第三章-海水中的元素第二节.pptVIP

第二节 海水中的溶解气体 大气层的结构与特点 海水中的气体 二氧化碳系统的重要性：海水中二氧化碳系统是维持海水恒定酸度的重要原因。海水的缓冲能力主要受二氧化碳的控制。 “低碳生活”(low-carbonlife)，就是指生活作息时所耗用的能量要尽力减少，从而减低碳，特别是二氧化碳的排放量，从而减少对大气的污染，减缓生态恶化，主要是从节电节气和回收三个环节来改变生活细节。 二氧化碳增多对环境的影响 　　1) 气候转变：全球变暖 2) 地球上的原始病毒复活 　　3) 海平面上升 　 4) 气候反常，海洋风暴增多 　　5) 土地干旱，沙漠化面积增大 温室气体让地球发烧 第一、过敏加重，随着二氧化碳水平和温度的逐渐升高，花期提前来临，花粉生成量增加，春季过敏加重。 第二、物种变得“袖珍”，随着全球气温上升，生物形体在变小，这从苏格兰羊身上已现端倪。 第三、肾结石增加，由于气温升高、脱水现象增多，泌尿系统结石。 第四、水环境温度升高会使蚊子和浮游生物大量繁殖，使登革热、疟疾和脑炎等时有暴发。 第五、夏季温度升高，凉风减少加剧臭氧污染，极易引发肺部感染。 第六、藻类泛滥引发疾病，水温升高导致蓝藻迅猛繁衍，从市政供水体系到天然湖泊都会受到污染，从而引发消化系统、神经系统、肝脏和皮肤疾病。 2.1海水的PH值 约为8.1，变化很小，弱碱性有利于海洋生物利用碳酸钙组成介壳 海水中的二氧化碳含量足以满足海洋生物光合作用的需要 海水中二氧化碳含量高的原因：与水有反应 大西洋海底火山喷发的二氧化碳气体和沉积岩 海雪-海洋表面大量含碳的有机物碎片会沉入海底，仿佛降雪一般 海 雪 的 作 用 海雪能够比原先预想的吸收更多的二氧化碳。每年海洋浮游植物能够从大气中吸收转化100亿吨碳。 浮游植物的碎片从海洋表面向下降落，被海洋里的生物吃掉，又转化为二氧化碳。 只有非常少的一部分海洋浮游植物的碎片能够沉入海底。 2.2 二 氧 化 碳 的 分 布 随深度增加而浓度增大： 表层因为藻类光合作用而不饱和 深层有机物分解，溶解度随压力增加而增加 海水的静态容量，达到平衡后海水中的二氧化碳含量增加多少 大气海洋之间 二氧化碳交换速度有多快 海水混合速率 “海洋受精”减少二氧化碳 ？ 通过添加铁或尿素等营养物质，或者抽取海底水到海面上，这种“海洋受精”方案刺激海洋中擅长吞食二氧化碳气体的浮游生物大量繁殖，其中包括引起赤潮的浮游生物。然而，当这些浮游生物死亡之后，它们将自己体内存贮的碳物质沉入海底。 请讨论这种方法有用吗？ 第三节 海气界面的气体交换 溶解度：取决于气体的性质，气体的分压、海水的温度和盐度 气体在大气和海洋之间的交换，取决于： 气体在两者之间的分压差.若气相分压P‘G液相分压PG,由大气进入海洋;若气相分压P‘G液相分压PG,由海洋进入大气. 海面状况等,如风速。扩散系数与风速的平方成正比 气体种类：相同分压情况下，氧气的交换速率比氮气快一倍 温度：从5度到25度，扩散系数大致增加2倍 溶解氧的补偿深度：从海水的一个水柱来看，光合作用的强弱取决于光线的强弱，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，该深度称为溶解氧的补偿深度 反映水体受有机物污染的氧指标 生化需氧量（BOD）: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。 化学需氧量（COD）以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量反映了水中受还原性物质污染的程度 城市生活污水、食品工业废水及残渣、人畜粪便、造纸工业废物等富含有机物质。过量排入海洋，在其分解过程中大量消耗溶解在海水中的氧气，导致水质恶化，海洋生物窒息死亡，甚至局部海域变成“死海 海水中硫的主要存在形式是二甲基硫（DMS），是一种负温室气体 原因：硫化氢具有较强还原性，在天然海水中往往会以重金属硫化物形式沉入海底，而在海水中不占主要成分 二硫化碳水溶性较差 海洋浮游植物活动中的代谢产物二甲亚砜DMSO，在酶的催化下分解得到DMS 甲烷： 缺氧水中较多，细菌可以把一氧化碳和二氧化碳还原为甲烷 含量最高值在南极辐聚区，随深度增加而降低 氮和惰性气体 氮气：表层海水中处于饱和状态 一氧化二氮：发现在高纬度处于不饱和状态，在中低纬度处于饱和状态 惰性气体：化学性质稳定，在水体中不参加化学反应。可通过其在海水中的分布了解海水的物理