海洋科学导论海洋化学框架2011

1、1 1课课 程程 内内 容容1. 前言前言2. 海水的物理化学性质海水的物理化学性质/23. 海水中海水中常量元素常量元素和盐度和盐度4. 海洋二氧化碳一碳酸盐体系海洋二氧化碳一碳酸盐体系5. 海洋中的溶解气体海洋中的溶解气体6. 海水中的营养盐海水中的营养盐/27. 海水的年龄和停留时间海水的年龄和停留时间8. 海水中的微量元素和重金属海水中的微量元素和重金属9. 海水的有机物和海洋生产力海水的有机物和海洋生产力/210.海洋中的悬浮物海洋中的悬浮物11.海洋中的沉积物海洋中的沉积物12.海洋资源与环境保护海洋资源与环境保护2 2第一章第一章 前言前言海洋化学在自然科学中的位置海洋化学在自然

2、科学中的位置自然科学：数、理、化、天、地、生。自然科学：数、理、化、天、地、生。地学地学海洋科学海洋科学 海洋化学。地球上的海洋海洋化学。地球上的海洋地球上的海洋地球上的海洋海洋的特殊性海洋的特殊性全球性：一大二深三沟通全球性：一大二深三沟通复杂性：电解质溶液、多种物质、多种特性复杂性：电解质溶液、多种物质、多种特性开放性：与各圈层进行着物质和能量交换、传递。开放性：与各圈层进行着物质和能量交换、传递。简单性：平衡大洋简单性：平衡大洋 稳定大洋稳定大洋海洋化学的三大范畴海洋化学的三大范畴一、海水的混合及其对大气中的二氧化碳的作用；一、海水的混合及其对大气中的二氧化碳的作用；二、海洋中生物及其对

3、海洋化学的影响；二、海洋中生物及其对海洋化学的影响；三、海底扩展期间，海水及海底熔岩间的化学作用。三、海底扩展期间，海水及海底熔岩间的化学作用。不同的水、海水不同的水、海水海水中的盐和元素海水中的盐和元素单位：长度、重量、浓度单位：长度、重量、浓度3 3第二章第二章 海水物理化学性质海水物理化学性质 1 海水的物理性质海水的物理性质1.1 海水的温度海水的温度1.2 海水颜色海水颜色1.3 海水透明度海水透明度1.4 海水的密度海水的密度 1.5 海水的比容海水的比容 2 海水的依数性质海水的依数性质1.1基本概念：理想溶液、拉乌尔定律基本概念：理想溶液、拉乌尔定律1.2 海水冰点海水冰点1.

4、3 蒸汽压蒸汽压1.4 渗透压渗透压3 与输送现象有关的性质与输送现象有关的性质3.1 介电常数介电常数3.2 扩散扩散3.3 粘度粘度3.4 电导电导4 41 海水中的常量元素海水中的常量元素1.1 海水中元素的分类海水中元素的分类1.2 海水主要成分及海水组成恒定性海水主要成分及海水组成恒定性1.3 海水主要成分中的阳离子海水主要成分中的阳离子1.4 海水主要成分中的阴离子和硼海水主要成分中的阴离子和硼1.5 影响海水组成恒定性的因素影响海水组成恒定性的因素2 海水盐度和氯度海水盐度和氯度2.1 盐度的重要性盐度的重要性2.2 盐度和氯度盐度和氯度2.3 绝对盐度和实用盐度绝对盐度和实用盐

5、度2.4 海洋中盐度分布海洋中盐度分布第三章第三章 海水中的常量元素和盐度海水中的常量元素和盐度5 5第四章第四章 海洋二氧化碳海洋二氧化碳-碳酸盐体系碳酸盐体系 1 引言引言1.1 自然界中的自然界中的C1.2 “温室效应温室效应”1.3 海洋二氧化碳海洋二氧化碳-碳酸盐体系的重要性碳酸盐体系的重要性2 海水的海水的pH值值2.1 海水的海水的pH标度标度2.2 海水海水pH值的主要控制机理及影响因素值的主要控制机理及影响因素3 海洋二氧化碳海洋二氧化碳-碳酸盐体系碳酸盐体系3.1 碱度碱度(Alk) 3.2 碳酸盐碱度碳酸盐碱度(CA)3.3 总二氧化碳总二氧化碳( CO2)3.4 海水中

6、二氧化碳体系的化学平衡海水中二氧化碳体系的化学平衡6 6第五章第五章 海洋中的溶解气体海洋中的溶解气体1 大气的组成大气的组成2 海水中的气体海水中的气体2.1 溶解气体溶解气体2.2 大气与海水中气体组成的差异大气与海水中气体组成的差异2.3 大气与海洋之间气体的交换大气与海洋之间气体的交换2.4 影响海影响海-气交换的因素气交换的因素3 海洋中的溶解氧海洋中的溶解氧3.1 海洋中溶解氧的来源海洋中溶解氧的来源3.2 海洋中溶解氧的消耗海洋中溶解氧的消耗3.3 大洋中溶解氧的分布特征大洋中溶解氧的分布特征4 海洋中的微量活性气体海洋中的微量活性气体7 7第六章第六章 海水中的营养盐海水中的营

7、养盐1 营养元素与营养盐营养元素与营养盐 1.1 营养元素营养元素 1.2 营养盐营养盐2 氮氮2.1 氮在生物体中的作用氮在生物体中的作用2.2 氮在海水中的存在形态氮在海水中的存在形态2.3 氮在海水中的分布氮在海水中的分布2.4 海洋氮循环海洋氮循环 3 磷磷3.1 磷在生物体中的作用磷在生物体中的作用3.2 磷在海水中的存在形态磷在海水中的存在形态3.3 磷在海水中的分布磷在海水中的分布3.4 海洋磷循环海洋磷循环4 硅硅4.1 硅在生物体中的作用硅在生物体中的作用4.2 硅在海水中的存在形态硅在海水中的存在形态4.3 硅在海水中的分布硅在海水中的分布4.4 海洋硅循环海洋硅循环5 富

8、营养化与赤潮富营养化与赤潮5.1 富营养化富营养化5.2 赤潮赤潮8 8第七章第七章 海水的年龄和停留时间海水的年龄和停留时间 1 海水的年龄海水的年龄 1.1 定义定义 1.2 确定方法：确定方法：14C法法2 海水的停留时间海水的停留时间 2.1 定义定义 2.2 箱式模型箱式模型 2.3 停留时间与分配系数停留时间与分配系数Ky(SW)的关系的关系 2.4 运用及研究意义运用及研究意义9 9第八章第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染海水中微量元素和海洋重金属污染1、海水中微量元素、海水中微量元素1.1 概述概述1.2 微量元素的来源与清除微量元素的来源与清除1.3 海水中微量元素的含量

9、和分布类型海水中微量元素的含量和分布类型1.4 影响微量元素分布的生物地球化学过程影响微量元素分布的生物地球化学过程2、海洋重金属污染、海洋重金属污染2.1 海洋重金属的来源海洋重金属的来源2.2 海洋重金属的危害海洋重金属的危害2.3 重金属在海水中的迁移过程重金属在海水中的迁移过程2.4 重金属在海水中的分布特征重金属在海水中的分布特征2.5 海洋重金属污染海洋重金属污染2.6 海洋重金属污染的防治海洋重金属污染的防治1010第九章第九章 海洋有机物和海洋生产力海洋有机物和海洋生产力1 海洋有机物海洋有机物1.1 海洋有机物的概述及分类海洋有机物的概述及分类1.2 海洋有机物的分析技术海洋

10、有机物的分析技术1.3 海洋有机物的特点及作用海洋有机物的特点及作用1.4 海洋溶解有机物的主要组成海洋溶解有机物的主要组成1.5 海洋溶解有机物的含量与分布海洋溶解有机物的含量与分布1.6 海洋溶解有机物的来源与迁出海洋溶解有机物的来源与迁出2 海洋有机碳海洋有机碳 2.1 有机碳的概念及分类有机碳的概念及分类2.2 溶解有机碳溶解有机碳(DOC)2.3 颗粒有机碳颗粒有机碳(POC)3 海洋生产力海洋生产力3.1 海洋初级生产力海洋初级生产力3.2 影响海洋生产力的因素影响海洋生产力的因素3.3 海洋初级生产力的分布海洋初级生产力的分布 3.4 新生产力新生产力3.5 Redfield 模

11、型模型1111第十章第十章 海洋中的悬浮颗粒海洋中的悬浮颗粒1 悬浮颗粒物悬浮颗粒物 1.1 定义定义 1.2 悬浮颗粒物的特性悬浮颗粒物的特性 1.3 悬浮颗粒物的研究意义悬浮颗粒物的研究意义2 海洋中的悬浮颗粒海洋中的悬浮颗粒 2.1 悬浮颗粒在大洋表层水中的分布悬浮颗粒在大洋表层水中的分布 2.2 悬浮颗粒在大洋中的垂直分布悬浮颗粒在大洋中的垂直分布 2.3 大洋中颗粒物的沉降速率大洋中颗粒物的沉降速率 2.4 大洋中元素随悬浮颗粒的沉降通量大洋中元素随悬浮颗粒的沉降通量 2.5 大洋中悬浮颗粒的研究方法大洋中悬浮颗粒的研究方法1212第十一章第十一章 海洋中的沉积物海洋中的沉积物1 海

12、底地形与海洋沉积物海底地形与海洋沉积物 1.1海底地形海底地形 1.2海洋沉积物海洋沉积物 1.3海洋沉积物研究意义海洋沉积物研究意义 1.4海洋沉积物研究历史：海洋沉积物研究历史： 1.5我国发展历史我国发展历史2 海洋沉积物的来源与迁移海洋沉积物的来源与迁移 2.1海洋沉积物的来源海洋沉积物的来源 2.2海洋沉积物的迁移海洋沉积物的迁移3 海洋沉积物的分类海洋沉积物的分类3.1 按沉积物的来源分类按沉积物的来源分类3.2 按距离陆地远近来分类按距离陆地远近来分类3.3 按沉积物的粒度（结构）分类按沉积物的粒度（结构）分类4 海洋沉积物的化学性质及其组成海洋沉积物的化学性质及其组成 4.1化学性质化学性质 4.2海洋沉积物组成海洋沉积物组成1313第十二章第十二章 海洋资源与环境保护海洋资源与环境保护1 海洋资源海洋资源 1.1 海洋资源海洋资源 1.2 海洋化学资源和利用海洋化学资源和利用1.2.1 海水淡化海水淡化1.2.2 盐化学工业盐化学工业1.2