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文檔簡介
1. 知識點:化學耗氧量是以化學方法氧化水樣中的還原性物質,主要是有機物,所消耗的氧化劑以氧表示的量。即Chemical Oxygen Demand,簡稱為COD。2. 知識點:生物需氧量是指在一定期間內,微生物分解一定體積水樣中的某些可生化降解的物質,所消耗的溶解氧的數(shù)量。即Biochemical oxygen demand,簡稱BOD。3. 知識點:溶解氧和pH都是水環(huán)境健康的主要指標。當前低氧已經成為世界范圍內沿岸物理交換不良水域的一個主要環(huán)境問題。伴隨低氧現(xiàn)象而出現(xiàn)的近海局部季節(jié)性酸化現(xiàn)象,與開闊大洋相比危害更加顯著。典型的例子如墨西哥灣、長江口、珠江口、渤海灣季節(jié)性大范圍底層酸化現(xiàn)象。4. 知識點:溴在自然界中和其他鹵素一樣,基本沒有單質狀態(tài)存在。它的化合物常常和氯的化合物混雜在一起,但是數(shù)量少得多,在一些礦泉水、鹽湖水(如死海)和海水中含有溴。鹽鹵和海水是提取溴的主要來源。從制鹽工業(yè)的廢鹽汁直接電解可得。整個大洋水體的溴儲量可達100萬億噸。地球上99%的溴元素以Br-的形式存在于海水中,所以人們也把溴稱為“海洋元素“。5. 知識點:金屬鎂(Mg)與戰(zhàn)爭有著密切的關系。除了照明彈里有鎂粉外,燃燒彈里也裝有鎂粉。每架飛機的外表,是用耗費近半噸鎂的鋁鎂合金制成的。海水中也含有大量的鎂,現(xiàn)人們常從海水中提取鎂。6. 知識點:天然氣水合物是在一定條件下由輕烴、二氧化碳及硫化氫等小分子氣體與水結合形成的白色固態(tài)結晶物質,是一種非化學計量型晶體化合物,或稱籠形水合物、氣體水合物,因其可以燃燒,俗稱可燃冰。自然界中存在的天然氣水合物的主要成分為甲烷(90%),所以又常稱為甲烷水合物,純天然氣水合物7. 知識點:二氧化碳的溫室效應為世人熟知并引起重視,但其資源效應卻常被忽視。如同天然氣一樣,二氧化碳也可實現(xiàn)工業(yè)開采,二氧化碳氣田中產出的高純度二氧化碳用途廣泛,可用于食品工業(yè),生產碳酸飲料;干冰用于人工降雨、滅火,作為清洗劑用于汽車工業(yè)、電子工業(yè)、船舶業(yè)、核工業(yè)、印刷業(yè)等、;與其他化工原料合成尿素;用途廣泛,不勝枚舉。8. 知識點:海水中鈾濃度很低,但蘊藏量巨大,約45億噸,是陸地上已探明的鈾礦儲量的2000倍。日本是世界上第一個開發(fā)海水鈾源的國家。日本是一個貧鈾國,鈾埋藏量僅有8000噸,因此日本把目光瞄向海洋。從1960年起,日本加快研究從海水中提取鈾的方法。1971年,日本試驗成功了一種新的吸附劑。除了氫氧化鈦之外,這種吸附劑還包括有活性碳。這種新型吸附劑1克可以得到1毫克鈾,因而用它從海水中提取鈾遠比從一般礦石提取鈾的成本要低得多。為此,日本已于1986年4月在香川縣建成了年產10千克鈾的海水提取廠。同時已制定了進一步建造工業(yè)規(guī)模的海水提鈾工廠的計劃,預計到2000年前年產鈾達1000噸。9. 知識點:“黑煙囪”是指海底富含硫化物的高溫熱液活動區(qū),因熱液噴出時形似“黑煙”而得名。海底黑煙囪主要集中于新生大洋地殼(如洋中脊和弧后盆地擴張中心)上,常出現(xiàn)于洋脊軸部地塹或轉換斷層與洋脊交匯的位置。根據海底熱液溫度及噴出的礦物成分, 一般將海底熱液煙囪劃分為:黑煙囪,熱液溫度為 320400(高溫型),以硫化物為主;白煙囪,熱液溫度為 100320 (中溫型),以硫酸鹽(重晶石、硬石膏)、非晶質 SiO2及閃鋅礦為主;低溫噴口,熱液溫度低于 100 (低溫型),主要為碳酸鹽或非晶質SiO2。10. 知識點:天然氣水合物為籠形結構,形象地說,主體水分子構成籠子骨架,籠中空隙則可以充填甲烷等客體氣體分子。已發(fā)現(xiàn)的天然氣水合物結構類型有三種,型為立方體晶體結構,包含46個水分子,兩個小空隙和6個大空隙,僅能容納甲烷、乙烷和部分非烴小分子,這種結構在自然界中分布最廣;型為菱形晶體結構,包含136個水分子,8個大空隙和16個小空隙,除甲烷和乙烷外,還可容納丙烷和異丁烷等烴類分子;H型為六方晶體結構,包含34個水分子,有三種不同的空隙,大的空隙可以容納直徑超過異丁烷的分子,早期僅在實驗室中合成,直到1993年才在墨西哥灣發(fā)現(xiàn)其天然形態(tài)。11. 知識點:天然氣水合物具有三種效應:資源效應、環(huán)境效應和災害效應。單位體積天然氣水合物可釋放出164體積的甲烷,具有很高的能量密度,且天然氣水合物儲量極大,將來可作為煤和石油的替代能源,這是其資源效應;甲烷是同體積二氧化碳溫室效應能力的23倍,穩(wěn)壓條件的自然或人為改變,會帶來顯著的負面環(huán)境效應;開采方法不當、海底地震等會使天然氣水合物失穩(wěn)分解,大量甲烷等烴類氣體以噴溢方式,屆時海底如同開過沸騰,海洋生物大面積中毒死亡,海底大面積滑坡,破壞工程設施,這是其災害效應,有人據此提出,正是由于海底天然氣水合物大量分解,造成了經過百慕大的飛機和船只失蹤。12. 知識點:海水提鈾的方法:(1)吸附法(2)生物富集法(3)起泡分離法,在海水中加入一定量的鈾捕集劑,如氫氧化鐵等,然后通氣鼓泡,分離海水中的鈾。最為有效的是吸附法,因此目前對于海水提鈾的研究主要集中在吸附劑的研制、吸附裝置與工程實施兩個方面。13. 知識點:科學家主要利用碳同位素來研究天然氣的成因與來源,例如,基于生物的同位素分餾原理,根據13C值負偏程度判斷天然氣中的甲烷是深源氣、生物氣還是混合氣;基于14C的衰變原理,根據14C含量值判斷甲烷是地質來源還是濕地來源。14. 知識點:天然氣水合物分解釋放出的甲烷從海底進入海水中時,會在甲烷氧化菌和硫酸鹽還原菌作用下發(fā)生缺氧甲烷氧化反應,從而使大量的甲烷被消耗分解。15. 知識點:溴及其衍生物是制藥業(yè)和制取阻燃劑、鉆井液等的重要原料,需求量很大。國外從1934年開始海水提溴試驗和開發(fā),目前日本、法國、阿根廷和加拿大等國家和地區(qū)已建有海水提溴工廠,年產量基本保持在36萬噸的水平。目前全世界有80%的溴從海洋中提取。16. 知識點:海洋在氣候系統(tǒng)中的地位?1)全球海洋吸收的Qs占進入大氣頂?shù)目俀s的70%左右。因此海洋,尤其是熱帶海洋,是大氣運動的重要能源。2)海洋有著極大的熱容量。相對大氣運動,海洋比較穩(wěn)定,運動和變化比較緩慢。3)海洋是地球大氣系統(tǒng)總CO2最大的匯。17. 知識點:根據污染物的性質和毒性,以及對海洋環(huán)境造成的危害方式,主要污染物有以下幾類:石油及其產品、重金屬和酸堿、農藥、有機物質和營養(yǎng)鹽類、放射性核素、固體廢物和廢熱。18. 知識點:從質量的角度來說,海洋中含量最多的元素是氧。水分子H2O中, 雖然H多,但質量大的還是O,約為85. 79%。19. 知識點:1978年國際專家組提出的以在15溫度,一個標準大氣壓下,其電導率與鹽度為35的標準海水精確相等的,質量比為32. 435610-3的高純氯化鉀溶液作為實用鹽度標度的參考標準。20. 知識點:如果將海水中的鹽全部提取出來,其重量可達5億億噸21. 知識點:在天然海水正常pH范圍內,其酸堿緩沖容量的約95%是由二氧化碳碳酸鹽體系所貢獻。在幾千年以內的短時間尺度上,海水的pH主要受控于該體系。22. 知識點:海洋腐殖質的分類:腐殖酸(HA)呈酸性。將腐殖質溶于堿中,再酸化至pH2時析出沉淀的部分為腐殖酸。其中,可溶于醇的部分為吉馬多美朗酸(BHA)。富里酸(FA)在堿中溶解,酸化后亦溶解的部分為富里酸。胡敏素(Humin)腐殖質在堿和酸中都不溶解的部分。23. 知識點:根據瑞利蒸餾原理,云在冷卻凝結為雨的過程中含有重同位素的水分子更易于進入液相中,而首先在低緯度海域降落;剩余的云因而含有更多的輕同位素,繼續(xù)冷卻降水中的輕同位素含量變少并在較高緯度海區(qū)降落。因此,在海洋中低緯度海洋表層海水比高緯度的海洋表層海水中的H218O含量高。24. 知識點:碘是人體必需的微量元素之一。碘對人體生理功能有許多有益幫助,可以促進生物氧化;調節(jié)蛋白質合成和分解;促進糖和脂肪代謝;調節(jié)水鹽代謝;促進維生素的吸收利用;增強酶的活力;促進生長發(fā)育;缺碘會造成甲狀腺腫及其并發(fā)癥、甲狀腺功能減退、智力障礙等不良后果。請問,目前提取碘一般以海藻為原料。25. 知識點:高CO2水平下,部分海洋浮游植物和植物類群的生長和光合作用會增強,但這不是普遍規(guī)律。對其他物種來說,高CO2和酸化會對它們的生理產生負面的影響或不產生影響。26. 知識點:通常海洋表層水為弱堿性,pH在8.0和8.2之間,工業(yè)革命以來海洋吸收了人類排放CO2總量的三分之一,對減緩全球變暖具有重要作用,但海洋持續(xù)吸收大氣CO2會導致pH下降,即海洋酸化。27. 知識點:溫室氣體是指大氣中那些能夠吸收地球表面放射的長波紅外輻射、對地球有保溫作用的氣體。溫室氣體中最重要的是水汽,它在大氣中的含量不受人類活動的直接影響,直接受人類活動影響的主要溫室氣體是二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)、氯氟烴(CFCS)和臭氧(O3)等。28. 知識點:海洋是地球上最大的碳庫,比大氣CO2儲庫大得多,海洋對氣候變化的影響不僅在于海氣間熱量其他能量的交換,而且對海氣間物質(CO2、CH4等)的交換同樣起著重要作用,因此海洋碳儲庫的各種微小變化可能對大氣CO2產生很大的影響。29. 知識點:海洋生物的鈣化過程吸收海水中的碳酸鹽,這個過程并不移除CO2,卻導致海水pH降低和游離CO2濃度升高,反而促進海洋酸化。30. 知識點:海洋產生的二甲基硫(DMS)的去向及其作用已成為全球氣候變化的主要研究課題,備受人們關注。海水中的DMS主要來源于海洋藻類。31. 知識點:海水是名副其實的液體礦藏,平均每立方千米的海水中有3570萬噸的礦物質,世界上已知的100多種元素中,天然存在的約90種元素除個別放射性同位素外幾乎都可在海水中找到。32. 知識點:海水中的有色溶解有機物(CDOM),可散射可見光的黃光波段,從而使水呈淺黃色,故被人們通俗地稱為黃色物質。33. 知識點:碘是人體必需的微量元素之一。碘對人體生理功能有許多有益幫助,缺碘會造成甲狀腺腫及其并發(fā)癥、甲狀腺功能減退、智力障礙等不良后果。34. 知識點:海水中含量大于1 毫克/千克的成分為海水主要成分,除組成水分子的氫和氧以及非保守的溶解硅酸外,共11種。含量最高的6種成分從高到低依次為:氯、鈉、硫酸根、鎂、鈣和鉀,占海水總鹽量的99%。35. 知識點:可燃冰具有低密度、低熱傳導率和低電阻率等物理特性,而其中的氣體成分主要為C1C4的有機氣體和一些非有機氣體(如二氧化碳 、硫化氫等),并以甲烷為主。36. 知識點:海冰鹽度總是低于形成它的海水鹽度,渤海的海冰鹽度一般在25之間,南極大陸附近大洋中海冰鹽度高達2223。37. 知識點:海水冰點與鹽度有關,隨鹽度的增大而下降,在鹽度是24.69時,冰點為零下1.33攝氏度。38. 知識點:淡水在0結冰,叫作冰點。因為海水中含有大量的鹽,所以海水冰點的變化與海水鹽度和密度有密切的關系。海水的冰點低于淡水,并且隨著鹽度的增加而降低。39. 海水中由氮、磷、硅等元素組成的某些無機鹽類,是海洋植物生長必需的成分,大洋表層水中含量較低乃至限制浮游植物的生長,通常以“營養(yǎng)鹽”來專指它們。40. 知識點:海水鹽度是海水最重要的理化特性之一。由UNESCO、ICES、SCOR和LAPSO成立的JPOTS于1978年建立了的實用鹽度標度(PSS-78)。41. 知識點:pH值指溶液中氫離子的活度的負對數(shù)值,海水pH常用實用標度表征。對于大洋表層海水來說,pH值約為8。42. 知識點:受蒸發(fā)降水的影響,世界大洋平均鹽度的南北向分布特征為赤道低鹽、中緯度副熱帶高鹽、高緯度低鹽。43. 知識點:1978年實用鹽度定義為:溫度為15,101325 Pa下海水樣品的電導率與相同溫度和壓力下,質量比為32.435610-3的氯化鉀溶液電導率的比值K15來確定。當K15精確等于1時,則實用鹽度正好等于35。實用鹽度無量綱。44. 知識點:Marcet- Dittmar(馬賽特-迪特馬)恒比規(guī)律:海水的大部分主要成分,其含量比值基本保持恒定。45. 知識點:海洋腐殖質主要是海水中的有機物經化學及生化作用聚合形成,是高聚合度的大分子組分,既有溶解態(tài)的也有顆粒態(tài)的。腐殖質的分子量可從幾百變化至幾百萬,由于腐殖質組成及結構具有復雜性,迄今有關腐殖質的組成仍不能準確鑒定。46. 知識點:在受人類活動影響較小的外海,表層海水營養(yǎng)鹽含量與海洋浮游植物生物量的消長有明顯的關系,一般情況下呈現(xiàn)冬季秋季春季夏季的變化趨勢。47. 知識點:海洋中存在的一些氣體,如氧氣、一氧化二氮、一氧化碳、甲烷等,會因為人類活動或其他生物地球化學過程的影響而偏離保守行為,故將其稱為非保守的活性氣體。氮氣、氬氣、氙氣等則不受人類活動或生物地球化學過程的影響而偏離保守行為。48. 知識點:溶解氧在水中的溶解度隨溫度的升高而降低;表層海水溫度為自赤道向兩極高緯度地區(qū)逐漸降低的變化趨勢,對溶解氧含量產生顯著影響。49. 知識點:海水中的11種主要成分分別為:鈉離子、鎂離子、鈣離子、鉀離子、鍶離子、氯離子、硫酸根離子、碳酸氫根離子(也包括碳酸根離子)、溴離子、硼酸分子、氟離子。50. 知識點:廈門大學教授焦念志提出了海洋儲碳新機制“海洋微型生物碳泵”(Microbial Carbon Pump,MCP)理論框架。MCP被Science評論為“巨大碳庫的幕后推手”。海洋是地球上最大的碳庫。全球氣候變暖主要是由大氣二氧化碳增加所導致的,而海洋可以大量吸收CO2,從而緩解氣候變暖。海洋吸收二氧化碳的已知機制是“生物泵”(BP)和“溶解度泵”(SP)。而新提出的“微型生物碳泵”(MCP)是基于溶解有機碳的非沉降機制。MCP比BP的儲碳能力更強,MCP不僅儲碳,而且釋放氮、磷,從而促進海洋初級生產力的提升;與SP相比,MCP具有不可比擬的優(yōu)勢:不存在化學平衡移動,不會導致海洋酸化。51. 知識點:海水的pH一般在7.58.2的范圍變化,屬于弱堿性范圍。52. 知識點:海水含鹽是海水的一重要特性,鹽度為海水中含鹽量的一個標度。海水的平均鹽度約為35。53. 知識點:近岸上升流是海洋中重要的高生產力區(qū),其共有的環(huán)境特征(相對于其鄰近海區(qū))是溫度較低、溶解氧含量也較低、營養(yǎng)鹽含量高、鹽度也較高。54. 知識點:地方性甲狀腺腫是由于食物中缺乏碘元素而引起的疾病,海帶中富含碘元素,常被用來作為工業(yè)碘的提取原料,因此,多食用海帶可以有效預防地方性甲狀腺腫的發(fā)生。55. 知識點:海帶是一種在低溫海水中生長的大型海生褐藻植物,為工業(yè)生產褐藻膠、碘和甘露醇提供優(yōu)質原料;卡拉膠是海洋植物紅藻中提取的天然多糖親水膠。56. 知識點:海水絕對鹽度是指海水中全部溶解固體與海水重量之比,通常以每千克海水中所含鹽分的克數(shù)表示。海水的平均鹽度約為35。57. 知識點:海水中的營養(yǎng)鹽通常是指氮(N),磷(P)及硅(Si)等的無機鹽類,N、P、Si是海洋植物生長所必需的營養(yǎng)元素。58. 知識點:從海水中提取鉀開始于20世紀20年代,英國是最早進行海水提鉀的國家。59. 知識點:氮、磷、硅是海洋生物生長所必需的最重要元素,其在海水中含量的高低會影響海洋生物生產力與生態(tài)系統(tǒng)結構,反過來,生物活動又會對其在海水中的含量、分布產生明顯影響,故稱其為主要營養(yǎng)元素。60. 知識點:海洋中溶解有機物儲庫是由不同生物活性的各種有機組分混合構成,各組分周轉時間尺度各不相同,其中易降解的DOC的更新時間僅幾分鐘到幾天,半易降解的DOC為幾個月到幾年,難降解DOC則為幾百年到幾千年。61. 知識點:沿岸海域物質來源可分為外部來源和內部來源。外部來源主要包括陸地徑流、大氣沉降、海底地下水排放以及海水-沉積物界面交換以及高緯度海域冰川輸入等。62. 知識點:溶解無機碳是海水中最大的碳儲庫,溶解有機碳是海水第二大碳儲庫。63. 知識點:全球大洋最強的二氧化碳吸收區(qū)域位于北大西洋。64. 知識點:海洋中,死亡生物體內的生源組分在腐殖化的初始階段被降解為較簡單的有機組分。此后,通過各種不同的反應機制產生大分子量的腐殖質,其中最主要的機制是氨基酸和酚類的親核反應和糖類與氨基酸的其他氧化還原反應。65. 知識點:海水中不同元素的停留時間不同,這取決于元素的地球化學行為,其中停留時間最長的為氯,最短的是鋁。66. 知識點:每升海水中鉀-40的放射性強度約為12貝可/升,而其他天然放射性元素的放射性強度總量小于0.37貝可/升。67. 知識點:在水體穩(wěn)定度比較好且生物光合作用較強烈的海區(qū)真光層內,在海洋表面以下數(shù)十米深度,可觀察到由浮游生物光合作用所形成的溶解氧極大值,其出現(xiàn)深度通常與初級生產力最高的層次相一致。68. 知識點:188
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