Chapter07-海洋化学完整版.ppt

印春生海 洋 化 学Marine ChemistryCollege of Marine Scienceschunshengyin@印春生 2010-05-221 第七章 海洋有机物及地球化学过程§7-1 海洋有机物的组成§7-2 海水中的有机碳（氮、磷）§7-3 海洋生产力印春生 2010-05-222 第七章 海洋有机物及地球化学过程§7-1 海洋有机物的组成一、海洋有机物概述二、海洋有机物的分类印春生 2010-05-223 §7-1 海洋有机物的组成一、海洋有机物概述海水中的有机物（organic matter, OM），广义地讲，包括大至鲸小至甲烷分子的有机物。海洋化学研究的有机物：●主要是海洋生物的代谢物、分解物、残骸和碎屑等，它们是海洋本身所产生的；●还有一部分是陆源有机物，包括人类生活和生产活动所产生的有机物质和有机污染物质，通过大气或河流带入海洋中。印春生 2010-05-224 §7-1 海洋有机物的组成一、海洋有机物概述1. 海洋有机物的来源●外部来源 主要是河流输入和大气沉降。河流输入：1.8×1014 g?y－1。 陆源腐殖质；人工合成物，如农药、洗涤剂等。大气沉降：2.2×1014 g? y－1 。 PCBs ；含氯农药如DDT等。印春生 2010-05-225 §7-1 海洋有机物的组成一、海洋有机物概述1. 海洋有机物的来源●内部来源－生物光合作用合成，约3.6×1016 g?y－1，浮游藻是主要生产者，底栖藻约1/10，细菌贡献也不容忽视。 输入方式：浮游植物生长过程中释放有机物；浮游动物摄食浮游植物时细胞破裂泄漏；海洋动物的排泄物和分泌物；生物死亡后自溶和分解。－光化学合成：光合细菌（光合细菌的光合作用及应用展望，徐芬芬，2011）－沉积物释放：有机质分解释放；海底油渗。海洋内部有机物来源的输入方式.印春生 2010-05-226 §7-1 海洋有机物的组成一、海洋有机物概述2. 海洋有机物的特点●含量低。大洋表层水溶解有机碳浓度为90 μmol dm－3左右，深层平均含量不到50 μmol dm－3。●组成复杂。到目前为止，尚未完全搞清海洋有机物的组成，大部分溶解有机物的组成、结构尚未确定下来，只有大约25％的有机物的结构得到确定。●分布不均匀。受来源和去除作用的影响，海洋有机物分布呈现明显的时间性和区域性，属非保守要素。●容易形成金属－有机络合物。海洋中存在有机－无机相互作用，其中所观察到的是形成金属有机络合物，如含Co2+的氰钴胺素（VB12）和含镁的叶绿素a，均已作结构鉴定。印春生 2010-05-227 §7-1 海洋有机物的组成一、海洋有机物概述3. 海洋有机物对海水物理、化学和生物性质的影响●对水色的影响（改变表面活性和张力）。●对海－气交换的影响：表面微层及其作用。●对多价金属离子的络合作用。●改变一些成分在海水中的溶解度。●对生物过程和化学过程的影响: 表面吸附、浓缩细菌，影响氧化－还原作用，…●对海洋生物生理过程的作用。印春生 2010-05-228 §7-1 海洋有机物的组成二、海洋有机物的分类海洋中的有机物（OM）●按来源分类：陆源、海源；●按溶解性（过滤操作）分类： 溶解有机物（DOM）、颗粒有机物（POM）；●按分子量分类：低分子有机物、高分子有机物；●按稳定性分类：稳定有机物、不稳定有机物；●按（生物）化学类别分类：化学结构、生物作用特点类脂物、碳水化合物、氨基酸和多肽、腐殖质，…印春生 2010-05-229 §7-1 海洋有机物的组成二、海洋有机物的分类1. 类脂化合物（Lipids）溶于弱极性或非极性有机溶剂中的一类疏水或憎水性有机化合物。包括脂肪酸（C4）、醇类（甘油醇、神经醇、甾醇等）、由它们形成的酯以及它们的衍生物和含硫化合物。溶解类脂：大洋水中约150 μg dm－3 （占DOC 约10－20%） 。颗粒类脂：约100 μg dm－3近岸水中颗粒类脂与溶解类脂比值明显高于大洋和深海(分布)。（萜类化合物、甾体化合物）印春生 2010-05-2210 类脂化合物（Lipids）类脂指的是与脂和油很类似的化合物，种类很多，主要分为5大类：1、磷脂：含有磷酸、脂肪酸和氮的化合物；2、鞘脂类：含有磷酸、脂肪酸、胆碱和氨基醇的化合物；3、糖脂：含有碳水化合物、脂肪酸和氨基醇的化合物；4、类固醇及固醇：类固醇都是相对分子质量很大的化合物，如动植物组织中的胆固醇和植物组织中谷固醇；5、脂蛋白类：是脂类与蛋白质的结合物。印春生 2010-05-2211 §7-1 海洋有机物的组成二、海洋有机物的分类1. 类脂化合物（Lipids）类脂化合物种类：简单类脂中性脂肪（如脂肪酸甘油酯）、蜡（如蜡酯、甾醇酯）；复杂类脂由脂肪酸和甘油醇或神经醇所形成的酯，含有磷