海水的组成及特性稿

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1、第二章海水的组成及声光特性§2—1海水的组成一.海水的成分1.主要化学成分（占99.9％以上）a.5种阳离子(＞1mg/1kg):钠、镁、钙、钾和锶等b.5种阴离子(＞1mg/1kg):氯、硫酸根、碳酸氢根(包括碳酸根)、溴和氟等c.硼酸分子微量元素：至今已分析出80多种微量元素2．恒比关系1819年，A.M.乌赛分析了大西洋、北冰洋、黑海、波罗的海和黄海等14个海的浅水水样，发现Mg、Ca、Na、Cl、So等5种成分在不同水样中的含量虽不相同，但它们在每一水样中的比值是近似守恒的恒比关系是指Mg、Ca、Na、Cl、SO等5种成分之间有近似的恒比关系。二、海水中的溶解氧表层海水与大气接

2、触，溶解有充足的氧气在几千米的深海中也不缺乏氧气，是深海环流把表层的富氧水带到深层的结果。如果没有深海环流，仅表层水有充足的氧气而深层缺氧则海洋水会变成污水。1.生物活动对海水中氧的影响11/12海洋植物在光合作用中产生氧气，而在呼吸作用中消耗氧气。海水表层氧含量最大在浮游植物密集的地区，表层海水氧气含量，最大值出现在下午2～3点，最小值在夜间2～3点。通过这种变化量的大小可以估计生物生产氧的量，从而换算成为单位时间、单位面积水体产生有机碳的量，叫做初级生产力。在近表层光合作用大于呼吸作用，随着深度的增加，光合作用减弱，呼吸作用增强。在某一个深度下，溶解氧的生产量恰好等于消耗量时，该深

3、度称为溶解氧的补偿深度。2.海水中的生化需氧量、化学耗氧量海水中的氧气消耗主要用于有机物的分解。生化需氧量(BOD)：是在需氧条件下水中有机物由于微生物的作用所消耗氧气的量。化学耗氧量(COD)：向水体中加入一定量的氧化剂(如KIO3，KMnO4),把氧化后消耗氧化剂的量换算为氧的毫克数。对于受到陆地污染的近岸水，这是两个有用的指标。§2—2海水的盐度盐度的定义：lkg海水中的溴和碘全部被当量的氯置换，而且所有的碳酸盐都转成氧化物后，其所含的全部固体物质的总克数(以‰表示)。盐度的测定:1．用化学法测定（1）直接测定海水+盐酸+氯水，加热烘干，480℃恒温干燥48hMgCO3+2HCl

4、→MgCl2+CO2↑+H2OMg（HCO3）2+2HCl→MgCl2+CO2↑+2H2OMgCl2+H2OMg(OH)Cl+HCl↑Mg(OH)ClMgO↓+HCl↑2Br+Cl2→2Cl+Br2↑2I+Cl2→2Cl+I2↑称量全部固体物质的重量得海水的含盐量（2）间接测定依据：恒比关系11/12方法：用硝酸盐滴定法测定氯度测定要求：需要一种标准海水在采用化学滴定法测定海水样本的氯度时，需要一种标准海水，它的氯度值为19.375×10，其对应的盐度值为35.000×10。盐度的计算先确定氯度，然后计算出盐度值，计算经验公式S‰=0.030+1.8050cl‰2．用电导法测定（实用盐

5、标）（1）定义实用盐标是指温度为15℃和压力为1个标准大气压(101325Pa)下，海水样品的电导率与标准氯化钾溶液(它所含KC1的质量比为32.4356×10)的电导率之比值为当k=1，S=35；k≠l，（当2≤S≤42时有效）（2）特点a.不依赖于氯度b.比化学法测定计算的值大1000倍（3）非标准状态下海水的盐度非标准状态是指非15℃和1个标准大气压的状态a.计算公式[]K=0.0162b.的计算11/12式中盐度最大的海：死海表面：227～27540米深处：281盐度最小的海：波罗的海波的尼亚湾3死海快要死了死海长80公里，宽处为18公里，表面积约1020平方公里，水面平均低于

6、海平面约400米，最深处400米。死海是世界上自然资源最富有的地区之一，它拥有丰富的氯化钠、氯酸钾、氯化镁等资源。同时，它还蕴藏着石油，以色列和约旦正在死海湖底进行石油勘探的活动。死海并不是海，而是绵延80公里的内陆湖。死海死气沉沉。除了少数生命力极强的微生物和成千上万名游客，没有什么东西能在这里长久生存。11/12有趣的是，几乎是所有生物克星的死海，它的海水却以神奇的治病功效名扬天下。死海中水的比重是1.17~1.227，而人体的比重只有1.02~1.097，水的比重超过了人体的比重，以至于人在水中不会沉没。许多风湿病和皮肤病患者都肯定了死海海水的疗效。为了制止死海的死亡，约旦拟在死

7、海和亚喀巴湾之间修建一条运河，以补充死海丢失的水分。§2—3海水的声学特性一、声速的变化规律1.声速随温度降低而减小，水温↑1℃→声速↑5；2.声速随盐度增加而增加，盐度↑1→声速↑1.14；3.声速随压力增加而增加，深度↑100m→声速↑1.75。二、声波传播特性声波的波长与大洋的深度相比较小,可像光学一样用射线的概念研究声波的传播声波穿过具有不同声速的水层产生折射和反射,与光学中类似,服从折射定律折射后的声线向具有较小声速的水层方向弯曲.1