pH、盐度和叶绿素.ppt
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1、第四章,pH、盐度和叶绿素,一、 pH 海水是多组分电解质溶液体系 由阳离子(碱性金属)、阴离子 (强酸型、弱酸型)组成 由于阳离子的水解作用,海水呈弱碱性,pH值变化幅度不大。 大洋海水:8.0-8.5 表层水:8.10.2 深层水:7.8-7.5 近岸海区和河口:7.0-8.0,pH的作用: 研究CO2体系最重要的物理量,计算CO2分量。认识各种海洋动植物的生活环境,掌握海洋动植物的生长繁殖规律。pH直接影响海洋中各种元素存在形态及反应过程,是海洋化学研究的重要参数之一。,影响pH的因素: 温度:T上升,pH下降。 因海水中弱酸电离常数随T升高而升高。实验室测定水样pH值的温度与现场温度不
2、同,因此需要进行校正。 下标t2现场水温, t1水样测定时水温 温度效应系数(可查表),压力:海水静压增加,pH下降。因为碳酸的离解度随深度增加而增加。通常也须校正: 式中, pHP海水静水压力下的pH值 pH1压力为1atm下的pH值 P 海水静水压力,盐度:盐度升高,离子强度也升高,碳酸的电离度下降,氢离子活度下降,所以pH升高。 因为CO2平衡如下:,生物活动:因为光合作用消耗CO2,使平衡左移,H+浓度下降,pH升高;而生物呼吸作用或有机物的分解则产生CO2,使平衡右移, H+浓度上升,pH下降。 在夏季,白天表层海水光照升高,浮游植物的光合作用呼吸作用或有机物分解作用,pH升高; 到
3、了晚上,没有光照,光合作用为0,呼吸或分解作用照样进行,故pH下降。,控制pH值的因素: 海洋大气的CO2交换 天然海水中各种离子对缔合平衡 多相体系平衡,pH值测定: 1 、电极与pH计插孔相连 接电源 开机 预热20分钟,2、pH值校正 选择开关pH 温度补偿标准缓冲液的温度 斜率100%即达最大 电极插入pH7的标准缓冲溶液 摇动瓶子平衡后从表中查缓冲液 测定温度下pH值调“定位”至仪 器显示该pH值, 取出电极、清洗、擦干插入pH4或9的标准缓冲溶液平衡后从表中查缓冲液测定温度下pH值调“斜率”至仪器显示该pH值 如果需要保证精度,可重复数次上述步骤,校正完毕后,“定位”和“斜率”旋钮
4、就不能更动。,3、水样测量 校正后,取出电极洗静、擦干 调“温度补偿”至待测水样的温度 电极插入待测水样,摇动,平衡后,仪器显示的pH值即为水样pH值测量完毕,取出电极清洗,再用。,4 、结果计算 pHwpHm(tmtw) tw水样现场温度 tm水样测量温度 校正系数,二、 盐度 海水盐度 是海水重要的基本特征之一 是海洋水文、海洋生物和海洋地质研究的重要指标 是海水物理化学性质的参数。,水生生物对水环境含盐量的忍耐性、水盐代谢和渗透压的调节性有很大区别。大致可分为二类: 狭盐性生物:对盐度变化敏感,只能生活在盐度稳定的环境中。深海和大洋生物是典型的狭盐性生物。 广盐性生物:对盐度变化有很大的
5、适应性,能忍受盐度的剧烈变化。沿海和河口海区的生物以及洄游动物属广盐性生物。,不同海区动物种类的丰歉程度与盐度高低相关。盐度的变动,通常伴随着物种数量的减少。如: 地中海 S=38 鱼类 549种 黑 海 S=17 鱼类 121种 亚速海 S=11 鱼类 84 种 盐度变化影响动物的形态、生长和发育。如: 紫贻贝在S=15 海水中生长,体长110mm 在S=12 海水中生长,体长 27mm 比目鱼 在北海 生长3年,体长可达21cm 在波罗的海生长6年,体长才达21cm,盐度定义: 1千克海水中所有的溴化物和碘化物被等摩尔的氯化物取代,所有的碳酸盐全部转化为氧化物后所含的固体物质的总克数。 单
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