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海 洋 化 学 I 第四章海水中的二氧化碳-碳酸盐体系及pH值 Dalian Ocean University 一、海水总碱度 AT = -[H+]T +[OH-]T+[HCO3-]T+2[CO32-]T+[H2BO3-]T +[SiO(OH)3-]T+[NH3]T+[HS-]T+2[S2-]T +[H2PO4-]T + 2[HPO42-]T + 3[PO43-]T SA= SA：剩余碱度 天然海水pH值下， [H+]T ≈[OH-]T 除[HCO3-]、[CO32-]、[H2BO3-]外的其它弱酸阴离子含量很低，SA≈0 AT≈[HCO3-]T+2[CO32-]T+[H2BO3-]T 第三节 海水总碱度与总二氧化碳 海洋化学I 第四章 海水中的二氧化碳-碳酸盐体系及pH值 Dalian Ocean University 一、海水总碱度 是指碱度与氯度或盐度的比值，也称为碱氯比值、或碱度系数，AS 2、比碱度(Specific alkalinity) 第三节 海水总碱度与总二氧化碳 海洋化学I 大洋海水的碱氯比值平均为0.126(0.119～0.130) 近岸河口区碱氯比值较高 AT、AS随水深增加而增加 第四章 海水中的二氧化碳-碳酸盐体系及pH值 Dalian Ocean University 一、海水总碱度 3、碳酸碱度CA (Carbonate alkalinity) 第三节 海水总碱度与总二氧化碳 海洋化学I CA = [HCO3-]T + 2[CO32-]T BA =[H2BO3-]T 4、硼酸碱度BA (Borate alkalinity) 第四章 海水中的二氧化碳-碳酸盐体系及pH值 Dalian Ocean University 二、海水总二氧化碳 海水总二氧化碳 第三节 海水总碱度与总二氧化碳 海洋化学I 海水总二氧化碳，又称为海水总碳酸盐或溶解无机碳，为海水中溶解无机碳的总量。以ΣCO2、CT或DIC表示，定义式可写为： CT = [CO2]T+[H2CO3]T+[HCO3-]T+2[CO32-]T 在实际测定中，难以区分CO2和H2CO3，而是将其和在一起称为游离二氧化碳，表示为CO2(T)： [CO2(T)]=[CO2]T+[H2CO3]T 第四章 海水中的二氧化碳-碳酸盐体系及pH值 Dalian Ocean University 第三节 海水总碱度与总二氧化碳 海洋化学I CT ≈ [HCO3-]T+2[CO32-]T 大洋海水中，CO2(T)含量很低，不足1%，因而 二、海水总二氧化碳 第四章 海水中的二氧化碳-碳酸盐体系及pH值 Dalian Ocean University 二、海水总二氧化碳 第四章 海水中的二氧化碳-碳酸盐体系及pH值 Dalian Ocean University 第四节 海水碳酸盐体系中的化学平衡 关注： 海水中的总碳酸盐体系的平衡 海水中碳酸盐体系各分量的计算 第四节 海水碳酸盐体系中的化学平衡 海洋化学I 第四章 海水中的二氧化碳-碳酸盐体系及pH值 Dalian Ocean University 一、海水中CO2的溶解平衡 在海水中与在空气中具有相同的形态的气体在海水中的溶解度c*CO2可用亨利定律(Henry’s Law)表示 KCO2是与CO2气体本身性质和海水t、S有关的常数。PCO2为CO2气体分压力 第四节 海水碳酸盐体系中的化学平衡 海洋化学I 第四章 海水中的二氧化碳-碳酸盐体系及pH值 Dalian Ocean University 1、一级解离 H2CO3 H+ + HCO3- 二、海水中碳酸的解离 第四节 海水碳酸盐体系中的化学平衡 海洋化学I 第四章 海水中的二氧化碳-碳酸盐体系及pH值 Dalian Ocean University 2、二级解离 HCO3- H+ + CO32- 二、海水中碳酸的解离 第四节 海水碳酸盐体系中的化学平衡 海洋化学I 第四章 海水中的二氧化碳-碳酸盐体系及pH值 Dalian Ocean University H3BO3 H+ + H2BO3- 三、海水中硼酸的解离 第四节 海水碳酸盐体系中的化学平衡 海洋化学I 第四章 海水中的二氧化碳-碳酸盐体系及pH值 Dalian Ocean University 四、海水碳酸表观解离常数与盐度、温度、压力关系 温度升高，H2CO3的一级/二级解离常数K1’(K1’)增大，pK1’减小 盐度升高，H2CO3的一级/二级解离常数K1’(K1’)增大，pK1’减小 第四节 海水碳酸盐体系中的化学平衡 海洋化学I 压力增大，H2CO3的一级/二级解离常数K1’(K1’)增大，pK