海水的化学组成省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件.pptx

第二章海水化学组成第1节引言第2节海洋形成二、太阳形成距近约50亿年前，一块由气体和尘埃组成巨大烟云在万有引力重压下崩塌瓦解。因为原子核发生熔化，使得云团中心处温度变得非常高，密度也很大，太阳由此形成。三、地球形成三、地球形成四、月亮形成五、海洋形成地球演化历史第3节海水化学组成（1）异常高冰点与沸点，造成其高热容量：水所含有高热容量对于维持地球气候与生命含有主要意义。夏天时候，热被储存在海洋中，而到冬天时候再将其辐射回大气，由此使地球气候较为舒适。这也是为何沿海地域夏天没有内陆地域来得热，而冬天没有内陆地域来得冷原因。（2）异常密度改变：（3）水是极好溶剂（4）水中盐分增加造成冰点降低以及到达最大密度温度降低（5）水中盐分增加造成渗透压增加第3节海水化学组成30亿年前海水化学组成与当代海水比较二、海水化学组成变迁三、当代海水化学组成海洋物质粒径区分标准各种物质粒径大小及对应分离方法2、海水元素组成海水化学组成（以浓度高低排序）3、海水主要成份（常量元素）组成恒定性Marcet-Dittmar恒比规律不论盐度从一个地方到另一个地方怎样改变，开阔大洋水中常量元素比值几乎是恒定。海水中常量元素恒定原因恒比规律引论：③恒比规律不适合用于微量或痕量组分。④恒比规律没有历史继承性，并非指海水之过去和未来都有相同规律。⑤恒比规律表明常量组分含有保守性质，并不是说这些组分未经任何化学等反应，仅仅是因为它们浓度大到足以掩盖这些过程效应。4、海水常量组分组成非恒定性影响原因（2）缺氧海盆：细菌还原作用，使SO42-被还原为H2S，进而可经过形成FeS2、ZnS、CuS等沉淀将硫迁出水体，由此造成海水中SO42-/Cl-非常低，偏离恒比规律。（3）海冰形成：海冰形成时，仅少许离子结合进入海冰，造成盐卤水常量组分比值偏离恒比规律。海冰形成时，SO42-结合进入冰体，造成海冰含有高SO42-/Cl-比值，而残余水SO42-/Cl-比值较低。海冰形成过程中，CaCO3沉淀在海冰中形成也会造成Ca/Cl比值改变。（4）矿物沉淀与溶解：海洋汉字石或方解石沉淀会造成海水中Ca2+浓度降低，而文石或方解石在深层水中溶解可造成Ca2+浓度增加约1%，这就造成海水中Ca/Cl比值改变。（5）海底热液输入：热液注入对绝大多数海水主要成份影响很小，但最近对海底热液研究显示，一些常量组分也会发生改变，如Si和Ca浓度增加，Mg、K、B和SO42-浓度降低等。另外，在大西洋海脊处观察到高F/Cl比值，也被归因于海底火山气体注入。（6）与盐卤水混合：不一样矿物，如NaCl（食盐）CaCO3（文石）CaSO4·2H2O（石膏）是在蒸发不一样阶段形成，即在不一样时间以不一样速率迁出。（7）海-气界面物质交换：每年经过气泡释放至大气中离子高达109吨，其中绝大多数直接或间接地返回海洋。在此过程中，因为气泡会将部分溶解组分和颗粒物选择性地富集在其表面并离开海洋，造成元素组成发生分馏。由风引发海水飞沫搬运：Cl、Br、F海面蒸发：I、Br、S、H2BO3气体溶入海水中：CO2、SO2、CH4（8）沉积物间隙水影响：第4节盐度与氯度对海水进行完全化学分析是唯一可靠测定海水实际含盐量方法，不过这个方法实在是太复杂，难以实现常规监测。寻找与海水盐度含有相关关系，而又能方便、准确测量其它要素就成为海洋学家努力方向。一、克纽森盐度公式克纽森盐度并非完全等同于原始海水中溶解固体物质总含量氯度：在1kg海水中，当溴和碘为等摩尔氯所取代，所含氯克数。单位：g/kg，以符号Cl‰表示。盐度与氯度之间关系：测定氯度，再依据海水主要成份组成恒定性规律来计算盐度：S‰=0.030+1.8050×Cl‰二、1969年电导盐度定义三、1978年实用盐度（psu）定义：在1个标准大气压下，15oC环境温度下，海水样品与标准KCl溶液电导比。以符号S表示，为无量纲量。对于任意温度下：因为海水离子组成，同一海水样品以氯度滴定测得绝对盐度SA与78实用盐度关系以下：SA=a+b·S其中a、b为常数，依赖于海水组成。对于国际标准海水，a=0、b=1.00488×10-3。海水状态方程（参考相关书籍）密度表示方法：sigma-t（σt）σt=(ρ-1)×1000其中ρ为海水密度（g/cm3）。理论计算海水密度与实际密度差异：对于S=35、温度为4oC海水，查表得其σt为27.81，所以，海水密度为：ρ=σt/1000+1=27.81/1000+1=1.02781g/cm31000g盐度为35、温度为4oC海水密度理论计算五、海洋盐度分布全球海洋表层水盐度空间分布太平洋盐度断面分布大西洋盐度断面分布印度洋盐度断面分布第5节海水化学组分物理输送平流作用可将水体在水平与垂直方向上运动，最经典例子即全球热盐环流。平流作用速率比湍流