南海中部海水中的碳酸盐体系

作者通过测定海水样品中的pH值和总碱度,结合温、盐、深资料,计算了南海中部海水中碳酸盐体系的各组分(HCO₃-、CO₃2-、CO₂、ΣCO₂和P_co2),并对其分布特征进行了初步的分析.同时也估算了调查海区中方解石和文石的饱和度(Ω).表层海水中Ω方和Ω文分别约为5.8和3.9.方解石和文石的饱和深度分别出现在2200m和1200m左右.调查海区中碳酸钙的溶跃层可能出现在3000-4000m的水层之间,其相应的方解石饱和度约为0.78.     

红海及亚丁湾间之海水交换

分析表观耗氧量、滴定碱度及总二氧化碳量等资料来研判红海及亚丁湾间之海水交换。结果显示,红海深层水的方解石及霰石饱和度均比亚丁湾和阿拉伯海深层水的饱和度高。红海全水柱之方解石和霰石都处於过饱和状态,亚丁湾和阿拉伯海中各深度之方解石亦呈过饱和状态,但霰石的饱和探度则大约在500m左右。分析深层水之生物体无机碳与有机碳的分解比值,可以发现此地区深层水中,大约有25％的总二氧化碳增加量是由无机碳酸钙溶解而来。     

红海及亚丁湾间之海水交换

分析表观耗氧量、滴定碱度及总二氧化碳量等资料来研判红海及亚丁湾间之海水交换。结果显示，红海深层水的方解石及霰石饱和度均比亚丁湾和阿拉伯海深层水的饱和度高。红海全水柱之方解石和霰石都处於过饱和状态，亚丁湾和阿拉伯海中各深度之方解石亦呈过饱和状态，但霰石的饱和深度则大约在５００ｍ左右。分析深层水之生物体无机碳与有机碳的分解比值，可以发现此地区深层水中，大约在２５％的总二氧化碳增加量是由无机碳酸钙溶解而     

南海东北部表层沉答中微体化石与碳酸盐溶跃面和补偿深度

通过对南海东北部(12°～22°N,116°～122°E)表层沉积中的浮游有孔虫、底栖有孔虫、钙质超微化石、硅质与钙质生物丰度和比值的定量分析以及碳酸盐含量的测定,发现碳酸盐含量、浮游有孔虫、钙质超微化石丰度以及钙质生物比值随水深的增大迅速减小,而底栖有孔虫占有孔虫全群的比值和硅质生物比值以及底栖有孔虫胶结质壳类的百分含量却随水深的增大迅速增加.研究表明,调查区内微体化石丰度和比值以及碳酸钙含量的高低,与碳酸盐溶跃面(lysocline)和碳酸盐补偿深度密切相关,碳酸盐溶跃面和碳酸盐补偿深度南、北还存在一定差异,碳酸盐溶跃面南部较北部深,南部在2600m上下,北部则在2200m上下;碳酸盐补偿深度也是南部的较深,南部为3 600 m上下,而北部在3 400 m上下。     

胶州湾海底沉积物-海水界面磷酸盐交换速率和通量研究

根据交换速率连续函数计算法,应用实验室培养法测定了PO_4-P在胶州湾16个站位沉积物-海水界面上的交换速率。结果表明,PO_4-P的交换主要表现为由沉积物向水体的释放,其交换速率一般在 0.1～90 μmol·m~(-2)·d~(-1)范围内。根据 PO_4-P在不同类型沉积物-海水界面上的交换速率,估算出其在胶州湾海底沉积物-海水界面上的交换通量为 9.76×10~6mmol·d~(-1),仅占河流输入量的 24％,可提供浮游植物生长所需磷的 9％±3％。     

厦门西港和九龙江口悬浮颗粒中主要元素含量及其控制因素的研究

厦门西港和九龙江口春季(3月)表层海水TSM含量分别为17.80±6.16和60.11±75.25mg/dm~3,整个调查海区平均为38.96±56.50mg/dm~3。河流输入是河口区悬浮颗粒的主要来源。悬浮颗粒中Si,Al,Fe的含量最大(47.4～190×10~(-3),C,Ca,Mg,Ti,Mn的含量次之(平均在1.6～29.5×10~(-3)),其它元素的含量一般小于1×10~(-3)。因子分布表明:陆源输入、各种地球化学过程以及与生物活动有关的过程是控制悬浮颗粒化学组成的主要因素。     

南海东北部表层沉积中微体化石与碳酸盐溶跃面和补偿深度

通过对南海东北部(12°～22°N,116°～122°E)表层沉积中的浮游有孔虫、底栖有孔虫、钙质超微化石、硅质与钙质生物丰度和比值的定量分析以及碳酸盐含量的测定,发现碳酸盐含量、浮游有孔虫、钙质超微化石丰度以及钙质生物比值随水深的增大迅速减小,而底栖有孔虫占有孔虫全群的比值和硅质生物比值以及底栖有孔虫胶结质壳类的百分含量却随水深的增大迅速增加.研究表明,调查区内微体化石丰度和比值以及碳酸钙含量的高低,与碳酸盐溶跃面(lysocline)和碳酸盐补偿深度密切相关,碳酸盐溶跃面和碳酸盐补偿深度南、北还存在一定差异,碳酸盐溶跃面南部较北部深,南部在2 600 m上下,北部则在2 200 m上下;碳酸盐补偿深度也是南部的较深,南部为3 600 m上下,而北部在3 400 m上下.     

近平衡状态海水中方解石和文石沉淀速率及动力学研究

利用"freedrift"开放反应系统,研究人工海水中近沉淀平衡状态时二氧化碳分压(p(CO2))的变化对方解石、文石沉淀速率及其动力学方程的影响.反应在恒定的温度(25.0℃±0.2℃)、p(CO2)环境下进行,通过实验得到了不同p(CO2)环境下,方解石和丈石的沉淀速率及动力学方程.研究发现:(1)晶体类型和碳酸盐...     

粤东沿岸上升流的研究

在粤东沿岸的夏季存在风生上升流,中心位置在20m以浅,该上升流的年际变化较大,1982年8月碣石湾外上升流流速为1.2×10-3cm/s,活性磷酸盐的垂直通量为1.5 mmol/(m2·d),初级生产力为1558mg/(m2·d).在上升流靠岸内侧,5m以浅范围的底层存在着贫氧现象,在上升流的中心区外,有海水垂向逆温现象,上升流区海水的理化特征:温度为22.13℃,盐度为34.19,溶解氧为3.72cm3/dm3氧饱和度为74.6%,pH值为8.14,活性磷酸盐为1.10 mmol/m3.     

藻体海水培养液中铜的化学存在形式

采用金属络合物通式模型,在IBM-PC计算机上计算了不同pH(7.5～9.5)、碱度(2.3～2.5mmol dm~(-3))和加入不同浓度的铜离子(1.0×10~(-4)～1.0mg dm~(-3))条件下,海水培养液中铜的主要化学存在形式分配的百分数。还给出了计算机程序框图和主要化学存在形式含量的百分数随pH、碱度和铜浓度变化图。     

铀、钍在碳酸钙-海水界面的附着行为研究

运用实验模拟的手段,对铀(U)、钍(Th)在碳酸钙-海水界面的附着行为进行了初步研究,通过测定相关的分异系数(D)定量评估了文石和方解石两种碳酸钙矿物对U和Th的捕集作用。实验结果显示,不仅U和Th之间存在显著差异,而且两种碳酸钙矿物之间也存在明显不同。U介于碳酸钙和海水之间的分异系数(DU)分别在1.5~3.5(文石)和0.04~0.19(方解石)区间内变化,分异行为非常微弱但其分异系数随着碳酸钙沉淀速率的增加而逐渐上升。这表明U元素主要是以共沉淀的方式进入到文石或方解石沉淀中,但由于其在海水溶液中主要以2 22 3UO(CO)nn的形式存在,因而只能以占据晶格缺陷的方式进入碳酸钙。与之相反的是,文石和方解石都对Th表现出极强的捕集能力,所测定的分异系数(DTh)分别在240~6 330(文石)和430~6 160(方解石)范围内变化,但DTh与碳酸钙沉淀速率之间无明显关联。Th在碳酸钙表面的附着行为可界定为单纯的吸附作用,这一行为应与Th主要以Th(OH)4的形式赋存于溶液中有关。     

海洋碳酸钙溶解跃面及补偿深度的研究

碳酸钙颗粒在海水中三千多米以上几乎不发生溶解作用,而在三千多米以下溶解速率明显增加。对应的溶解突跃面称为碳酸钙溶解跃面。深海沉积中碳酸钙含量在四千米左右,由多到少迅速减少。沉积中碳酸钙含量只有百分之几或消失时的海洋深度称为碳酸钙补偿深度。在溶解跃面与补偿深度这段深度中,碳酸钙颗粒发生大量的溶解作用。这是地球上     

利用Chelex—100树脂预浓缩管柱测定海水中的钒

由树脂含量、pH、管柱口径与流等浓缩条件的改变,可得到一个以Chelex-100树脂浓缩钒之预测方程式。依此方程式预测结果,与实际回收结果比较发现,若能使用醋酸钠缓冲溶液调配成pH 为4.0左右的海水,利用由太空管所制作而成,含有2g Chelex-100树脂之7.938mm 口径之预浓缩管柱,在海水流经树脂速度不超过5cm~3/min 的流速下,经由海水添加实验,可得到钒回收率的结果为(99±3)%。不过钒与树脂的亲合力不如其他重金属离子,在流速大于6cm~3/min 以上时,因钒与树脂反应不完全,使实测值回收率较预测值低。从实际水样测定结果发现,溶解性钒在南海北部表层海水的质量浓度为1.56μg/dm~3,随深度增加则浓度渐增。海水深度大于500m 时,则钒的浓度不再有明显的变化,浓度介于1.69～1.70μg/dm~3之间,经盐度校正后显示,表层钒有轻度消耗的现象。     

极谱法测定海水介质的铜络合容量

采用新极谱技术(1.5次微分)的阳极溶出伏安滴定方法测定天然海水的铜络合容量和条件稳定常数。对测试条件、EDTA回收率和有关问题进行了探讨。青岛近岸水样的九次平行测定表明,铜的表现络合容量为3.01×10~(-7)mol/dm~3,条件稳定常数为7.34×10~7,相对标准偏差分别为9.2％和13.8％。     

莱州湾南岸平原地下水化学特征研究

用2009年莱州湾南岸地下水最新监测数据,将研究区地下水淡水区、微咸水区、咸盐水区和卤水区进行经典统计分析、相关分析、等值线图和Piper三线图绘制,阐述了水化学类型和成分特征从南往北的变化:EC、TDS、Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO42-的平均浓度从南部淡水到北部卤水呈现逐渐增大趋势,因为在卤水区普遍发生碳酸钙沉淀,Ca2+和HCO3-则在咸盐水区浓度达最高;pH值从淡水到卤水呈现从弱碱性到弱酸性的转变;从淡水区向卤水区地下水化学组分阴离子由HCO3-为主变为Cl-为主,阳离子由Ca2+为主变为Na+为主;此外河流对地下水起到淡化和冲刷的作用。主成分分析法提取了水化学3个主成分,分别代表了地下水盐化指标、生物化学作用和碳酸钙沉淀。进一步结合系数比值法和饱和指数计算,在对本区水文、地质以及离子水文地球化学特性分析基础上,指出地下卤水阴阳离子中占绝对优势的Cl-、SO42-、Na+、Mg2+的毫克当量百分数与正常海水的值非常相近而与地下淡水的值相差甚远,反映出本区地下卤水起源于古海水,为沉积海水。此外卤水绝非海水简单浓缩的产物,其间还包括复杂的水化学变质过程及后期演化如矿物沉淀、阳离子交换(K+-Ca2+;Na+-Ca2)+、去白云岩化作用和硅酸盐蚀变等。饱和指数的计算表明石膏在卤水矿化度达100 g/L之后才开始缓慢沉淀,而文石、方解石和白云石基本一直处于饱和沉淀状态,且文石和方解石的饱和指数散点分布极为相似,说明两者可能同时发生沉淀。     

氢化物冷阱捕集法原子吸收测定海水中无机锡

采用硼氢化纳还原法将海水中无机锡还原为挥发性锡化氢,氮为载气将锡化氢从反应器吹出,并于液氮冷阱中捕集,捕集后将锡化氢载入氢焰原子化器进行原子吸收测定。对该还原反应、氢化物转移、捕集及原子化实验条件进行了详细研究。实验结果表明:该法中可氢化元素As、Sb、Se等超过被测物浓度200倍时亦无明显干扰,检出限为0.0060μg/dm~3,对0.050μg/dm~3 Sn浓度的样品变异系数为±8％。标准曲线表明,在0—0.050μg/dm~3 Sn浓度范围内有理想的线性关系。对海水介质测定,该法所作校准曲线与蒸馏水介质具有相同的斜率,采用NaOH共沉淀预富集可提高灵敏度5—10倍,便于海水样品保存,总回收率95％以上。     

西南极海沉积硒的地球化学状态

根据1984年11月—1985年4月首次南大洋考察所取得的样品和资料,通过萃取液萃取并利用荧光素法测定不同形态硒,对硒在南大洋沉积物中的地球化学状态进行了研究。结果表明,西南大洋表层沉积物的总硒含量为278－1168×（10-9）,其与粘土粒级有较密切的关系。硒含量的地理分布表现为海湾＞半深海＞外陆架;沉积物中硒含量不同,但其地球化学形态分配比基本相同,分别为可交换态占15％,有机结合态占36％,无机盐态占4％,晶质氧化物态占9％,矿物晶格态占37％;沉积物剖面中间隙水硒的含量变化与铁一致,在铁氧化物还原带达到峰值;可交换态硒的含量随深度的增加而升高,而晶质氧化物态的含量则随深度而降低;有机质的早期成岩分解是沉积硒参与再循环的主要来源;计算得出沉积柱表面逸入上覆海水的硒通量为3．5ng／（cm2·a）,沉积通量为13．4ng／（cm2·a）。     

悬浮泥沙

(一) 悬浮泥沙含量值根据计算统计结果,全区海水中悬浮泥沙含量甚低,平均含量为42.1g/m~3,以20—40g/m~3为主(占49.6%)。含量大于65g/m~3的为数甚少(占19.4%)。实测极高值(底层)为1462.5g/m~3,最大垂线平均值为502.9g/m~3(均见于122站,1980年10月15日10时)。各海区悬浮泥沙含量不等,具有含量分布的差异性,从整个海域看,含量值以九龙江河口湾与外港最高,西港次之,浔江最低(表5·8-1,图5·8-1)。     

胶州湾中汞的含量及其形态的分布规律

1987年5月、9月和1988年1月调查了胶州湾表层海水、浮游植物和表层沉积物中汞含量。溶解无机汞含量的变化范围为0.63—4.4ng/dm~3,溶解总汞含量的变化范围为2.5—40ng/dm~3,浮游植物含量变化范围为1.1—25ng/g(湿重)。测定结果表明,胶州湾中汞含量和分布规律与浮游植物的盛衰和陆地迳流有关。有机汞和COD之间存在着线性关系,溶解无机汞含量随叶绿素a含量增加呈指数下降,表明浮游植物对汞的富集及其在海水中形态的转化起着十分重要的作用。     

青岛近海冬末春初海水碳酸盐体系的特征

通过在青岛近岸海域采集海水样品,测定了海水pH、总碱度(TA)、溶解无机碳(DIC)以及溶解钙离子,并根据这些参数计算了海水中的碳酸氢根、碳酸根等分量以及海水二氧化碳分压(pCO_2)、碳酸钙饱和度等参数。各站点海水pH范围为8.09~8.18,平均8.13;TA范围为2309~2345(mol/kg,平均2325(mol/kg;DIC范围为2158~2200(mol/kg,平均2180(mol/kg;海水中溶解钙离子的浓度为0.3700~0.3732g/kg,平均0.3716g/kg。求得海水pCO_2范围为371~476(atm,平均415(atm;方解石和文石的饱和度范围分别为2.31~2.84和1.45~1.78,平均值分别为2.57和1.61。通过与温度、盐度进行比较,发现冬末春初青岛近岸海域海水总碱度、溶解无机碳和溶解钙离子具有较为均匀的特征,是冬季混合导致的结果。海水pH有一定的变化性,与营养盐和叶绿素a的关系显示,观测区西部已开始增强的生物生产使海水pH升高,pH是该季节影响海水pCO_2、碳酸钙饱和度等参数的主要因素。该季节青岛近海总体上表现为大气CO_2的弱源,但西部海区是大气CO_2的弱汇。