1、課程名稱：化學海洋學（考試方式： 閉卷，考試時間： ，考試要求： ）一， 填空 ( 每空1分， 共計20分)1) 海洋有機質按生物化學類別分類可分為_類脂物、碳水化合物、氨基酸和多肽、腐殖質，烴和氯代烴、維生素類和色素。2) 開闊大洋表層水鹽度通常在_亞熱帶海域 _（赤道海域、亞熱帶海域、亞極地海域）出現極大值。3) 在現場大氣壓為101.325 kPa時，一定溫度和鹽度的海水中，某一氣體的飽和含量稱為該溫度、鹽度下該氣體的_溶解度_。4) 在海-氣界面氣體交換的薄膜模型中，一般而言，風速約大，薄膜層厚度越_薄_，海-氣界面氣體交換通量越_大_ 。5) 在海-氣界面氣體交換的薄膜模型中，氣體分

2、子的海-氣凈擴散通量與該氣體分子的分子擴散系數有關，一般而言，水體溫度的增加，分子擴散系數越_大_；氣體分子量越大，分子擴散系數越_小_ 。6) 在全球海水碳儲庫中，_ DIC _的儲量最多，其下依次是 _ DOC _和 _ POC _。（從DIC、DOC、POC、PIC中選擇）。7) 假設某海水的pH值完全由其無機碳體系所控制，則溫度升高時，pH值 降低 ；鹽度增加時，pH值增加 ；壓力增加時，pH值 降低 ；Ca(Mg)CO3沉淀形成時，pH值降低 。二， 名詞解釋 （每小題5分， 共計20分）1） 新生產力由光合作用區域以外所提供營養鹽支持的凈初級生產力份額，稱為新生產力2） 富營養化海

3、水中營養物質過度增加，并導致生態系統有機質增多、低氧區形成、藻華暴發等一些異常改變的過程。3） 成巖作用沉積物在沉積和埋藏時所發生的所有過程的通用術語。它包括沉積物與上覆水接觸時所發生的變化以及沉積物和上覆水脫離接觸時所發生的變化。成巖過程改變了沉積物的構造、結構和礦物學性質，并導致最后形成堅硬的巖石。4） 表觀溶解氧假設海表面水體與大氣處于平衡，水體的含氧量達到飽和，水體下沉后，由于 有機物等的分解，氧的含量發生了變化，兩者之差稱為AOU。 AOU=DO溶解度-DO實測 三， 簡答 （30分）1） 全球而言，高緯度表層海水中的18O貧乏，而低緯度海水中18O富集，主要原因是什么？（6分）答：

4、1）低緯度的海域蒸發量大于降水量；而高緯度相反。2）18O與16O比較易凝結不易蒸發3）借助大氣環流，水汽在由低緯度的向高緯度輸送的過程中，由于不斷凝結，降水中的18O逐漸變少。2） 為什么溶解態Zn在北太平洋深層水中的濃度高于北大西洋深層水，而溶解態Al則相反。（6分）答案：溶解態Zn為營養鹽型痕量金屬元素，它在上層水中被浮游生物所吸收，當生物死亡后，部分生源物質在上層水體再循環，另有部分通過顆粒沉降輸送至中深層。當進入中深層水體的顆粒物發生再礦化作用時，它會重新回到水體中，由于深海熱鹽環流的流動路徑為從北大西洋流向北太平洋，北太平洋深層水的年齡要老于北大西洋，故隨著年齡的增長，積累的溶解態

5、Zn越多，故北太平洋深層水中溶解態Zn濃度高于北大西洋。Al為清除型元素，它在大西洋表層具有較高的輸入通量，且在深海水流動過程中不斷地通過顆粒物吸附從水體中清除、遷出，導致其在北太平洋深層水中的濃度低于北大西洋。3） 試分析海水中CaCO3的溶解、顆粒有機物的再礦化這兩個過程對海水中的TCO2和Alk將分別產生什么樣的影響。（6分）答案： CaCO3溶解導致Alk增加，TCO2增加。顆粒物再礦化時，Alk不變，TCO2增加。4） 說明為什么AOU較溶解氧（DO）更易于區分海洋物理過程與生物過程的貢獻？已知降解1摩爾的有機物（相當于106mol C)需要消耗138mol的O2，如果某海域水體的A

6、OU平均值為120 mol/kg，請計算該水體中AOU所能氧化的有機碳數量，亦即此過程將導致海水中無機碳含量增加多少？（12分）答案： （1）簡單說明一下海洋中水團在運動過程存在有機物分解的過程，該過程將消耗一定的O2，通過AOU的變化能反映出有機物分解無機碳增加的情況。 （2）120 molO2/kg´106mol C/138mol O2 =92.17 mol C /kg四， 分析題 （30分）1） 下圖為北大西洋與北太平洋總堿度的垂直變化，請描述其分布特征，并簡述其成因。（10分）答案：太平洋表層水的Alk低于大西洋，而深層水的Alk高于大西洋。表層水的差異主要是因為大西洋由蒸發

7、導致的高鹽度，深層水的差異原因在于太平洋水年齡更老，其累積了更多由CaCO3溶解所釋放的CO32-。2） 下圖為北太平洋與北大西洋溶解氧的典型垂直分布圖，請描述其分布特點，并解釋成因。（10分）答案：（1）5001000m存在溶解氧極小值；（2）深水中相對較高的溶解氧；（3）北太平洋深層水溶解氧明顯低于北大西洋。中層溶解氧極小值是有機物氧化分解與富含O2冷水的平流輸送之間平衡的結果。在大西洋、太平洋和印度洋，表層至900m深度區間，南極中層水（AAIW）的入侵可明顯看出。北大西洋深層水（NADW）是高溶解氧海域，從60°N的表層2000m向南至南大西洋3000m均存在溶解氧極大值。這些NADW在向太平洋、印度洋的北向輸送過程中逐漸損失O2。南極底層水的形成也導致了南大洋高的溶解氧。3） 下圖為南大洋表層水中硅酸鹽與硝酸鹽隨緯度的變化情況，請比較二者的分布有何共同點與不同點，為什么？（10分）答案：硅藻吸收上層水體的的硅酸鹽是非常有效的，在40°50°S的海域，硝酸鹽濃度較高，但硅酸鹽濃