pH、盐度和叶绿素.ppt

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：8.1±0.2 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。 单位：g/Kg，用表示 符号：S 海水的总含盐量盐度0.45%S,盐度测定方法： 盐度计 比重计 光学折射仪 氯度滴定 按定义测定海水盐度，较准确，但操作复杂，需时长。根据大洋海水主要成分恒比关系，只要测定其中一个主要成分含量就可反映溶解物总量的大小，所以采用氯度。,氯度定义： 1千克海水中，当溴和碘被等摩尔的氯取代后所含的氯的克数。 用Cl表示。 盐度与氯度之间关系式： S0.030+1.8050Cl （适用于大洋） 1966年联合国统一规定： S1.8050Cl,一般海水，精密度要求0.02，物理海洋学作为计算海水密度、研究水团运移等用途； 河口海区，精密度只要0.1。,氯度的测定：银量法 1 AgNO3标定 标准海水15mL 双份 烧杯玻璃转子2ml荧光黄钠盐指示剂开动搅拌开关AgNO3粉红色（终点） 2 水样测定：与标定方法同。,注意事项：,1注意安全，爱护公物，小心使用电、试剂和实验器材；,2吸耳球、洗瓶和移液管架在桌上的箱子内，实验结束后将实验器材放在原来位置上；,3不浪费试剂和蒸馏水； 4使用硝酸银时要小心，不能将硝酸银溶液滴在地上或衣服上，粘在手或衣服上会变黑； 5移取、滴定样品和试剂时要小心，保证在操作过程中没有损失； 6读数力求准确； 7滴定时尽量使前后两个样品颜色相近； 8查表时不能用笔在表上划； 9记录表上要写上样品号，即水样瓶上的编号；,器皿应干净，其内壁应能被水均匀的润湿而无水的条纹，且不能挂水珠 实验中常用的烧杯、锥型瓶、量杯等一般的玻璃器皿，可用毛刷蘸去污粉或合成洗济粉刷洗，再用自来水冲洗干净，然后用蒸馏水或去离子水润洗2-3次。 滴定管、移液管、容量瓶等具有精确刻度的仪器，用以下洗剂液，铬酸有毒，少用。合成洗济剂或洗衣粉。 比色皿：HCl-乙醇、合成洗济剂、铬酸洗液。,思考题：什么是海水的盐度？ 哪些影响因素？,海洋中增盐的因素有蒸发、结冰、高盐的平流、与高盐海水的混合、含盐沉积物的溶解等。减盐的因素包括降水、融冰、低盐的平流、与低盐水的混合、陆地上的淡水流入等。所有这些因素在不同时间、不同地点，它们的相对重要性是不相同的。对大洋来说，蒸发、降水、环流和海水的混合最为重要。在高纬度的寒带海区，结冰和融冰对盐度的影响很大。沿岸海区，尤其是河口海区，盐度的变化则取决于大陆径流。,1、海水为什么是咸的？ 2、什么是海水的盐度？哪些影响因素？ 3、海水盐度的研究意义？ 4、有哪些测定方法？,思考题：,思考题：海水为什么是咸的？,海水之所以咸，是因为海水中有3.5左右的盐类，其中大部分是氯化钠，还有少量的氯化镁、硫酸钾、碳酸钙等。正是这些盐类使海水变得又苦又涩，难以入口。,那么这些盐类究竟来自何方呢 ？,观点：后天 观点：先天,思考题：什么是海水的盐度？ 哪些影响因素？,所谓海水的盐度，即1千克海水中所含溶解物质的总量。盐度可以理解为以“千分率”来作单位。 在广阔的大洋中，海水的盐度一般在3237.5范围内变化。世界海洋的平均盐度为35，即每千克海水中溶解着35克物质。 * 盐度最高的海域：红海，盐度在3638 之间； 盐度最低的海域：波罗的海，盐度只有7 8 . *,思考题：什么是海水的盐度？ 哪些影响因素？,海洋中增盐的因素有蒸发、结冰、高盐的平流、与高盐海水的混合、含盐沉积物的溶解等。减盐的因素包括降水、融冰、低盐的平流、与低盐水的混合、陆地上的淡水流入等。所有这些因素在不同时间、不同地点，它们的相对重要性是不相同的。对大洋来说，蒸发、降水、环流和海水的混合最为重要。在高纬度的寒带海区，结冰和融冰对盐度的影响很大。沿岸海区，尤其是河口海区，盐度的变化则取决于大陆径流。,思考题：海水盐度的研究意义？,海水盐度是海洋水文要素之一。海洋中的许多现象与过程，都与盐度的分布和变化有关。通过海洋调查，可得到海水盐度等水文要素的大量数据。掌握这些数据的目的是： 1、为经济建设(如制盐、海洋化工、船舶制造等)和国防建设服务； 2、进一步了解海况及其变化规律，掌握沿岸水团、外海水团的发生、发展及移动变化规律； 3、研究和掌握海流的分布及变化； 4、研究水文因子短周期变化和跃层现象以及水文因子与气象要素之间的相互影响等。,思考题：有哪些测定方法？,盐度测定方法的演变： 克纽森盐度公式 1969年电导盐度 1978年实用盐标 我们拟采用以下两种方法： 仪器法盐度折射仪 化学法银量滴定法,