环境海洋学化学部分讲义

《环境海洋学化学部分讲义》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第六章海洋环境化学主讲教师：石金辉E-mail:engroup@ouc.edu.cnTel:66782823;13589279074办公室：环境科学与工程学院A304室实验室：环境科学与工程学院A301-303室第六章环境海洋化学主要参考书：¢《海洋科学导论》冯士笮主编，1999年，高等教育出版社。¢《海洋化学原理与应用》张正斌等著，1999年，海洋出版社。¢《化学海洋学》郭锦宝主编，1997年，厦门大学出版社。2第六章环境海洋化学主要内容§6.1海洋环境化学要素§6.2海水中溶解气体的环境效应§6.3海水中的营养盐和海洋富营养化§6.4海洋中的放射性污染及放射性物

2、质在海洋研究中的应用3第六章环境海洋化学§6.1海洋环境化学要素§6.1.1海水的化学组成及特点§6.1.2海水中元素的停留时间§6.1.3海水中的微量元素及其环境效应§6.1.4海洋中的有机物及有机污染的危害4§6.1海洋环境化学要素§6.1.1海水的化学组成及特点一、海水的化学组成¢1873～1876年，英国海洋调查船挑战者号进行了首次环球海洋科学调查，在这次调查中首次测定了海水的化学组成。¢存在于海水中的物质大致可分为两种类型：一类是溶解物质，包括溶解无机盐类，有机化合物和气体。另一类是不溶于液相的物质，包括以气相存在于水体中的气泡，以固相存在于水体中的无机和

3、有机物质。5§6.1.1海水的化学组成及特点一、海水的化学组成按组分含量和性质的不同，大体上可把海水中的化学成分分为：1、常量元素2、营养元素3、微量元素4、溶解气体5、有机物质6§6.1.1海水的化学组成及特点1．常量元素•常量元素：海水的主要成分。海水中80多种元素中，除组成水的H和O外，溶解成分的含量大于1mg/kg的仅有11种。这些成分占海水中盐类的99.8～99.9%，所以称为主要成分。也称为保守元素。•阳离子：Na+、Mg2+、Ca2+、K+、Sr2+•阴离子：Cl-、SO2-、CO2-(HCO-)、Br-、F-433•分子：HBO337§6.1.1海水

4、的化学组成及特点1．常量元素（MajorIons）8§6.1.1海水的化学组成及特点1．常量元素（MajorIons）：9§6.1.1海水的化学组成及特点2.营养元素：主要包括与海洋生物生长有关的一些元素，如N、P、Si等。有时称为非保守成分。3.微量元素：除常量元素和营养元素以外的元素都属于这一类。这类元素种类很多，但总量却非常少，仅占总盐度的0.1%左右。4.溶解气体：海水中溶有大量的气体，如O，N，CO，222及惰性气体等，这些气体主要来源于大气。海水中除了含有大气中的所有气体外，在缺氧的情况下，还会出现HS和CH等。2410§6.1.1海水的化学组成及特点5

5、.海水中的有机物•海水中的有机物包括活的和死的生物体，悬浮颗粒有机物（如浮游动物，粪便，生物碎屑，有机高分子等）和溶解有机物。从化学观点看，可分为碳水化合物、脂肪、蛋白质和元素有机化合物。11§6.1.1海水的化学组成及特点二、海水化学组成的特点1、海水中常量元素占总量的99％以上。2、海水是电中性的。3、海水中主要元素组成之比值大体上恒定不变。4、海水的pH是8.2左右。12§6.1.1海水的化学组成及特点二、海水化学组成的特点•主要成分的恒比定律•1819年Marcet报告了经北冰洋、大西洋、地中海、黑海、波罗的海和中国近海等14个水样的观测结果，发现“全世界一

6、切海水水样，都含有相同种类的成分，这些成分之间具有非常接近恒定的比例关系。而这些水样之间只有盐含量总值不同的区别。”•1884年Dittmar分析了英国挑战者号调查船从世界主要大洋和海区77个海水样品，“尽管各大洋各海区海水的含盐量可能不同，但海水主要溶解成分的含量间有恒定的比值”13§6.1.1海水的化学组成及特点二、海水化学组成的特点•主要元素的保守性•Conservativebehaviormeansthattheconcentrationofasubstanceinseawaterischangedonlybyphysicalprocesses[evapor

7、ationanddilution;precipitationherereferstorainfall],notchemicalorbiologicalprocesses.14§6.1.1海水的化学组成及特点二、海水化学组成的特点•主要元素的保守性(1)[(VolumeAxconcentrationA)+(VolumeBxconcentrationB)]/[VolumeA+VolumeB]=concentrationinmixture(2)[(VolumeAxsalinityA)+(VolumeBxsalinityB)]/[VolumeA+VolumeB]=sal