化學(xué)海洋學(xué)-陳敏-《化學(xué)海洋學(xué)》(2024級(jí))期末試卷-A

改口龍卷《也直O(jiān)度》錦程鍬

海洋易蹂城博筑海譚東2024芹級(jí)除渾化名專業(yè)

主考老師：―陳_瑟_.試卷類型：A卷

填空題或選擇題（15分，推斷題每題1分，其它空格0.5分）

1、海水中含量最高的元素是一H和O。

2、開闊大洋表層水鹽度通常在亞熱帶海疆（赤道海疆、亞熱帶

海疆、亞極地海疆）出現(xiàn)極大值。

3、在現(xiàn)場(chǎng)大氣壓為101.325kPa時(shí)，肯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(fēng)速約大，薄膜層厚

度約薄，海-氣界面氣體交換通量越

5、在?！鰵饨缑鏆怏w交換的薄膜模型中，氣體分子的海■氣凈擴(kuò)散通量與

該氣體分了的分了擴(kuò)散系數(shù)有關(guān)，?般而言，水體溫度的增加，分了

擴(kuò)散系數(shù)越一大；氣體分子量越大，分子擴(kuò)散系數(shù)越.小。

6、在全球海水碳儲(chǔ)庫中，DIC的儲(chǔ)量最多,其下依次是一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(jī)碳體系所限制，則溫度上升時(shí)，pH

值一降低；鹽度增加時(shí),pH值一增加；壓力增加時(shí),pH值一降低；

Ca（Mg）CO3沉淀形成時(shí)，pH值一降低。

8、海洋硝化作用是指在氧化性海水中，氨通過海洋細(xì)菌的作用被氧化成NO3

并進(jìn)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(xì)菌將NCh-作為電子接受體以代謝有機(jī)物，從而將部分NO3-還原為

NO2，并進(jìn)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

含量比較量，313c比較高。

10、分子式Cl06（H2O）l06（NH3）l6PO4通常被用于表征海洋中有機(jī)物的平均

分子組成。

11、在不考慮N2的狀況下，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)含量凹凸通?？捎肗元素濃度來指示。

13、推斷題：利用CTD實(shí)測(cè)得某海水的鹽度為32.02315%。。（X）

14、推斷題：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(duì)于有機(jī)物的降解是一個(gè)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水深旁邊產(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)A1則相反。（6分）

答案：溶解態(tài)Zn為養(yǎng)分鹽型痕量金屬元素，它在上層水中被浮游生物所汲取，當(dāng)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(dāng)進(jìn)入中深層水體的顆粒物發(fā)生再礦

化作用時(shí)，它會(huì)重新回到水體中，由于深海熱鹽環(huán)流的流淌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(zhǎng)，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，且在深海水流淌過程中不

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(jī)物的再礦化這兩個(gè)過程對(duì)海水

中的TCCh和Aik將分別產(chǎn)生什么樣的影響。（8分）

答案：CaCCh溶解導(dǎo)致Aik增加，TCO2增加。

顆粒物再礦化時(shí)，Aik不變，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改變狀況，從中您可得到什

么信息。（8分）

(

￡

。

一

、

)E一

A

t

l

m

m

o

s

答案：（1）氣體在海水中的溶解度一般隨分子量的增加而增加;

（2）氣體在海水中的溶解度隨溫度的上升而降低。

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(qǐng)描述其分布

特點(diǎn)，并說明成因。（8分）

答案：大洋表層水對(duì)于文石是過飽和的，過飽和約4倍。隨著深度的增加，文石的過飽和程度漸漸降

低，直至其跨過。=1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，其緣由可能在于溫度的降低、壓力的上升及有機(jī)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。緣由在于太平洋深層水比大西洋深層水具有低的CO3z一離子濃度（即高的CO2含量）,

換句話說，太平洋深層水更具腐蝕性。這是因?yàn)楹Ｑ蟓h(huán)流與生物活動(dòng)共同作用的結(jié)果：太平洋深層水年齡

“老”于大西洋，因而它包含了更多由有機(jī)物再礦化所產(chǎn)生的CCh,從而降低CO.產(chǎn)離子濃度。

4、下圖為北大西洋與北太平洋總堿度的垂直改變，請(qǐng)描述其分布特征，

并簡(jiǎn)述其成因。（8分）

TA（pM）

2300U50240024502500

0

E二

N

r

i*)

u

答案：太平洋表層水的Aik低于大西洋，而深層水的Aik高于大西洋。表層水的差異主要是因?yàn)榇笪?/p>

洋由蒸發(fā)導(dǎo)致的高鹽度，深層水的差異緣由在于太平洋水年齡更老，其累積了更多由CaCO3溶解所釋放

2

的CO3O

5、下圖為南大洋表層水中硅酸鹽與硝酸鹽隨緯度的改變狀況，請(qǐng)比較二

者的分布有何共同點(diǎn)與不同點(diǎn)，為什么？（8分）

OSouthAtantic

oo0SouthMan

▲SouthPiofc

o

O

6030

Lattude'S

tb)

答案：硅藻汲取上層水體的的硅酸鹽是特別有效的，在40°~50°S的海疆，硝酸鹽濃度較高，但硅酸

鹽濃度仍接近于0,說明這些海疆硅酸鹽濃度限制著浮游植物的生長(zhǎng)。在55畤以南，硝酸鹽濃度和硅酸鹽

濃度均比較高，這是因?yàn)榇嬖趤啒O地上升流和生物汲取速率低所共同形成的，這些海疆浮游植物的生長(zhǎng)被

認(rèn)為受光、低溫度及痕量養(yǎng)分鹽如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

分百分含量的垂直改變，試用圖形與簡(jiǎn)潔文字描述出各組分的垂直改

變特征，并計(jì)算出各層位有機(jī)物的C/N比，簡(jiǎn)潔闡述C/N比垂直改變

的產(chǎn)生緣由。（10分）

碳酸鹽有機(jī)物OCN

深度（m）

（%總重量）（%有機(jī)組分）

37835.159.552.36.8

97872.116.245.15.7

277868.414.045.44.9

428071.610.748.95.3

558261.413.544.35.4

答案：隨著深度的增加，有機(jī)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，隨深度改變不大。緣由在于有機(jī)物的降解導(dǎo)致了有機(jī)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(jī)物的降解，因此其隨深度改變較小。

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(duì)穩(wěn)定。緣由在于顆粒有機(jī)氮組分的降解速率快于有機(jī)碳組分。

四、計(jì)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(jì)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(shí)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(shí)間為

1000a）o（9分）

答案：已知Cr=2mg/L,Cs=4mg/L;Cd=16mg/L;■=30；Tmix=1000a,由：

Vriver

]---------------dcriv.er

'l+30?2

c

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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(jìn)入深層箱子的元素最終埋藏于沉積物的份額（f