海洋调查化学部分.doc

海洋调查化学部分（1,4,5,11章）：考察范围：考察原理，方法，范围度即可（一）名词解释1. 海洋调查：海洋调查是用各种仪器，仪表对海洋中能表征物理学，化学，生物学，地质学，地貌学，气象学，以及其他相关学科的特征要素进行观测和研究的科学。2. 表层；指海面下约1m的水层3. 底层；4. 溶解氧；技术指标：5.碱度；碱度是指水中所含能与强酸发生中和作用的物质总量，包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。6化学需氧量（COD）；化学需氧量是指水样在一定条件下，氧化1升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的mg/L表示。7高锰酸盐指数；本方法适用于饮用水水源水和地面水的测定测定范围为0.54.5mg/L 对污染较重的水可少取水样经适当稀释后测定。当样品中氯离子浓度高于300mg/L 时则采用碱性高锰酸钾氧化法8生化需氧量（BOD5）；生化需氧量是指在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。 9总悬浮颗粒物（TSP）；总悬浮颗粒物（TSP）是指漂浮于空气中的粒径小于100微米的微小固体颗粒和液粒。10可吸入颗粒物(飘尘，PM10)；指透过人的咽喉进入肺部的气管、支气管区和肺泡的那部分颗粒物，具有D50(质量中值直径)=10m和上截至点30m的粒径范围，常用PM10表示。11自然降尘（降尘）；指空气环境条件下，单位时间靠重力自然沉降落在单位面积上的颗粒物量，其粒径多在10m以上。12绝对盐度；绝对盐度是指海水中溶解物质质量与海水质量的比值。13克纽森盐度定义，是指在 1000g海水中，当碳酸盐全部变为氧化物、溴和碘以氯代替，所有的有机物质全部氧化之后所含固体物质的总数。14 1969盐度，S=1.80655Cl 15 1978盐度；将盐度为35的国际标准海水用蒸馏水稀释或经蒸发浓缩，在15时测得的相对电导比，后提出用KCl溶液作为标度，而不用标准海水。16透明度；一准平行光束在水中传播一定距离后，其光能流I与原来光能流I0之比。17海色；18水色；水色表示海水的颜色,是由水质点及海水中的悬浮质点所散射的光线来决定的。19海发光 ;海发光是指海面由于发光生物引起的发光现象（二）简答题1.海洋调查的主要项目和内容及测定方法（常规指标，污染调查，大气常规指标，大气污染指标，沉积物常规指标，沉积物污染指标）；答：海洋调查主要项目有 1常规的海洋化学要素调查，包括pH，溶解氧及其饱和度，总碱度，活性硅酸盐，活性磷酸盐，硝酸盐，亚硝酸盐，铵盐，氯化物，总磷，总氮，总有机碳（TOC），溶解有机碳（DOC） 2海洋污染物调查，包括：油类，化学需氧量，生化需氧量，重金属，六六六，DDT，多氯联苯，狄氏剂，硫化物，挥发性酚，氰化物等。3海水溶解气体，包括二氧化碳，甲烷气，氧化亚氮，DMS，卤代烃等。4.大气化学：大气中的悬浮颗粒，甲基磺酸盐，气体，营养元素等。3方法略2溶解氧的采集及测定；方法一：碘量滴定法 方法和原理：滴定测定水中加氯化锰和碱性碘化钾，生成氢氧化锰被水中荣既然氧化成Mn（OH）褐色沉淀。加硫酸酸化后，沉淀溶解。用硫代硫酸钠标准溶液测析定出的碘，换算溶解氧含量，采样和方法：技术指标：方法二：分光光度法3化学耗氧量；化学需氧量是指水样在一定条件下，氧化1升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的mg/L表示。水中还原性物质包括有机物和亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等无机物。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。方法原理重铬酸钾法 在强酸性溶液中，用重铬酸钾氧化水样中的还原性物质，过量的重铬酸钾以试铁灵作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，根据其用量计算水样中还原性物质消耗氧的量。适用于测定工业废水中有机污染的负荷量4高锰酸盐指数；本方法适用于饮用水水源水和地面水的测定测定范围为0.54.5mg/L 对污染较重的水可少取水样经适当稀释后测定。当样品中氯离子浓度高于300mg/L 时则采用碱性高锰酸钾氧化法方法原理 用玻璃或金属器皿，至少采100mL水样。在碱性加热的条件下，加入已知量过量的高锰酸钾，氧化海水中需氧物质，然后在硫酸酸性条件下用碘化钾还原过量的高锰酸钾和二氧化锰，所生成的游离碘用硫代硫酸钠标准溶液滴定5生化需氧量（BOD5）；生化需氧量是指在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。 方法原理 五天培养法(20)也称标准稀释法。其测定原理是水样经稀释后，在20条件下培养5天，求出培养前后水样中溶解氧含量，二者的差值为BOD5。如果水样五日生化需氧量未超过7mg/L，则不必进行稀释，可直接测定6常规金属化合物的测定；定可过滤金属-指能通过0.45m滤膜部分；不可过滤金属-不能通过0.45m 滤膜部分；金属总量-可过滤金属+不可过滤金属。 测定方法：分光光度法、原子吸收分光光度法、阳极溶出伏安法及容量法。7碳氧化合物及其来源；氮氧化物及其来源；氮氧化物及其来源；碳氧化合物：碳氧化合物主要是CO和CO2。来源：（1）自然源火山爆发，森林火灾， 矿坑爆炸， 地震； （2）人为源汽车废气，吸烟，采暖等采样：CO2(大气和表层海水)测定方法：气相色谱法和CO2测定仪氮氧化物包括：N2O， NO，N2O3，NO2，N2O4，N2O5， NO3天然源：闪电，豆类植物的根瘤菌有固氮作用，森林火灾， 火山爆发。人工源：燃料燃烧，汽车尾气。采样：大气和表层海水测定方法：气相色谱法8盐度的测定方法；盐度准确度分三级标准 准确度等级准确度 分辨率 1 0.02 0.005 2 0.05 0.01 3 0.2 0.051，化学方法硝酸银滴定法。其原理为通过硝酸银滴定法求出氯度，根据氯度和盐度的线性关系，确定水样盐度。结果准确度较高2、物理方法比重法：从比重求密度，再根据密度、温度推求盐 度，误差大。折射法：通过测量水质的折射率来确定盐度， 误差大。电导法：利用不同盐度具有不同导电特性来确定 海水盐度，普遍使用。9测量范围、准确度、分辨率10透明度和水色的关系；水色表示海水的颜色,是由水质点及海水中的悬浮质点所散射的光线来决定的。水色与透明度之间存在着必然的联系，一般说来，水色高、透明度大，水色低，透明度小。决定水色和透明度分布和变化的主要因素是悬浮物质（包括浮游生物）。此外海流的性质、入海径流的多少和季节变化等都将影响透明度和水色11透明度的观测；在主甲板的背阳光处，将透明度盘放入水中，沉到刚好看不见的深度，然后再慢慢地提到隐约可见时，读取绳索在水面的标记数值（有波浪时应分别读取绳索在波峰和波谷处的标记数值）。读到一位小数，重复二到三次，取其平均值，即为观测的透明度值，记入水温观测记录表中。若倾角超过15 ，则应进行深度订正。当绳索倾角过大时，盘下的重锤应适当加重。 透明度的观测只在白天进行，观测时间为:连续观测站，每二小时观测一次，大面观测站，船到站观测，观测地点应选择在背阳光的地方，观测时必须避免船上排出的污水影响。12水色的观测; 观测透明度后，将透明度盘提到透明度值一半的位置，根据透明度盘上所呈现的海水颜色，在水色计中找出与之最相似的色级号码，并计入水温观测记录表中。水色的观测只在白天进行，观测时间为:连续观测站，每2h观测一次，大面观测站，船到站观测，观测地点应选择在背阳光的地方，观测时必须避免船上排出的污水影响。13海发光及其影响因子；海发光是指海面由于发光生物引起的发光现象。发光或者发冷光是某些海洋动物区系共有的特性。夜晚，航行中的船舶四周及船尾的浪花里常会出现点点亮光。人们称这种现象为“海火”。其实，海水是不会发光的，人们通常所看的“海火”都是由海洋生物引起的。海发光等级；海发光的类型；海发光的类型 是 确定类型海发光的观测;观测时站在背光的黑暗处，注视海面浪花或船行航迹浪花上的发光现象。对照等级表判断发光强度及等级，记入海发光栏内。因月光或其它原因影响，无法观测到海发光时记“”。 为能感觉出微光，观察前，观察者应在黑暗环境中适应几分钟。 海发光只在夜间观测，连续观测站，在每日的20，23和2时观测；大面观测站船到站观测，但两站间的航行中要观测一次；海滨观测站在每日天黑后进行一次海发光观测。（三）简述题：（一）常规海洋化学要素调查项目及测定方法；海洋调查主要项目有 常规的海洋化学要素调查，包括pH，溶解氧及其饱和度，总碱度，活性硅酸盐，活性磷酸盐，硝酸盐，亚硝酸盐，铵盐，氯化物，总磷，总氮，总有机碳（TOC），溶解有机碳（DOC）（2） 海洋污染物质调查项目及测定方法；海洋污染物调查，包括：油类，化学需氧量，生化需氧量，重金属，六六六，DDT，多氯联苯，狄氏剂，硫化物，挥发性酚，氰化物等（三）海洋沉积环境化学要素调查项目及测定方法；沉积物中硫化物的测定（碘量法）方法原理 沉积物样品中硫化物在盐酸酸性介质中产生硫化氢，同水蒸气一起蒸出，被乙酸锌溶液吸收，生成硫化锌沉淀。此沉淀与盐酸反应，生成的硫化氢被碘氧化，过剩的碘用硫代硫酸钠标准溶液滴定。技术指标：检测下限：410-6。精密度：5个实验室分析同一沉积物样品。内含硫100.710-6，相对标准偏差为3.0%。沉积物中有机碳的测定（重铬酸钾氧化-还原容量法）方法原理 在浓硫酸介质中，加入一定量的标准重铬酸钾，在加热条件下将样品中的有机碳氧化成二氧化碳。剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁标准溶液回滴。按重铬酸钾的消耗量，计算样品中有机碳的含量。沉积物中总氮的测定（凯式滴定法）方法原理 样品在催化剂的作用下，用浓硫酸破坏沉积物中的有机物，使含氮有机物转化成硫酸铵。加入强碱进行蒸馏使氨逸出，用硼酸吸收后，再用酸滴定，测出氮含量，计算出总氮含量。沉积物中总磷的测定（分光光度法）方法原理 样品在催化剂的作用下，用浓硫酸破坏沉积物中的有机物，使样品中的有机磷和无机磷均以PO43-的形式存在，在酸性溶液中，用矾钼酸铵处理，生成黄色的（NH4)3PO4NH4VO316MoO3,在波长420nm下进行比色。沉积物中重金属的测定（原子吸收分光光度法）方法原理 沉积物样品经酸消化，用原子吸收分光光度法测定（冷原子、火焰和石墨）。沉积物中石油的测定（紫外分光光度法）方法原理 沉积物用石油醚萃取，萃取液进行紫外分光光度测定，使用统一的油标准计算沉积物的油含量。海洋沉积物中有毒有机物的测定（气相色谱法） 有机氯农药、多氯联苯和多环芳烃德等。方法原理 超声波或索式提取，净化，浓缩，气相色谱法或毛细管柱气相色谱法测定，与标准样品比较定量。（四）大气化学要素调查项目及测定方法；大气化学：大气中的悬浮颗粒，甲基磺酸盐，气体，营养元素等。总悬浮颗粒物（TSP）是指漂浮于空气中的粒径小于100微米的微小固体颗粒和液粒。测定方法：GB/T 15432-1995中测定总悬浮颗粒物的方法滤膜捕集-重量法 测定原理：以恒速抽取一定体积的空气，则空气中粒径大于100m的悬浮颗粒物被截留在已恒重的滤膜上，根据采样前后滤膜重量之差及采样体积，即可计算TSP的质量浓度。滤膜经处理后，可进行化学组分测定。可吸入颗粒物(飘尘，PM10)碳氧化合物采样：CO2(大气和表层海水)测定方法：气相色谱法和CO2