海洋学导论4(海洋化学).ppt

海洋科学导论 　 ? 重金属污染物在海洋中的生物过程主要是指海洋生物通过吸附、吸收或摄食而将重金属富集在体内外，并随生物的运动而产生水平和垂直方向的迁移，或经由浮游植物、浮游动物、鱼类等食物链(网)而逐级放大，致使鱼类等高营养阶的生物体内富集着较高浓度的重金属，或危害生物本身，或由于人类取食而损害人体健康。此外，海洋中的微生物能将某些重金属转化为毒性更强的化合物，如无机汞在微生物作用下能转化为毒性更强的甲基汞。 ? 重金属污染物在海洋中的化学过程主要是指重金属元素在富氧和缺氧条件下发生电子得失的氧化还原反应，及其化学价态、活性及毒性等变化过程。重金属在海水中能与无机和有机配位体作用生成络合物，使重金属在海水中的溶解度增大。已经进入底质的重金属在此过程中可能重新进入水体，造成二次污染 （三）合成有机化合物（含农药等） 每年人类生产和使用70000多种化合物，每年还研制出1000种新化合物。大多数进入海洋的有毒化合物是属于DDT（滴滴涕）和PCB（多氯联苯）一类。这些含有卤素的碳氢化合物与自然界的石油等碳氢化合物不同，它们不能被细菌或简单的化学反应所分解，所以一旦排放入海，它们将在海洋中滞留很长时间。被生物吸收之后，由于它们的脂溶性，很难从生物体排除，致使在食物链中逐渐被富集。 海水被污染 （四）营养物质（富营养化） 海水中有硝酸盐、磷酸盐等营养盐，这是海洋生物生长所必需的，一般海水中的磷酸盐常常会成为藻类生长的限制因子。现在人们大量使用的洗衣粉等合成洗涤剂中有很高的磷酸盐含量。当有大量生活污水排放大海时，往往造成部分海区的富营养化，一些藻类迅速生长，使其他生物大片死亡，形成“水华”，爆发赤潮。赤潮会严重破坏生态平衡， 2000年渤海、黄海、东海、南海赤潮面积 一种物质入海后，是否成为污染物，因物质的性质、数量（或浓度）、时间和海洋环境特征而异。有些物质，入海量少，对海洋生物的生长有利；量大，则有害。如城市生活污水中所含的氮、磷，工业污水中所含的铜、锌等元素就是如此。 一种污染物入海后，经过一系列物理、化学、生物和地质过程，其存在形态、浓度、在时间和空间上的分布，乃至对生物的毒性将发生较大的变化。如无机汞入海后，若被转化为有机汞，毒性显著增强；但若有较高浓度硒元素或含硫氨基酸存在时，毒性会降低。有些化学性质较稳定的污染物，当排入海中的数量少时，其影响不易被察觉，但由于这些污染物不易分解，能较长时间地滞留和积累，一旦造成不良的影响则不易消除。 但在实际环境中，往往有多种化学污染物他是同时存在，因此，把两种或两种以上化学污染物共同作用所产生的综合生物效应，称为联合作用。根据生物效应的差异，多种化学污染物的联合作用通常分为下面四种类型： 　 海洋污染物的监测包括水质监测、底质监测、大气监测和生物监测等,都可分为沿岸近海监测和远洋监测。前者因海域污染较重且复杂多变，设立的监测站密，各站项目齐全且每月至少监测一次；后者主要测定那些扩散范围广和因海上倾废和因事故泄入海洋的污染物质，通常设站较稀，监测次数较少。利用生物个体、种群或群落对污染物的反应也可以判断海洋环境污染情况的。 化学污染物的联合作用 协同作用： Μ＞ Μ1+ Μ2 相加作用: Μ= Μ1+ Μ2 独立作用: Μ= Μ1+ Μ2(1- Μ1) 拮抗作用: Μ＜ Μ1+ Μ2 联合作用的研究方法: ①过筛试验 ②等效应图 ③计算法 ④统计学方法 ⑤实验结果的分析与判断 有两种污染物单独作用的死亡率分别为Μ1和Μ2 据《2009年中国海洋环境质量公报》称，2009年，我国海域未达到清洁海域水质标准的面积为146980平方公里，比上年增加7.3%。严重污染海域主要分布在渤海湾、辽东湾、长江口、杭州湾、珠江口和部分大中城市近岸局部水域。局部海域沉积物受到重金属和石油类污染，部分贝类体内污染物残留水平依然较高。河流携带入海的污染物总量较上年有较大增长。73.7%的入海排污口超标排放污染物，部分排污口邻近海域环境污染呈加重趋势。海洋垃圾数量总体处于较低水平。全年发现赤潮68次，累计面积约14100平方公里。 §4.2 海水中的CO2系统 a.工业革命以来大气CO2含量的变化 b.1958-1976年间CO2浓度的变化，黑点为夏威夷，×为南极， 近20年增加了20ppm。（Thurman，1997） 图4-6 海水中溶解的无机碳的主要形式为 、 、 和 。溶解 可以与大气中的 进行交换，起着调节大气 浓度的作用