海洋科學導論海洋化學框架2011

1、1 1課課 程程 內內 容容1. 前言前言2. 海水的物理化學性質海水的物理化學性質/23. 海水中海水中常量元素常量元素和鹽度和鹽度4. 海洋二氧化碳一碳酸鹽體系海洋二氧化碳一碳酸鹽體系5. 海洋中的溶解氣體海洋中的溶解氣體6. 海水中的營養(yǎng)鹽海水中的營養(yǎng)鹽/27. 海水的年齡和停留時間海水的年齡和停留時間8. 海水中的微量元素和重金屬海水中的微量元素和重金屬9. 海水的有機物和海洋生產力海水的有機物和海洋生產力/210.海洋中的懸浮物海洋中的懸浮物11.海洋中的沉積物海洋中的沉積物12.海洋資源與環(huán)境保護海洋資源與環(huán)境保護2 2第一章第一章 前言前言海洋化學在自然科學中的位置海洋化學在自然

2、科學中的位置自然科學：數、理、化、天、地、生。自然科學：數、理、化、天、地、生。地學地學海洋科學海洋科學 海洋化學。地球上的海洋海洋化學。地球上的海洋地球上的海洋地球上的海洋海洋的特殊性海洋的特殊性全球性：一大二深三溝通全球性：一大二深三溝通復雜性：電解質溶液、多種物質、多種特性復雜性：電解質溶液、多種物質、多種特性開放性：與各圈層進行著物質和能量交換、傳遞。開放性：與各圈層進行著物質和能量交換、傳遞。簡單性：平衡大洋簡單性：平衡大洋 穩(wěn)定大洋穩(wěn)定大洋海洋化學的三大范疇海洋化學的三大范疇一、海水的混合及其對大氣中的二氧化碳的作用；一、海水的混合及其對大氣中的二氧化碳的作用；二、海洋中生物及其對

3、海洋化學的影響；二、海洋中生物及其對海洋化學的影響；三、海底擴展期間，海水及海底熔巖間的化學作用。三、海底擴展期間，海水及海底熔巖間的化學作用。不同的水、海水不同的水、海水海水中的鹽和元素海水中的鹽和元素單位：長度、重量、濃度單位：長度、重量、濃度3 3第二章第二章 海水物理化學性質海水物理化學性質 1 海水的物理性質海水的物理性質1.1 海水的溫度海水的溫度1.2 海水顏色海水顏色1.3 海水透明度海水透明度1.4 海水的密度海水的密度 1.5 海水的比容海水的比容 2 海水的依數性質海水的依數性質1.1基本概念：理想溶液、拉烏爾定律基本概念：理想溶液、拉烏爾定律1.2 海水冰點海水冰點1.

4、3 蒸汽壓蒸汽壓1.4 滲透壓滲透壓3 與輸送現象有關的性質與輸送現象有關的性質3.1 介電常數介電常數3.2 擴散擴散3.3 粘度粘度3.4 電導電導4 41 海水中的常量元素海水中的常量元素1.1 海水中元素的分類海水中元素的分類1.2 海水主要成分及海水組成恒定性海水主要成分及海水組成恒定性1.3 海水主要成分中的陽離子海水主要成分中的陽離子1.4 海水主要成分中的陰離子和硼海水主要成分中的陰離子和硼1.5 影響海水組成恒定性的因素影響海水組成恒定性的因素2 海水鹽度和氯度海水鹽度和氯度2.1 鹽度的重要性鹽度的重要性2.2 鹽度和氯度鹽度和氯度2.3 絕對鹽度和實用鹽度絕對鹽度和實用鹽

5、度2.4 海洋中鹽度分布海洋中鹽度分布第三章第三章 海水中的常量元素和鹽度海水中的常量元素和鹽度5 5第四章第四章 海洋二氧化碳海洋二氧化碳-碳酸鹽體系碳酸鹽體系 1 引言引言1.1 自然界中的自然界中的C1.2 “溫室效應溫室效應”1.3 海洋二氧化碳海洋二氧化碳-碳酸鹽體系的重要性碳酸鹽體系的重要性2 海水的海水的pH值值2.1 海水的海水的pH標度標度2.2 海水海水pH值的主要控制機理及影響因素值的主要控制機理及影響因素3 海洋二氧化碳海洋二氧化碳-碳酸鹽體系碳酸鹽體系3.1 堿度堿度(Alk) 3.2 碳酸鹽堿度碳酸鹽堿度(CA)3.3 總二氧化碳總二氧化碳( CO2)3.4 海水中

6、二氧化碳體系的化學平衡海水中二氧化碳體系的化學平衡6 6第五章第五章 海洋中的溶解氣體海洋中的溶解氣體1 大氣的組成大氣的組成2 海水中的氣體海水中的氣體2.1 溶解氣體溶解氣體2.2 大氣與海水中氣體組成的差異大氣與海水中氣體組成的差異2.3 大氣與海洋之間氣體的交換大氣與海洋之間氣體的交換2.4 影響海影響海-氣交換的因素氣交換的因素3 海洋中的溶解氧海洋中的溶解氧3.1 海洋中溶解氧的來源海洋中溶解氧的來源3.2 海洋中溶解氧的消耗海洋中溶解氧的消耗3.3 大洋中溶解氧的分布特征大洋中溶解氧的分布特征4 海洋中的微量活性氣體海洋中的微量活性氣體7 7第六章第六章 海水中的營養(yǎng)鹽海水中的營

7、養(yǎng)鹽1 營養(yǎng)元素與營養(yǎng)鹽營養(yǎng)元素與營養(yǎng)鹽 1.1 營養(yǎng)元素營養(yǎng)元素 1.2 營養(yǎng)鹽營養(yǎng)鹽2 氮氮2.1 氮在生物體中的作用氮在生物體中的作用2.2 氮在海水中的存在形態(tài)氮在海水中的存在形態(tài)2.3 氮在海水中的分布氮在海水中的分布2.4 海洋氮循環(huán)海洋氮循環(huán) 3 磷磷3.1 磷在生物體中的作用磷在生物體中的作用3.2 磷在海水中的存在形態(tài)磷在海水中的存在形態(tài)3.3 磷在海水中的分布磷在海水中的分布3.4 海洋磷循環(huán)海洋磷循環(huán)4 硅硅4.1 硅在生物體中的作用硅在生物體中的作用4.2 硅在海水中的存在形態(tài)硅在海水中的存在形態(tài)4.3 硅在海水中的分布硅在海水中的分布4.4 海洋硅循環(huán)海洋硅循環(huán)5 富

8、營養(yǎng)化與赤潮富營養(yǎng)化與赤潮5.1 富營養(yǎng)化富營養(yǎng)化5.2 赤潮赤潮8 8第七章第七章 海水的年齡和停留時間海水的年齡和停留時間 1 海水的年齡海水的年齡 1.1 定義定義 1.2 確定方法：確定方法：14C法法2 海水的停留時間海水的停留時間 2.1 定義定義 2.2 箱式模型箱式模型 2.3 停留時間與分配系數停留時間與分配系數Ky(SW)的關系的關系 2.4 運用及研究意義運用及研究意義9 9第八章第八章 海水中微量元素和海洋重金屬污染海水中微量元素和海洋重金屬污染1、海水中微量元素、海水中微量元素1.1 概述概述1.2 微量元素的來源與清除微量元素的來源與清除1.3 海水中微量元素的含量

9、和分布類型海水中微量元素的含量和分布類型1.4 影響微量元素分布的生物地球化學過程影響微量元素分布的生物地球化學過程2、海洋重金屬污染、海洋重金屬污染2.1 海洋重金屬的來源海洋重金屬的來源2.2 海洋重金屬的危害海洋重金屬的危害2.3 重金屬在海水中的遷移過程重金屬在海水中的遷移過程2.4 重金屬在海水中的分布特征重金屬在海水中的分布特征2.5 海洋重金屬污染海洋重金屬污染2.6 海洋重金屬污染的防治海洋重金屬污染的防治1010第九章第九章 海洋有機物和海洋生產力海洋有機物和海洋生產力1 海洋有機物海洋有機物1.1 海洋有機物的概述及分類海洋有機物的概述及分類1.2 海洋有機物的分析技術海洋

10、有機物的分析技術1.3 海洋有機物的特點及作用海洋有機物的特點及作用1.4 海洋溶解有機物的主要組成海洋溶解有機物的主要組成1.5 海洋溶解有機物的含量與分布海洋溶解有機物的含量與分布1.6 海洋溶解有機物的來源與遷出海洋溶解有機物的來源與遷出2 海洋有機碳海洋有機碳 2.1 有機碳的概念及分類有機碳的概念及分類2.2 溶解有機碳溶解有機碳(DOC)2.3 顆粒有機碳顆粒有機碳(POC)3 海洋生產力海洋生產力3.1 海洋初級生產力海洋初級生產力3.2 影響海洋生產力的因素影響海洋生產力的因素3.3 海洋初級生產力的分布海洋初級生產力的分布 3.4 新生產力新生產力3.5 Redfield 模

11、型模型1111第十章第十章 海洋中的懸浮顆粒海洋中的懸浮顆粒1 懸浮顆粒物懸浮顆粒物 1.1 定義定義 1.2 懸浮顆粒物的特性懸浮顆粒物的特性 1.3 懸浮顆粒物的研究意義懸浮顆粒物的研究意義2 海洋中的懸浮顆粒海洋中的懸浮顆粒 2.1 懸浮顆粒在大洋表層水中的分布懸浮顆粒在大洋表層水中的分布 2.2 懸浮顆粒在大洋中的垂直分布懸浮顆粒在大洋中的垂直分布 2.3 大洋中顆粒物的沉降速率大洋中顆粒物的沉降速率 2.4 大洋中元素隨懸浮顆粒的沉降通量大洋中元素隨懸浮顆粒的沉降通量 2.5 大洋中懸浮顆粒的研究方法大洋中懸浮顆粒的研究方法1212第十一章第十一章 海洋中的沉積物海洋中的沉積物1 海

12、底地形與海洋沉積物海底地形與海洋沉積物 1.1海底地形海底地形 1.2海洋沉積物海洋沉積物 1.3海洋沉積物研究意義海洋沉積物研究意義 1.4海洋沉積物研究歷史：海洋沉積物研究歷史： 1.5我國發(fā)展歷史我國發(fā)展歷史2 海洋沉積物的來源與遷移海洋沉積物的來源與遷移 2.1海洋沉積物的來源海洋沉積物的來源 2.2海洋沉積物的遷移海洋沉積物的遷移3 海洋沉積物的分類海洋沉積物的分類3.1 按沉積物的來源分類按沉積物的來源分類3.2 按距離陸地遠近來分類按距離陸地遠近來分類3.3 按沉積物的粒度（結構）分類按沉積物的粒度（結構）分類4 海洋沉積物的化學性質及其組成海洋沉積物的化學性質及其組成 4.1化學性質化學性質 4.2海洋沉積物組成海洋沉積物組成1313第十二章第十二章 海洋資源與環(huán)境保護海洋資源與環(huán)境保護1 海洋資源海洋資源 1.1 海洋資源海洋資源 1.2 海洋化學資源和利用海洋化學資源和利用1.2.1 海水淡化海水淡化1.2.2 鹽化學工業(yè)鹽化學工業(yè)1.2