海水中的二氧化碳系统.doc
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1、海水中的二氧化碳系统水中溶解有大量的碳化合物,其中无机物的主要形式有HCO3-、CO32-、H2CO3和CO2。溶解CO2可以与大气中的CO2进行交换,这个过程起着调节大气CO2浓度的作用。工业革命以来,由于大量使用矿物燃料,排放大量CO2,使大气CO2浓度上升,形成所谓“温室效应”,影响了全球气候变化(图46)。因此近年来对大气与海洋的CO2交换过程十分重视,开展了广泛的国际合作,进行了大量研究工作。CO2海气交换的研究是JGOFS(全球海洋通量研究计划)的重要组成部分。早期的化学海洋学研究就已经知道海水的二氧化碳系统是维持海水有恒定酸度的重要原因,这是由于在海水中存在下列平衡:这个平衡过程
2、控制着海水的pH,使海水具有缓冲溶液的特性。增加大气的CO2也增加了海水中的无机碳总量,同时增加海水的缓冲容量,引起海水酸度增加,不利于更多的CO2进入海水。海水的pH值海水的pH值约为8.1,其值变化很小,因此有利于海洋生物的生长;海水的弱碱性有利于海洋生物利用CaCO3组成介壳;海水的CO2含量足以满足海洋生物光合作用的需要,因此海洋成为生命的摇篮。一般气体在海水中的溶解量与其在大气中的分压成正比,但CO2是个例外。CO2与水有反应,因此提高了它在海水中的浓度。CO2在生物过程中起重要作用,藻类光合作用消耗CO2,产生有机物和氧气。因此,大部分地区的海水表层CO2是不饱和的,深层水由于下沉
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