海水的化學(xué)組成鹽度：在1kg海水中，將所有的碳酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸?，所有的溴和碘為等摩爾的氯所取代，且所有有機(jī)物被氧化以后，所含全部固體物質(zhì)的總克數(shù)。單位g/kg，符號S‰ 氯度: 在1kg海水中，當(dāng)所有的溴和碘為等摩爾的氯所取代，所含氯的克數(shù)。單位g/kg，符號Cl‰ 海洋鹽度的分布：沿岸海域，受河流徑流和地下水輸入的影響，鹽度變化大開闊大洋，表層水鹽度主要受控于蒸發(fā)導(dǎo)致的水分損失與降雨導(dǎo)致的水分增加之間的相對平衡亞熱帶海域較高鹽度 赤道和極地附近海域較低鹽度 北大西洋鹽度高于北太平洋原因在于北大西洋海水蒸發(fā)速率約為北太平洋的兩倍，而兩個大洋的降雨量接近，盡管輸入北大西洋的河水量高于北太平洋，但海水蒸發(fā)的效應(yīng)要強(qiáng)于淡水輸送的影響。 海水中元素存在形態(tài)：1 顆粒物質(zhì) 2膠體物質(zhì) 3氣體 4真正溶解物質(zhì) 元素組成：常量元素：在海水中的濃度高于0.05mmol/kg，其中包括Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Sr2+ 5種陽離子 Cl- ?SO42- ?Br- HCO3-(CO32- ) ?F- ?5種陰離子和H3BO3分子 恒比定律：海水的大部分常量元素，其含量的比值基本上是不變的。 原因：水體在海洋中的遷移速率快于海洋中輸入或遷出這些元素的化學(xué)過程的速率。因?yàn)榧尤牖蜻w出水并不會改變海洋中鹽的總量，僅僅是離子濃度和鹽度的變化而已，對于其中的常量元素，它們之間的比值基本保持恒定 元素的停留時間 定義 計算

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痕量元素

海水中濃度小于50μmol/kg和濃度小于0.05μmol/kg的元素分別稱為微量和痕量元素

定義 意義 分析采樣手段

來源、遷出

來源：大陸徑流、大氣沉降、海底熱液作用、海底沉積物間隙水向上覆水體擴(kuò)散、人類活動

遷出：氧化環(huán)境下顆粒物表面的吸附與沉淀

結(jié)合進(jìn)入生源顆粒物

還原性環(huán)境 硫酸鹽還原為S2-，S2-和溶解態(tài)金屬濃度高，可以產(chǎn)生硫化物沉淀（FeS2）

熱液活動

垂直分布：7類 分布特點(diǎn)級形成原因 及代表元素

1、保守行為型 其垂直分布與溫度、鹽度變化相一致。僅受控于物理過程，不會富集于生源物質(zhì)。 Rb+ ?Cs+ ?MoO42- ?WO42-

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2、營養(yǎng)鹽型 垂直分布類似于主要營養(yǎng)鹽。均在深層水存在富集的現(xiàn)象

三種子類型：1中層深度存在極大值 2 深層水存在極大值 3中層與深層同時存在極大值

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3、表層富集型 首先是由供給源輸送至表層水，而后迅速并永久地從海水中遷出。引起表層富集的過程主要包括

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4、中層極小值型 表層水中溶解態(tài)Al較高的濃度來自大氣沉降的輸入，而深層水溶解態(tài)Al較高的濃度來自沉積物中的Al重新溶解后向上覆水體的擴(kuò)散。中層水體的極小值是由于該區(qū)域距離源區(qū)較遠(yuǎn)，同時通過吸附至沉降硅質(zhì)外殼而遷出。 Sn

5、中層極大值型 元素存在中層的來源，如海底熱液的水平輸送

6、中層亞氧層的極大或極小值型 Fe2+ ?Mn2+

7、缺氧水體中的極大或極小值型

水平分布

許多元素在太平洋深層水中的濃度高于大西洋深層水，原因在于太平洋深層水較老的年齡讓它累積了更多來自上層水體的金屬元素。例外Pb2+ Al3+ ，太平洋深層水中溶解態(tài)Pb和Al濃度低于大西洋深層水，原因在于它們在大西洋表層具有較高的輸入通量，且在深海環(huán)流流動過程中它們不斷地從水體中清除、遷出，導(dǎo)致無法累積在太平洋深層水中。

營養(yǎng)鹽

N P Si 來源 生物學(xué)意義

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氮的輸入：1火山活動NH3，各種無機(jī)和有機(jī)形態(tài)的氮；2河流；3大氣：N2

氮循環(huán)和轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵過程：硝化，反硝化，固氮，同化，礦化，氨氧化

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氮循環(huán)：海洋中的生物通過固氮作用直接利用溶解在海水中的N2，進(jìn)入海洋中的DIN可以被海洋生物通過初級生產(chǎn)過程所利用。當(dāng)這些生物死后，部分PON由于顆粒重力作用從上層水體遷出，部分在上層水體中再礦化為無機(jī)營養(yǎng)鹽，為其它生物所吸收利用。沉降至中、深層海洋的打大部分PON由于微生物的消化作用被再礦化為無機(jī)組分（NO3-），并通過垂直平流和擴(kuò)散重新提供至上層海洋。微生物用過反硝化作用吧海水中的NO3-轉(zhuǎn)化為N2，重新回到大氣。

磷的來源與遷出

來源：1陸地徑流輸入 2大氣沉降 3 火山活動

遷出：1有機(jī)質(zhì)的埋藏 2磷在粘土、鐵水化合物上的吸附與沉淀 3磷灰石的埋藏 4海底熱液作用

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上層海水中，主要以生物吸收和轉(zhuǎn)化為主，中層海水中，主要是化學(xué)遷移和轉(zhuǎn)化；深層海水主要以沉積礦化為主。

硅的來源與遷出：來自河流輸送、沉積物間隙水的擴(kuò)散作用和海底熱液作用，遷出途徑為上層浮游生物硅質(zhì)外殼的沉降和河口區(qū)顆粒物的吸附

垂直分布

分布規(guī)律：隨緯度的增加而增加；隨深度的增加而增加；在太平洋、印度洋含量大于大西洋；近岸淺海海域的含量大于大洋水的含量。

營養(yǎng)鹽限制及原因

一般來說，沿岸和較封閉海域易發(fā)生P限制；在水交換較好的外海和大洋上多發(fā)生N限制；在咸淡水交界的河口地帶易出現(xiàn)幾種營養(yǎng)鹽的同時或交替限制。

富營養(yǎng)化：海水中營養(yǎng)物質(zhì)過度增加，并導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)質(zhì)增多、低氧區(qū)形成、藻華暴發(fā)等一些異常改變的過程

海水中的溶解氣體

溶解度的定義 影響因素 飽和度

溶解度：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

影響因素：溫度 鹽度 氣體本身性質(zhì) 氣體分壓

飽和度：現(xiàn)場溫度、鹽度條件下，某氣體在海水中的實(shí)際濃度占該氣體溶解度的百分量

溫室氣體：大氣中能吸收地面反射的太陽輻射、并重新發(fā)射輻射的一些氣體。包括CO2 CO CH4 O3 NO H2O CFCs

道爾頓分壓定律

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溶解氧的來源與消耗

來源：大氣；生物光合作用

消耗：呼吸作用；海洋有機(jī)物的分解；海洋無機(jī)物的氧化作用

DO的補(bǔ)償深度：在海洋某一深度，氧的產(chǎn)生速率恰好等于消耗速率，這一深度被稱為~

AOU概念 計算

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DO垂直、水平分布

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1）500~1000m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(jī)物氧化分解與富含O2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失O2。南極底層水的形成也導(dǎo)致了南大洋高的溶解氧。

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貧氧區(qū)

海洋有機(jī)物

海洋有機(jī)質(zhì)的生物化學(xué)分類：1類脂化合物 2碳水化合物 3氨基酸 4腐殖質(zhì)（腐殖酸 富里酸 胡敏素）5維生素 6色素

新生產(chǎn)力：由光合作用區(qū)域以外所提供營養(yǎng)鹽支持的凈初級生產(chǎn)力份額

DOM 的來源和遷出

外部來源：大氣輸入 河流輸入

內(nèi)部來源：1浮游植物的細(xì)胞外釋放 2攝食導(dǎo)致的DOM釋放或外泄 3細(xì)胞溶解的DOM釋放 4顆粒物的溶解 5細(xì)菌的轉(zhuǎn)化和釋放 6海洋沉積物

遷出：生物消耗；光轉(zhuǎn)化；吸附至顆粒物

PH ?空間變化

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假設(shè)某海水的pH值完全由其無機(jī)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 。

編輯

Alk概念 TCO2計算 PCO2

海水中氫離子接受體的凈濃度總和稱為堿度或總堿度，用符號 TA 或 Alk 表示

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編輯

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Alk影響因素

1鹽度的影響

2碳酸鈣的沉淀和溶解

3氮的生物吸收和有機(jī)物再礦化

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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?yàn)榇笪餮笥烧舭l(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-。

CO2體系化學(xué)平衡 ?公式

自己算去

CaCO2飽和深度：實(shí)測的海水中 CO32?濃度垂直分布曲線將與 CO32?飽和濃度的垂直分布曲線產(chǎn)生交點(diǎn)，該交點(diǎn)對應(yīng)的深度即稱為飽和深度

同位素：核內(nèi)具有相同質(zhì)子數(shù)而有不同中子數(shù)的一系列原子。

同位素豐度

絕對豐度：某一同位素在所有各種穩(wěn)定同位素總量中的相對份額，常以該同位素與1H或28Si的比值表示。（地外物質(zhì)）

相對豐度：指同一元素各同位素的相對含量。

編輯

編輯

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18O的緯度效應(yīng)

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。與此同時，

鹽度也呈現(xiàn)了相同的現(xiàn)象。

原因有三：

1）低緯度的海域蒸發(fā)量大于降水量；而高緯度相反。

2）18O與16O比較易凝結(jié)不易蒸發(fā)

3）借助大氣環(huán)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(jié)，降水中的18O逐漸變少

沉積循環(huán)

沉積物基本搬運(yùn)方式：河流搬運(yùn) 風(fēng)力搬運(yùn) 重力搬運(yùn) 冰川搬運(yùn)

沉積物來源與分類

來源觀點(diǎn)

①陸源，主要是陸地巖石風(fēng)化剝蝕的產(chǎn)物

②海洋組分，主要是從海水中由生物作用和化學(xué)作用形成的各種沉積物

③火山作用形成的火山碎屑，大洋裂谷等處溢出的來自地幔的物質(zhì)，以及來自宇宙的宇宙塵

成因觀點(diǎn)

①陸源沉積物，是大陸侵蝕的產(chǎn)物被河水、冰川及風(fēng)力的搬運(yùn)作用在海底的沉積物

②生物成因沉積物，是海洋生物碎屑和遺體在海底沉積而成

③化學(xué)成因或自生沉積物，是海水溶液中的物質(zhì)經(jīng)化學(xué)反應(yīng)沉淀在海底，又包括沉積成因和成巖作用的兩種

④火山成因的沉積物

⑤宇宙成因的物質(zhì)

硅質(zhì)鈣質(zhì)軟泥 特點(diǎn) 分布

遠(yuǎn)洋沉積物 非遠(yuǎn)洋沉積物

成巖作用 五類 三要素

再礦化 礦化