環(huán)境海洋學(xué)化學(xué)部分答案

一．名詞解釋常量元素：HO外，溶解組分的含量大1mg/kg11種，包括Na+Mg2+Ca2+K+Sr2+、SO42CO32（HCO3-BrF-五種陰離子，以及H3BO3分子。這些成分占99.9%，所以稱主要成分。營養(yǎng)元素：主要是與海洋生物生長有關(guān)的一些元素，通常是指N、PSi。解成分的含量間有恒定的比值，這就是海水主要成分的恒比定律，也稱為Marcet-Dittmar恒比定律。海水中物質(zhì)的濃度只能被物理過程（蒸發(fā)和降水稀釋）生物和化學(xué)過程所改變。海水的堿度：20℃時，1L離子的毫摩爾數(shù)碳酸堿度：CO32-HCO3-所形成的堿度硼酸堿度：B(OH)4-所形成的堿度海洋低氧現(xiàn)象：2mg/L作為缺氧判斷臨界值。懸浮顆粒物：是能在海水中懸浮相當(dāng)長時間的固體顆粒，包括有機(jī)和無機(jī)兩大部分。硝酸鹽的還原作用：NO3-NO2-NH3或NH4+的過程反硝化作用：NO3-N2NO2的過程通過海-NH3、NH4+或有機(jī)氮化合物的過程。Redfield比值：C：N：P=106：16:1進(jìn)行，這一比例關(guān)系常被稱為Redfield比值。營養(yǎng)鹽，通常被稱為營養(yǎng)鹽限制。氮營養(yǎng)鹽。磷營養(yǎng)鹽。每升海水樣品絡(luò)合所加入的金屬（通常用Cu2+）量?？蓽y定污染物效應(yīng)的生理和生化指標(biāo)。的中間產(chǎn)物。河口區(qū)的絮凝作用：在河口區(qū),產(chǎn)生的絮凝和沉降現(xiàn)象。構(gòu)成的碳從表層向深層的轉(zhuǎn)移，就稱為生物泵。CO2pH降低。也稱孔隙水沉積物上覆水：一般指海底沉積物上一定厚度層海水水質(zhì)惡化的過程。1.海水化學(xué)組成有什么特點(diǎn)？海水的組成為什么有恒定性？1.海水化學(xué)組成有什么特點(diǎn)？海水的組成為什么有恒定性？答：海水化學(xué)組成的特點(diǎn)：99%(2)元素組成之比值大體上恒定不變；(4)pH8.2左右。海水組成有恒定性的原因：成分濃度之間的比值幾乎保持恒定；海水常量成分恒定性成因：2.海水的pH一般是多少？海洋中pH變化與海洋生物的生命活動有什么關(guān)系？2.海水的pH一般是多少？海洋中pH變化與海洋生物的生命活動有什么關(guān)系？答：(1)海水的pH一般在8.1左右。(2)pH變化與海洋生物的生命活動的關(guān)系：CO2，可以使得水體pHpH降低；并且由于上層水體不斷向深層水中輸送CO2，隨大洋環(huán)流，自北pH不斷降低。3.影響氣體在海水中溶解度的因素有哪些？海水的緩沖特性，使其pH3.影響氣體在海水中溶解度的因素有哪些？答：(1)氣體的本性；(2)壓力；(3)溫度；(4)鹽度。4.4.什么是化學(xué)耗氧量？海水的化學(xué)耗氧量應(yīng)采取什么方法測定？答：(1)化學(xué)耗氧量：水體中易被強(qiáng)氧化劑氧化的還原物質(zhì)所消耗氧化劑折算成氧的量。5.海洋中氮的循環(huán)包括哪些過程？(2)5.海洋中氮的循環(huán)包括哪些過程？經(jīng)歷著一系列復(fù)雜的轉(zhuǎn)化過程，這些過程包括：生物固氮作用：分子態(tài)氮（N2）NH3，NH4+或有機(jī)氮化合物的過程；氮的同化作用：NH4+NH3體一部分的過程；NH4+NO3-NO2-的過程；硝酸鹽的還原作用：被生物攝取的NO3-的過程；NH3NH4+的過程；反硝化作用：NO3-在某些脫氮細(xì)菌的作用下，還原為氣態(tài)氨化合物（N26.簡述海水中營養(yǎng)鹽的分布特征？或N2O6.簡述海水中營養(yǎng)鹽的分布特征？答：(1)氮：海水中NO3-水平分布是河口近岸高于外海；在大洋水中其含量一般隨緯度增加而增加，此外，太平洋、印度洋高于大西洋；在鉛直分布上隨著深度增加而增加。NH4+的水平分布是近岸高于遠(yuǎn)岸，一般在遠(yuǎn)離大陸的海區(qū)，其含量很低且平均；鉛直分布為在近岸為表層低、底層高，在遠(yuǎn)岸則呈現(xiàn)表層較高，隨深度增加而減少。NO2-在水平分布上因海區(qū)不同而不同；在鉛直分布上，從有氧環(huán)境向缺氧但在一般海區(qū)的深層，則很少。PO43-近海水域含量一般冬季較高，夏季較低。7.海水中有機(jī)物對海水的性質(zhì)有何影響？硅：總的來說，硅酸鹽含量隨深度的增加而增加，但無明顯的最大值，7.海水中有機(jī)物對海水的性質(zhì)有何影響？8.海洋有機(jī)物的含量常以哪個參數(shù)表達(dá)？按照分離操作方式的不同可分為幾種形式？答：(1)對水色的影響；有機(jī)物被無機(jī)懸浮物吸附后，增加了懸浮物的穩(wěn)定性，從而影響海水顏色和透明度。(2)對海氣交換的影響；有的有機(jī)物具有促使微表層起泡沫的性能，降低?！?dú)饨粨Q速度。(3)對多價金屬離子的絡(luò)合作用；溶解些有毒金屬離子的毒性等等。(4)改變一些成分在海水中的溶解度；例如有機(jī)物(5)對生物過程和化學(xué)海洋中的生物化學(xué)過程。8.海洋有機(jī)物的含量常以哪個參數(shù)表達(dá)？按照分離操作方式的不同可分為幾種形式？答：(1)海洋有機(jī)物的含量常以化學(xué)耗氧量和生物耗氧量這兩個參數(shù)表達(dá)。(2)按照分離操作方式的不同可分為：9.9.海洋放射性核素污染有哪些來源？遷移途徑是怎樣的？答：來源：(1)核武器在大氣層和水下爆炸使大量放射性核素進(jìn)入海洋；(2)核工廠向海洋排放低水平放射性廢物；(3)向海底投放放射性廢物；(4)放射性核素的應(yīng)用和事故；(5)核動力艦艇在海上航行也有少量放射性廢物泄入海中。遷移途徑：海流是轉(zhuǎn)移放射性物質(zhì)的主要動力。風(fēng)能影響放射性物質(zhì)在海中的側(cè)向運(yùn)10.河海界面的主要特點(diǎn)有哪些？河水和海水主要成分的差別是什么？10.河海界面的主要特點(diǎn)有哪些？河水和海水主要成分的差別是什么？答：河海界面的特點(diǎn)：與綿延數(shù)千千米的陸地和浩瀚萬里的大洋相比，河海界面是一個狹窄的關(guān)；河海界面具有物理、化學(xué)和生物過程快速變化的特征；存在一個由陸地向海的漸變過程；這一區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)最為復(fù)雜和敏感；工程、水產(chǎn)養(yǎng)殖和溢油等。河水和海水的主要成分的差別：11.物質(zhì)在河海界面的混合過程有哪些類型？試舉例說明？11.物質(zhì)在河海界面的混合過程有哪些類型？試舉例說明？答：物質(zhì)在河海界面的混合過程可分為保守型混合和非保守性混合。參照物質(zhì)；12.影響海氣界面氣體交換的因素有哪些？12.影響海氣界面氣體交換的因素有哪些？答：(1)溫度的影響：CO2在25℃海水中交換速率是5℃的兩倍；氣體溶解度的影響：不同氣體在海水中的溶解度各不相同，因此，對于N2、O2、1:2:70；13.海洋中二甲基硫是怎樣產(chǎn)生的，它具有什么環(huán)境效應(yīng)？風(fēng)速的影響：風(fēng)速增加會使擴(kuò)散層厚度減少，氣體的交換速率增大，風(fēng)0-3m/s3-13m/13.海洋中二甲基硫是怎樣產(chǎn)生的，它具有什么環(huán)境效應(yīng)？答：二甲基硫的產(chǎn)生：海水中的硫主要以二甲基硫DMSH2S具有較強(qiáng)的還原性，在天然海水中往往會以重金屬流化物形式沉CS2在酶的作用下分解得到DMS。環(huán)境效應(yīng)：DMSSO2、SO42-和甲磺酸（MSA）是酸性物質(zhì)，能夠影響pDMS盡相同，在污染嚴(yán)重的地區(qū)相對較小，而在遙遠(yuǎn)海域上空則為主要貢獻(xiàn)者。DMS的氣候調(diào)節(jié)機(jī)制DMS大量進(jìn)入大氣后會直接增加云的凝結(jié)核多的云層，從而增加太陽輻射的云反射，使地球表面溫度降低。（海洋+陸地+火ft等0.78TmolS/a，0.5+0.3TmolS/a2/3。CharlsonCCN2%CO2加倍的增暖DMS14.海洋中甲烷的生物地球化學(xué)循環(huán)過程是怎樣的？對氣候變化有什么影響？2.3w/m214.海洋中甲烷的生物地球化學(xué)循環(huán)過程是怎樣的？對氣候變化有什么影響？答：來源：(1)現(xiàn)場生物產(chǎn)生；(2)富甲烷河水的輸入；(3)沉積物釋放；(4)海底油氣資源的泄漏；匯：(1)表層海水通過海氣交換向大氣的凈輸送；(2)海水中溶存的甲烷通過細(xì)菌的氧化過程消耗（主要匯。CH4在海水中的鉛直分布是隨深度增加CH4降低。15.海洋吸收大氣二氧化碳的原理是什么？提高海洋生物泵運(yùn)轉(zhuǎn)效率的可能途徑有哪些？20-3015.海洋吸收大氣二氧化碳的原理是什么？提高海洋生物泵運(yùn)轉(zhuǎn)效率的可能途徑有哪些？答：海洋吸收大氣二氧化碳的原理：CO2CO2CO2分壓。碳必須實(shí)現(xiàn)垂直轉(zhuǎn)移。CO2CO2CO2有凈吸收。提高海洋生物泵運(yùn)轉(zhuǎn)效率的可能途徑：16.海洋酸化對海洋生態(tài)環(huán)境及全球的氣候變化有何影響？提高氣-海界面碳通量的主要依據(jù)是設(shè)想通過加速生物泵的運(yùn)轉(zhuǎn)、提高某些16.海洋酸化對海洋生態(tài)環(huán)境及全球的氣候變化有何影響？CO2水，同時吞噬海洋中原本豐富的碳酸鈣。個海洋生態(tài)鏈產(chǎn)生重大影響。③海洋酸化將使魚類等生物的生存越來越艱難，10響。生態(tài)系統(tǒng)造成的破壞將難以預(yù)測。的二氧化碳將會滯留在空氣之中，導(dǎo)致全球變暖進(jìn)一步加速。17.17.什么是海水的富營養(yǎng)化？怎樣評價海水的富營養(yǎng)化？答：海水的富營養(yǎng)化：水體由于營養(yǎng)物質(zhì)的過量積累，造成藻類的大量繁殖，導(dǎo)致水質(zhì)惡化的過程。評價海水的富營養(yǎng)化：單項(xiàng)指標(biāo)法：采用富營養(yǎng)化閾值進(jìn)行評價，具體指標(biāo)是：COD=1~3mg/dm3、DIP=0.045mg/dm3、DIN=0.2~0.3mg/dm3、Ch1·a=1~10mg/dm3=1~10mg/(dm3·h)域可有所不同。（營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法E=(CO×DI×DI×106)/4500E≥1時，則表示水體富營養(yǎng)化。營養(yǎng)狀態(tài)質(zhì)量指數(shù)法（NQI法：NQI=CCOD/CˊCOD+CTN/CˊTN+CTP/CˊTP，式中CCOD,CTN,CTP分別為化學(xué)耗氧量、總氮、總磷的實(shí)測CˊTNCˊTP分別為評價標(biāo)準(zhǔn)采用的濃度值。當(dāng)指數(shù)18.海洋富營養(yǎng)化有哪些環(huán)境效應(yīng)？＞318.海洋富營養(yǎng)化有哪些環(huán)境效應(yīng)？答：(1)正效應(yīng)①適度的富營養(yǎng)化對于當(dāng)?shù)厮a(chǎn)養(yǎng)殖和漁業(yè)生產(chǎn)是有益的。養(yǎng)化就會產(chǎn)生負(fù)面結(jié)果。②對全球氣候變化的貢獻(xiàn)Walsh等人CO2儲存庫的過程，從這一點(diǎn)上來說對地球氣候進(jìn)一步變暖還有一定的緩解作用。另外，某些能生產(chǎn)二四基硫化物（DMS）的藻類的(2)負(fù)效應(yīng)①對浮游生物的影響（尤其是鞭毛藻類（尤其是橈足類甲殼動物。但是水體中藻類的大量繁殖也降低了水體的透明度，從而限制了生活在較深水域的褐藻和紅藻的繁殖。雖然這時也有有機(jī)物的垂直對NP②對底棲生物的影響底棲動物的大量繁殖也要消耗大量的氧氣。H2S、NH3之類的有毒氣體，最后必定引起底棲生③對整個生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和生物分布的影響由于水體富營養(yǎng)化，在改變浮游植物結(jié)構(gòu)的同時，也改變了整個生態(tài)平衡。在浮游植物（或動物）數(shù)量增加的同時，它們的種群數(shù)量減少（營養(yǎng)化，生存環(huán)境變得越來越只適應(yīng)于少數(shù)種類的生長，生物多樣性變少，破壞了原先的生態(tài)平衡。④其他影響（同時也吸附了大量的懸浮物一同沉到海底。由水體富營養(yǎng)化引起的有毒藻類的大量繁殖還會造成貝類等海洋生物的中毒，間接地也會影響人類的身體健康。19.海洋中的有機(jī)污染有哪些？簡述海洋中有機(jī)污染物的分布特征和環(huán)境效應(yīng)？（濱的景觀（大量的藻類堵塞工業(yè)冷卻水管道口、海灣、泄湖的填埋（死亡19.海洋中的有機(jī)污染有哪些？簡述海洋中有機(jī)污染物的分布特征和環(huán)境效應(yīng)？答：(1)海洋中的有機(jī)污染主要包括石油污染、合成有機(jī)化合物污染和一般有機(jī)化合物污染有機(jī)污染物：石油、有機(jī)氯、有機(jī)磷有機(jī)污染物分布特征和環(huán)境效應(yīng)：分石油類可以沉降到海底存留在沉積物中；造成水體中的溶解氧降低。生物死亡，并破壞海鳥生活環(huán)境，導(dǎo)致海鳥死亡和種群數(shù)量下降；生物豐度的降低，以及魚類和無脊椎動物、鳥類和哺乳動物慢性死亡。濟(jì)損失，甚至危害到人類健康。②有機(jī)農(nóng)藥：有機(jī)農(nóng)藥的施用主要在陸地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，隨河流、地表水和地2060802070年代到達(dá)頂峰。極企鵝糞土地層、機(jī)體組織和卵。較大。20.控制海水微量元素的含量和分布的過程包括哪些？20.控制海水微量元素的含量和分布的過程包括哪些？答：(1)物理遷移過程：主要是指海-氣界面重要金屬的交換，及在海流、波浪、潮汐的作用下，隨海水的運(yùn)動而經(jīng)歷的稀釋、擴(kuò)散過程；的氧化還原反應(yīng)，及其化學(xué)價態(tài)、活性及毒性等變化過程；生物遷移過程：主要是指海洋生物通過吸附、吸收或攝食，