1第六章海洋地球化学第六章海洋地球化学6.1海洋CO2系统6.2海水中的溶解氧6.3海水中的微量元素6.4海水中的有机物6.5海水中的放射性核素2第六章海洋地球化学1、海洋和大气的CO2交换①总二氧化碳（CO2）：海水中二氧化碳系统各成分的总浓度②海水中存在CO2系统的化学反应和平衡关系][CO][HCO][COCO-2-33T22-2--333323222COHHCOHCOHCOHCOHOH)(CO溶解态海水中CO2含量与海洋生物分布、大陆径流、海-气交换、固体悬浮物质和海洋沉积物等关系密切，具有明显的区域分布和垂直分布。3第六章海洋地球化学1、海洋和大气的CO2交换③海洋表层水与大气中的CO2交换处于动态平衡：当表层海水中CO2的分压大于大气中CO2的分压时，海水向大气放出CO2，反之，从大气吸收CO2；总体上海洋吸收大气中的CO2，且主要由高纬度低温海水来吸收，低纬度高温海水则放出CO2。)(CO)(CO22海水大气海-气交换CO2主要在海洋表层进行，其速率与风力、海洋环流和垂直对流等过程有关，与温度、CO2分压和生物过程关系密切。4第六章海洋地球化学2、海水中的固体碳酸钙与CO2系统①钙离子和碳酸根离子形成固体碳酸钙，固体碳酸钙可溶解于海水，并分解形成钙离子和碳酸根离子②碳酸钙表观溶度积（）：海水呈饱和状态时，钙离子与碳酸根离子浓度乘积332CaCOCOCa-2]][CO[Ca-232sp'Ksp'K随温度升高而降低，随盐度和压力增大而变大。sp'K5第六章海洋地球化学2、海水中的固体碳酸钙与CO2系统sp'32]][CO[CaQ-2K③碳酸钙饱和度（Q）：Q小于1，海水中CaCO3处于不饱和状态，固体碳酸钙会溶解，使海水中CO2总量增加；Q大于1，海水中CaCO3处于饱和状态，固体碳酸钙从海水析出，海水中CO2总量减少。6第六章海洋地球化学2、海水中的固体碳酸钙与CO2系统④碳酸钙饱和深度：海水中碳酸钙饱和度等于1的深度；⑤受海水中有机物、磷化合物和镁离子等影响，大洋表层海水中碳酸钙都处于饱和或过饱和状态，而深层海水则处于不饱和状态；⑥方解石和文石具有不同的碳酸钙饱和深度，在不同的大洋，饱和深度也存在差异，如在大西洋，文石的饱和深度为3200m，方解石为4600m；在北太平洋，文石为600m，方解石为800m。7第六章海洋地球化学3、海洋生物与CO2系统①在真光层，海洋植物吸收CO2进行光合作用，合成有机物；有的动物和植物，利用海水中的CO2和钙，形成生物壳体和碳酸钙组织，导致真光层中CO2含量较低；②含有机碳和碳酸钙的生物残骸下沉至中、深层海水中，一部分有机质被氧化，分解出CO2溶于海水，使pH值降低，有利于碳酸钙的溶解；8第六章海洋地球化学3、海洋生物与CO2系统③海洋CO2循环：表层含有机碳和碳酸钙的生物残骸下沉至深层海水，由于深层海水温度低、压力大，相应碳酸钙溶解度加大，导致碳酸钙的饱和度小于1（即处于不饱和状态），使生物残体的碳酸钙部分溶解于海水中，而上升流再把这部分CO2带到上层海水中；④大陆径流不断向海洋中输送有机物和碳酸钙等，导致河口和滨海区CO2含量比大洋区高。9第六章海洋地球化学4、海水的酸碱性与CO2系统①海水中的CO2系统与海水pH值关系密切，海水pH一般7.8~8.4，略呈碱性，导致海水中的CO2主要以HCO3-存在，其次为CO32-，而溶解的CO2含量很低；CO2与pH关系图10第六章海洋地球化学4、海水的酸碱性与CO2系统②总碱度AlK：每千克海水中所含的弱酸根离子全部转化成游离酸所需的氢离子毫克当量数；]CO[H]2[CO][HCO--2-3233AlK西太平洋海水总碱度表层较低，深层较高。西太平洋海水碱度垂直断面分布图11第六章海洋地球化学4、海水的酸碱性与CO2系统③比碱度AlK/Cl：总碱度与氯度的比值；深度越深，比碱度越大。大洋水比碱度与深度关系表12第六章海洋地球化学全球碳循环13第六章海洋地球化学全球碳循环量分布14第六章海洋地球化学第六章海洋地球化学6.1海洋CO2系统6.2海水中的溶解氧6.3海水中的微量元素6.4海水中的有机物6.5海水中的放射性核素15第六章海洋地球化学①海洋中溶解的气体除CO2外，还包括N2、O2、惰性气体和人类活动释放到大气的气体；②海洋化学过程、生物过程、地质过程和放射性核素衰变过程产生的CO、CH4、H2、H2S、氧化亚氮、氦和氡等，也...
