Ⅰ 海洋地球化学的化学 研究内容
包括以下两方面:
① 元素或化学组分在海洋中的分布、迁移和通量。元
素或化学组分在海洋各处的含量分布不同,除了受海水的盐度或氯度(见海水盐度、海水氯度)的影响外,主要还受海-气界面、 河水-海水界面和海水-海底沉积层界面的物质交换的影响。这些影响,通过物质在海水中的迁移,逐渐传给邻近的海域。因此,要研究海洋中的物质分布,就必须研究物质的迁移过程和通量,研究某元素或某化学组分在某海区和海洋中的收支平衡。从这些通量和收支平衡出发,可以配合海洋物理学、海洋地质学和海洋生物学,研究水团的运动和混合、海-气交换与气候的关系、泥沙的运动与堆积、海洋生物生产力等问题。 ② 元素或化学组分在海水中的存在形式。一种元素在海水介质中,往往不是以单一的化学形式出现,例如二价铜在海水中不仅以自由铜离子存在,且可形成各种无机络合物和有机络合物;在一定的氧化还原条件下,有些元素以两种以上的价态同时存在,如Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)及它们的络合态。海水中的正负离子,还有一部分缔合成离子对,如MgSO孇、MgCO嬿、NaCO婣、NaSO嬄等。存在形式不同,所起的化学效应也不同。例如有机络合的铜离子对生物的毒性,比自由铜离子低。
Ⅱ 海洋化学的研究内容
在广泛的实践中,化学海洋学研究的内容主要有以下四个方面:
一是海水化学;
二是海洋沉积物化学;
三是活体海洋生物化学;
四是海洋界面物理化学及与界面物相互作用的化学。
因此,化学海洋学相对于海洋学的其他分支学科来说,所描述的内容和范围要更多、更广泛一些。具体来讲,化学海洋学主要是研究和测定海水的同位素、元素及分子能级,或者说,它是研究海洋中有机物和无机物的组成,包括这些物质的基本特性、来源、构造模式,还有在海洋地质、生物、物理、气象等领域中的特殊作用。
Ⅲ 海洋物理化学生物要素有哪些
海水中各种元素都以一定的物理化学形态存在。在海水中铜的存在形式较为复杂,大部分是有机络合物形式存在的。在自由离子中仅有一小部分以二价正离子形式存在大部分都是以负离子络合物出现。所以自由铜离子仅占全部溶解铜的一小部分。海水中有含量极为丰富的钠,但其化学行为非常简单,它几乎全部以Na+离子形式存在。海水中的溶解有机物十分复杂,主要是一种叫做“海洋腐殖质”的物质,它的性质与土壤中植被分解生成的腐殖酸和富敏酸类似。海洋腐殖质的分子结构还没有完全确定,但是它与金属能形成强络合物。海水中的成分可以划分为五类:1.主要成分(大量、常量元素):指海水中浓度大于1×106mg/kg的成分。属于此类的有阳离子Na+,K+,Ca2+,Mg2+和Sr2+ 五种,阴离子有Cl¯,SO42¯,Br¯,HCO3¯(CO32¯),F¯五种,还有以分子形式存在的H3BO3,其总和占海水盐分的99.9%。所以称为主要成分。由于这些成分在海水中的含量较大,各成分的浓度比例近似恒定,生物活动和总盐度变化对其影响都不大,所以称为保守元素。海水中的Si含量有时也大于1mg/kg,但是由于其浓度受生物活动影响较大,性质不稳定,属于非保守元素,因此讨论主要成分时不包括Si。2.溶于海水的气体成分,如氧、氮及惰性气体等。3.营养元素(营养盐、生源要素):主要是与海洋植物生长有关的要素,
Ⅳ 海洋调查规范有几个部分
1 GB/T 12763.1-2007 海洋调查规范 第1部分:总则
2 GB/T 12763.2-2007 海洋调查规范 第2部分: 海洋水文观测
3 GB/T 12763.3-2007 海洋调查规范 第3部分: 海洋气象观测
4 GB/T 12763.4-2007 海洋调查规范 第4部分: 海水化学要素调查
5 GB/T 12763.5-2007 海洋调查规范 第5部分: 海洋声、光要素调查
6 GB/T 12763.6-2007 海洋调查规范 第6部分: 海洋生物调查
7 GB/T 12763.7-2007 海洋调查规范 第7部分: 海洋调查资料交换
8 GB/T 12763.8-2007 海洋调查规范 第8部分: 海洋地质地球物理调查
9 GB/T 12763.9-2007 海洋调查规范 第9部分:海洋生态调查指南
10 GB/T 12763.10-2007 海洋调查规范 第10部分:海底地形地貌调查
11 GB/T 12763.11-2007 海洋调查规范 第11部分:海洋工程地质调查[2]
Ⅳ 海洋化学到底学什么
海洋化学是研究海洋各部分的化学组成、物质分布、化学性质和化学过程,以及海洋化学资源在开发利用中的化学问题的科学.海洋化学是海洋科学的一个分支,和海洋生物学、海洋地质学、海洋物理学等有密切的关系.
海洋化学的研究,30年代青岛观象台有胶州湾进行盐度、pH、硅酸盐等测定,40年代,朱树屏结合海区生物生产力研究,在海洋化学方面作了许多研究工作.
建国后,海洋化学研究工作受到重视.50年代,开始了海洋化学的全面调查工作.1958~1960年,中国科学院海洋研究所等单位在渤海、黄海、东海和南海进行了海水氯度、盐度、溶解氧、pH、硅酸盐、磷酸盐等要素的含量和分布变化的普查工作,并对中国近海的水化学特征进行了比较系统的分析研究.80年代,青岛海洋化学研究,已经从描述性工作进入到元素形态、迁移机制、界面通量和物质平衡的研究,从定性研究发展到定量研究.
海洋水文化学研究海洋水文化学,是随着海洋调查的开展而逐步发展起来的.
50年代初,结合局部海区的渔场调查,中国科学院海洋研究所和黄海水产研究所等单位进行了海水营养盐分析.50年代末,利用全国海洋普查化学资料,国家科委海洋组办公室组织力量全面开展了近海水域中各种化学要素(氯度、盐海洋化学
度、溶解氧、pH、磷酸盐、硅酸盐、硝酸盐等)的含量、分布、变化以及其与海洋生物、水文、地质环境的关系,总结了各海区的水化学特点.重点研究了长江口、黄河口、珠江口、胶州湾、渤海湾等重要河口和海湾的水文化学特征;研究了河口海水的化学组成、分布的数学模式;对基本化学要素的分布、变化机制作了较深入的分析研究.研究工作取得了不少成果,为物理海洋学研究和海洋资源开发提供了必要的资料.
海洋资源化学研究60年代,中科院海洋研究所、国家海洋局一所、山东海洋学院,主要研究从海水或海水制盐苦卤分离、提取化学资源的技术及其有关理论问题.海水制盐苦卤资源综合利用方面,已经研究了30多种化学产品的提取技术和方法.其中,可工业化生产的有氯化钾、溴素、硼酸、氯化镁、硫酸镁等10几种.
海水提铀的研究60年代中期开始研究,70年代以后进展较快.
山东海洋学院、中国科学院海洋所等单位对100多种无机和有机吸附剂进行了筛选,选用了水合氧化钛、碱式碳化锌、硫化铝、氢氧化铝、硫酸钛等无机吸附剂和一些离子交换树脂等有机吸附剂进行提铀试验.此外,还开展了吸附法海水提碘、空气吹溴和吸附提溴的研究.
海洋地球化学与物理化学研究60年代中期,中国科学院海洋研究所等单位开展了河口硅酸盐物理化学过程的研究.重点研究河口硅酸盐含量变化及其在水合氧化物的有为附过程、海水基本物质物理化学性质,用数学模式分析硅酸盐在河口的分布、转移规律的数学模式等.70年代以来,开展了海洋地球化学过程的平衡与动力学问题,不同海域沉积物中重金属污染情况和沉积物中地球化学要素分布、变化规律的研究以及部分海底沉积物中地球化学要素分布特征的研究.还进行了长江口水质和底质中营养盐、重金属和有机氯的分布特征等研究.
海洋环境化学研究中国科学院海洋研究所等单位较早开始对中国海洋放射性元素分布变化规律的研究.80年代,中国科学院海洋研究所和国家海洋局第一海洋研究所等单位深入开展了放射性核素在海洋中的存在形式和迁移变化规律、放射性同位素稀释因子、海水自净能力以及放射性微量元素测定分析方法等研究.还评价了渤海区放射性污染源和污染状况.
随着海洋污染调查研究的进展,海洋环境化学的研究逐步深入.中国科学院海洋研究所及有关单位研究了中国近海各种污染的含量、分布和迁移规律;通过实验室模拟,研究各种海洋污染物以不同形式从大气、陆地进入海水,埋入海底沉积层,进入海洋生物体再返回大气、陆地的过程和运动规律;污染物质随陆地径流入海后的港湾、河口发生的物理化学作用等.
资源概况编辑本段
海洋化学也称化学海洋学,它是海洋科学的四大基础学科之一.海洋化学研究海洋环境中化学物质的分布、转移、循环的规律及其在开发利用中的化学问题.海水的成分非常复杂,全球海洋的含盐量就达5亿亿吨,还含有大量非常稀有的元素,是地球上最大的矿产资源库.海洋资源的持续利用是人类生存发展的重要前提,目前,全世界每年从海洋中提取淡水20多亿吨、食盐5000万吨、镁及氧化镁260多万吨、溴20万吨,总产值达6亿多美元.水是生命之源,世界上缺水的地区越来越多,海水淡化已成为获得淡水资源重要的途径,所有这些都是海洋化学要研究的,海洋化学的研究和海洋开发正方兴未艾,必将越来越多的造福人类.
海洋化学
水荒目前已成为世界性的问题,是制约社会进步和经济发展的瓶颈.据统计,全球用水总量每15年就翻一番,到2030年地球上将有1/3的人口面临淡水资源危机.地球的表面虽然有71%被水覆盖,但其中96.5%是海水,还有15%是咸水,在余下的2.5%的淡水中,又有69%是人类难以利用的两极冰盖.人类可利用的淡水只占全球水总量的0.77%.有人比喻在地球这个大水缸里可用的淡水只有一汤匙.合理节约用水是可持续发展的重要课题,然而,节水并不能增加淡水的总量.大量地利用海水自然而然地就成为21世纪解决淡水缺乏的主要途径. 海水利用包括海水直接利用、海水淡化和海水综合利用,以及海水农业等.
海洋化学
海水直接利用是用海水代替淡水作为工业用水和生活用水.到21世纪上半叶,随着海洋生物污损防治技术的提高和耐腐蚀材料的进一步发展,沿海城市的绝大部分工业冷却水都将采用海水.海水冲厕会得到大面积推广. 海水淡化是海水利用的重点,到了21世纪中叶,也许我们会看到这样一个景象,每个岛屿或缺水的沿海城市都建有海水淡化工厂.这些工厂里大多采用蒸馏法和反渗透技术来制取淡水.到时候全世界使用的水资源中有1/5以上来自海洋.反渗透法是利用孔径比纳米还细小的半透膜滤去盐分来制取淡水的.另外,还有人设想由于反渗透法制取淡水是在一定的压力下实现的,假如把海水淡化装置放在海底,就可以利用海水自身的压力来获取淡水,对海上城市或石油钻井平台非常实用.出海远洋只要带一台海水淡化设备就可以满足船上的淡水供应.采用蒸馏法制取淡水,主要是利用热能来实现的,在有核电站和热电厂的条件下采用这种技术可以充分利用电厂余热大大减少能耗.
Ⅵ 海洋科学与海洋调查数据相关概念
物理海洋学主要是通过以数理学的理论和方法为支撑的理论探索,以现场调查为支撑的验证或求证,达到不断地认识海洋动力特征的目的。海洋调查所获得的各种数据可以刻画出海洋的各种基础特征,从而用于掌握不断变动中的海况。
已如所知,当将调查研究结果通过探索,升华到理论高度,并根据这些调查数据对理论进行印证、修订与完善,则最终将从更高的层面上深刻认知海洋固有的变化规律。就此,换言之,通过理论探索,提出适当的模型和方法,再经由调查数据确定其中的参数,并由不同的调查数据进行模型和参数的验证,从而提出新的科学问题并最终给出解决方案及其理论上的升华。这即是海洋科学研究经常采用的不断循环归纳的方法。
实践证明,经过验证的理论可以为顺利获取海洋调查数据提供帮助。诚然,海洋科学调查研究中,所需要的相应的理论指导具有非常重要的意义。
海洋调查数据,一般称之为海洋要素,例如水温、盐度、流速和流向、波高和周期、潮位和潮时、海面高度等,还有很多其他的测量参数,如水深、各种气象参数、海冰参数等。这些海洋要素在空间上以三维或二维存在,构成了海洋要素场。如果现有的调查数据能够支持在特定海域形成某个海洋要素的大面分布,并满足研究问题的需要,则可以建立面向该问题的海洋要素场。对于海洋遥感数据,在大面分布上可以是规则或不规则栅格,而对于现场调查数据,在大面分布上通常是离散的点状分布。
就上述,海洋调查数据,则面临着比较迫切的 “数据组织”问题。如何将各种调查数据进行科学有序地整理,以便最大可能地发挥数据的效用,则涉及数据存储的基础,对数据的高效管理、分析和可视化之重要性。为此,很多海洋学者和地理信息系统工作者利用多种海洋调查数据建立了各式各样的海岸带和海洋地理信息系统。如加拿大 Keller(1991)等的潮流和风建模; 英国 Robinson(1991)的数字海洋图集,美国西海岸专属经济区数据的处理(Langran et al.,1991); Scandinavia 的污染排放和扩散(Dimmestl andLucas,1992); 墨西哥湾的石油调查(MacDonald et al.,1992); 中国科学院地理科学与资源研究所的海洋渔业 GIS 研究成果、海岸带 GIS 系统研发等。
海洋研究中的理论可以有很多的具体表现,海洋理论所进行的工作主要是围绕诸如水团、锋面、海浪、潮汐、海流等对象进行,例如水团划分、锋面测定、海浪谱建立、浅海分潮的划分和测定、海流各种计算和划分等。与之相适应的海洋地理信息系统除了应该能够完成对海洋调查数据的存储、管理、分析和可视化以外,还应该能够完成对海洋现象的存储、管理、分析和可视化工作。
对于海洋现象,同样也存在着与海洋现象相关的数据组织以及重要的海洋现象的表达问题。对此,着名的海洋地理信息系统学者 Good(1999)曾经提出,阻碍海岸带和海洋地理信息系统发展的是 “基本表达问题”。显然,只有实现了海洋现象的表达,才能够真正实现海洋地理信息系统为海洋科学提供强有力的技术支持。单就海洋调查数据表达海洋地理信息系统科学实践,不管是现场的,还是遥感的,都或多或少有了一些成功的经验或案例,可供改善和提高。
综上所述可知,海洋信息集成与共享有必要对所涉及的海洋数据进行海洋要素数据和海洋现象数据的分类。
Ⅶ 海水里面有70多种化学元素,具体都有哪些
海水:海水:即是海洋内的大量液体。海洋面积占地球总表面积的70.8%,海洋平均深度约3800m。海水中已发现含有80多种化学元素,总盐量为3.5%左右。