2019年大學(xué)海洋化學(xué)專業(yè)考試試題

1、2019年大學(xué)海洋化學(xué)專業(yè)考試試題一、填空題或選擇題（15分，判斷題每題1分，其它空格0.5分）1、海水中含量最高的元素是H和O。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(xiàn)極大值。3、在現(xiàn)場大氣壓為101.325kPa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，薄膜層厚度約薄，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，氣體分子的海-氣凈擴散通量與該氣體分子的分子擴散系數(shù)有關(guān)，一般而言，水體溫度的增加，分子擴散系數(shù)越大；氣體分子量越大，分子擴散

2、系數(shù)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(shè)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。8、海洋硝化作用是指在氧化性海水中，氨通過海洋細菌的作用被氧化成NO2-，并進一步被氧化為NO3-；海洋反硝化作用是指在溶解氧不飽和的海水中，一些異氧細菌將NO3-作為電子接受體以代謝有機物，從而將部分NO3-還原為NO2-，并進一步還原為N2。9、與陸源腐殖質(zhì)相比，海源腐殖質(zhì)的芳香組分濃度一般較低，氮、硫含量

3、比較高，d13C比較高。10、分子式C106（H2O）106（NH3）16PO4通常被用于表征海洋中有機物的平均分子組成。11、在不考慮N2的情況下，開闊大洋表層水的氮主要以DON形式存在，開闊大洋深層水的氮主要以DIN形式存在。（從DIN、DON、PIN、PON中選擇）。12、海洋中的蛋白質(zhì)是由一系列氨基酸通過肽鍵結(jié)合而成，活體生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)含量高低通?？捎肗元素濃度來指示。13、判斷題：利用CTD實測得某海水的鹽度為32.02315%°。（X）14、判斷題：開闊大洋表層水中不含有難降解的DOM。（X）二、問答題（20分）1、與硝酸鹽和活性磷酸鹽不同，開闊大洋硅酸鹽的垂直分布并未

4、在1000m左右水深處表現(xiàn)出極大值的特征，為什么？（6分）答案：由于蛋白石的溶解相對于有機物的降解是一個比較緩慢的過程，因此溶解態(tài)硅酸鹽的垂直分布沒有像硝酸鹽和活性磷酸鹽一樣在1000m水深附近產(chǎn)生極大值。2、為什么溶解態(tài)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(tài)Al則相反。（6分）答案：溶解態(tài)Zn為營養(yǎng)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(zhì)在上層水體再循環(huán)，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(fā)生再礦化作用時，它會重新回到水體中，由于深海熱鹽環(huán)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

5、著年齡的增長，積累的溶解態(tài)Zn越多，故北太平洋深層水中溶解態(tài)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(dǎo)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Aik將分別產(chǎn)生什么樣的影響。（8分）答案：CaCO3溶解導(dǎo)致Aik增加，TCO2增加。顆粒物再礦化時，Alk不變，TCO2增加。三、分析題（50分）1、下圖為一些氣體在海水中溶解度隨溫度的變化情況，從中您可得到什么信息。（8分）答案：（1）氣體在海水中的溶解度一般隨分子量的增加

6、而增加；（2）氣體在海水中的溶解度隨溫度的升高而降低。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。（8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02冷水的平流輸送之間平衡的結(jié)果。在大西洋、太平洋和印度洋，表層至900m深度區(qū)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

7、失02。南極底層水的形成也導(dǎo)致了南大洋高的溶解氧。3、下圖為北太平洋與北大西洋文石的垂直分布圖，請描述其分布特征，并簡單闡述其成因。（8分）答案：大洋表層水對于文石是過飽和的，過飽和約4倍。隨著深度的增加，文石的過飽和程度逐漸降低，直至其跨過的線。在太平洋水深200-400m，文石已成為不飽和。至深層海洋，文石在深海水中是不飽和的，其原因可能在于溫度的降低、壓力的升高及有機物的氧化等所致。另外，太平洋水體文石的飽和程度小于大西洋。原因在于太平洋深層水比大西洋深層水具有低的CO32-離子濃度（即高的CO2含量），換句話說，太平洋深層水更具腐蝕性。這是因為海洋環(huán)流與生物活動共同作用的結(jié)果：太平洋深

8、層水年齡“老”于大西洋，因而它包含了更多由有機物再礦化所產(chǎn)生的CO2,從而降低CO32-離子濃度。4、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。（8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(fā)導(dǎo)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-。5、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？（8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

9、硅酸鹽濃度仍接近于0，說明這些海域硅酸鹽濃度限制著浮游植物的生長。在55°S以南，硝酸鹽濃度和硅酸鹽濃度均比較高，這是因為存在亞極地上升流和生物吸收速率低所共同形成的，這些海域浮游植物的生長被認為受光、低溫度及痕量營養(yǎng)鹽如Fe等所限制。6、下表為用沉積物捕集器于北太平洋環(huán)流區(qū)不同深度得到的顆粒物各組分百分含量的垂直變化，試用圖形與簡單文字描述出各組分的垂直變化特征，并計算出各層位有機物的C/N比,簡單闡述C/N比垂直變化的產(chǎn)生原因。（10分）答案：隨著深度的增加，有機物、OC、N組分的含量均有所降低，而碳酸鹽含量由378m-978m有所增加外，隨深度變化不大。原因在于有機物的降解導(dǎo)致

10、了有機物、OC、N組分的含量的降低，而碳酸鹽的溶解速率要慢于有機物的降解，因此其隨深度變化較小。各深度C/N比分別為：378m:8.97;978m:9.23;2778m:10.81;4280m:10.76;5582m:9.57。其垂直分布顯示隨深度增加而增加，至2778m后相對穩(wěn)定。原因在于顆粒有機氮組分的降解速率快于有機碳組分。四、計算題（15分）1、假設(shè)某組分僅由河流輸入海洋，其在河水中的平均濃度為2mg/L，在開闊海洋混合層與深層水中的濃度分別為4mg/L和16mg/L，試計算該組分從混合層中以顆粒沉降遷出的份額及其在海洋中的平均停留時間（已知混合層與河水的體積比為30；海洋水體周轉(zhuǎn)一次的時間為1000a）。（9分）答案：已知Cr=2mg/L,Cs=4mg/L;Cd=16mg/L;；Tmix=1000a，由：得組分從混合層中以顆粒沉降遷出的份額（g）為：g=0.75.由混合層顆粒物遷出進入深層箱子的元素最終埋藏于沉積物的份額（f）為：=0.0055該組分在海水中的停留時間為：1000/（fg）=2.42X105a2、假設(shè)開闊大洋與沿岸海域浮游植物的Fe:C原子比分別為1:33000和1:3300，已知全球海洋的初級生產(chǎn)力為2.6X1015molC/a，沿岸海域單位面積的初級生產(chǎn)力是開闊