)要求高；（2）深層水化學(xué)過程復(fù)雜，許多過程尚不完全清楚，需要更深入的機(jī)理研究；（3）長期連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)缺乏，難以捕捉快速的動(dòng)態(tài)變化。未來發(fā)展方向：（1）發(fā)展更先進(jìn)、自動(dòng)化、廉價(jià)的深海采樣和監(jiān)測技術(shù)，提高數(shù)據(jù)獲取效率和精度；（2）加強(qiáng)多學(xué)科交叉研究，結(jié)合物理海洋、生物海洋、地球化學(xué)等多方面數(shù)據(jù)，更全面地理解深層水化學(xué)過程及其相互作用；（3）利用遙感、模型等手段，彌補(bǔ)實(shí)測數(shù)據(jù)的不足，進(jìn)行大尺度乃至全球尺度的模擬和預(yù)測；（4）關(guān)注人類活動(dòng)（如氣候變化、深海采礦、排污等）對海洋深層水化學(xué)環(huán)境的影響，加強(qiáng)環(huán)境影響評估和監(jiān)測。4.結(jié)合實(shí)例，論述海洋深層水化學(xué)成分對深海生態(tài)系統(tǒng)功能的重要性：海洋深層水化學(xué)成分是支撐深海生態(tài)系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)。例如：（1）營養(yǎng)鹽：深層水中的氮、磷、硅等營養(yǎng)鹽是限制深海生物（如細(xì)菌、古菌、浮游生物、底棲生物）生長的關(guān)鍵因素。營養(yǎng)鹽的濃度和分布直接影響生物的生產(chǎn)力、群落結(jié)構(gòu)和物種組成。例如，在某些上升流影響下的深海區(qū)域，深層水與表層水的混合帶來了更多營養(yǎng)鹽，使得這里的生物生產(chǎn)力遠(yuǎn)高于其他深海區(qū)域。（2）氧氣：溶解氧是大多數(shù)需氧生物生存的必需條件。深層水的低氧含量（甚至無氧環(huán)境）塑造了獨(dú)特的厭氧生物群落和代謝途徑。氧的分布也影響著生物的活動(dòng)范圍和垂直遷移行為。（3）碳：碳是構(gòu)成生物體的基本元素。海洋深層水是碳的重要儲(chǔ)存庫。碳的循環(huán)過程（如光合作用、呼吸作用、有機(jī)物沉降分解）以及碳酸鹽系統(tǒng)（影響pH）深刻影響著深海生物的生存環(huán)境和生理活動(dòng)。例如，某些深海生物能夠利用甲烷等特殊化學(xué)物質(zhì)作為能量來源（化能合成），這與深層水的化學(xué)成分密切相關(guān)。因此，深層水化學(xué)成分不僅決定了哪些生物能夠生存，也影響著整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)。5.論述人類活動(dòng)對海洋深層水化學(xué)環(huán)境可能產(chǎn)生的影響：人類活動(dòng)對海洋表層的影響會(huì)逐漸向下傳遞，并可能改變深層水的化學(xué)環(huán)境：（1）全球氣候變化：導(dǎo)致海水溫度升高和海洋酸化（CO?溶解增加，pH下降），這些變化會(huì)影響到深層水的物理性質(zhì)和化學(xué)平衡，可能改變?nèi)芙鈿怏w（如氧、CO?）的飽和度，進(jìn)而影響深海生物和沉積物過程。（2）海洋酸化：大氣中CO?增加導(dǎo)致表層海水酸化，酸化趨勢可能隨著水體的下沉逐漸影響到深層水，對依賴碳酸鈣構(gòu)建骨骼或外殼的深海生物構(gòu)成威脅。（3）污染：持久性有機(jī)污染物（POPs）、重金屬、塑料微粒等可以通過各種途徑（如大氣沉降、河流輸入、