1. 说到海洋酸化
海水酸碱度的标志
海水pH值是测量海水酸碱度的一种标志,海水一般呈弱碱性,是海水酸碱度的一种标志。海水的pH值大于7,所以海水呈弱碱性。海水pH值因季节和区域的不同而不同:夏季时,由于增温和强烈的光合作用,使上层海水中二氧化碳含量和氢离子浓度下降,于是pH值上升,即碱性增强,冬季时则相反,pH值下降。在溶解氧高的海区,pH值也高;反之,pH值
基本简介
天然海水的PH值经常稳定在 7.9—8.4之间
未受污染的海水pH值在8.0~8.3之间,也就是说,天然的海洋有点偏碱
太平洋海域平均PH值是7.889—8.268
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是不饱和的,深层水由于下沉有机物的分解含有较多的CO2。赤道海域环流和美洲大陆西岸上升流把CO2带入表层水。
海水从大气中吸收CO2的能力很大,而且最初它所能吸收的CO2是现今的几倍。要准确估计海水吸收CO2的能力是较为困难的,因为整个体系处于动态之中。CO2与水生成碳酸,碳酸离解得到碳酸氢根和碳酸根,这是海水中溶解碳的主要化学形式。CO2浓度随深度增加,因为藻类光合作用消耗CO2而在呼吸中放出CO2,另一个原因是CO2的溶解度随压力增加而增加。
天然的碳有三种同位素:12C,13C和14C。其中C是放射性同位素。大气中的C有两种来源,一是宇宙射线与大气中的N2发生核反应产生的;另一种是由于核爆炸产生的。C进入海洋后,随着海水的运动减低浓度,因此可以用来研究CO2的气体交换速率和水团的年龄等。
海水中的二氧化碳含量约为2.2mmol/kg。CO2的各种形式随pH的变化而变化。海水的pH值等于8.1,以HCO3形式为主;其次是CO3;而CO2+H2 CO3含量很低。在CO2+H2 CO3中则是以溶解CO2为主,H2 CO3更少。常常把CO2+H2 CO3称为“游离CO2”,写为CCO2(T)。
海水pH值是测量海水酸碱度的一种标志。海水由于弱酸性阴离子的水解作用而呈弱碱性。海水pH变化不大,一般在在8.0~8.5之间,表层海水通常稳定在8.l±0.2左右,中、深层海水一般在7.8~7.5之间变动。
pH标度
1909年Sorensen首次提出了pH标度,定义为
pHs=-log CH+
这里是使用H+的浓度标度的,在1924年离子活度概念提出后,他又提出一个用活度标度的定义:
pHa=-loga H+
这两种标度之间差一个常数,25°C时,pHa=pHs+0.027。
实用标度
但是,实际上单独离子的活度无法测定,为了得到一个确定的值,需要确定一个实用标准,即根据现有的pH标准液(pHs)对比未知溶液的pH
pH= pHs +(E-Es)F/2.303RT
这里的pHs标准一般采用0.05mol/dm苯二甲酸氢钾的水溶液在25°C时pH值,即4.00。
影响因素
大洋水的pH变化主要是由CO2的增加或减少引起的。
海水的pH一般在7.5~8.2的范围变化,主要取决于二氧化碳的平衡。在温度、压力、盐度一定的情况下,海水的pH主要取决于H2CO3各种离解形式的比值。海水缓冲能力最大的时候pH应当等于碳酸第一、第二级离解常数。反过来,当海水pH值测定后也可以推算出碳酸的浓度。当盐度和总CO2一定时,由于碳酸第一、第二级离解常数随温度、压力变化,所以海水的pH值也随之变化。计算出不同温度、压力下的碳酸第一、第二级离解常数值,就可以计算出pH。在实验室测定海水的pH时,如果温度、压力与现场海水不同,则需要进行校正。
温度校正可用下式
pHt1(现场)=pHt1(测定)+0.0113(t2-t1)
由于深度改变引起的压力校正可以通过查表得到。
测量
测海水pH值的意义
海水pH值是研究二氧化碳体系时易于直接测定的最重要的物理量之一。
1、根据所测的pH值,结合其他一些可测的物量参量,即可计算海水二氧化碳体系中各分量的含量;从而得到不同海区不同水层中二氧化碳平衡体系比较明确的图象,以避免一一直接测定这些分量;
2、借助于pH值的分布,有助于认识各种海洋动植物的生活环境,进而掌握海洋动植物的生长繁殖规律;
3、海水的pH值也直接影响到海洋中各种元素的存在形态及其反应过程。
总之,海水pH是海洋化学研究的重要参数之—,测定海水pH值对研究开发利用海洋资源具有十分重要的意义。
测定步骤
一、pH值的校准
1、打开仪器连通电源,电极插头与仪器电极插座连接,预热30分钟。
2、将仪器选择开关拨至pH档
3、将温度调至当前温度(25℃)
4、用蒸馏水冲洗电极,并使用洁净滤纸吸干水分
5、将电极浸入pH=6.864的标准缓冲溶液瓶,将斜率旋钮置100%处(顺时针旋到底),摇动瓶子,待平衡后调定位旋钮至显示6.86
6、取出电极,用蒸馏水冲洗电极,并使用洁净滤纸吸干水分
7、将电极浸入pH=4.003的标准缓冲溶液瓶,摇动瓶子,待平衡后调斜率旋钮,至显示4.00,保持斜率、定位旋钮不动
8、核准,再次浸入pH=6.864的标准缓冲溶液瓶,看读数是否一致,若不一致,重复定位和调斜率步骤
9、取出电极并用蒸馏水洗干净,并用洁净滤纸吸干水分,放入保护液中或直接测定样品
二、水样pH的测量:
1、调准后,取出电极用蒸馏水洗净,并用洁净滤纸吸干水分
2、将电极侵入待测溶液,摇动瓶子,待平衡后,可从显示器读出样品的pH值
3、测量完毕后,取出电极并用蒸馏水洗干净,并用洁净滤纸吸干水分,放入保护液中
计算: ,r:温度校正系数;t'w:测定时的温度℃;tw:现场温度℃;β:压力校正系数;d:深度m。
性质
海水pH值与温度的关系
海水pH值随温度升高而略有降低,这是海水中弱酸的电离常数随温度升高而增大的结果,因此,如果实际测定海水pH值时的水温与现场温度不同,就需进行校正。
海水pH值与压力的关系
海水静压增大,海水的pH值降低,这是由于碳酸的离解度随深度而增大,压力对pH值的影响可按Culberson等(1968)提出的校正式进行校正。
海水pH值与盐度的关系
海水盐度的增加,离子强度增大,海水中碳酸的电离度就降低。从而氢离子的活度系数及活度均减少,即海水的pH值增加。
昼夜变化
夏季:白天表层海水光照时间长,浮游植物光合作用强度大于生物呼吸及有机质氧化分解强度,结果海水中出现CO2的净消耗,pH值逐渐上升;午后3—4小时内,pH值几乎达到最大值;晚间,光合作用停止,但呼吸作用和有机质降解作用照常进行,产生的CO2逐渐积累,海水pH值逐渐下降。
冬季:由于水温低,生物的光合作用与有机质的分解速率均下降,pH值的昼夜变化幅度比夏季小。
2. 海洋酸化产生的原因是什么
海酸即为海洋酸化,其是指由于海洋吸收、释放大气中过量二氧化碳(CO2),使海水正在逐渐变酸。工业革命以来,pH值下降了0.1。海水酸性的增加,将改变海水化学的种种平衡,使依赖于化学环境稳定性的多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。
3. 说到海洋酸化的影响每年渔业价值约2.2万美元的珍宝蟹
没有区别,因为嘉宝果是不分公母的
嘉宝果又叫做珍宝果,堪称是土豪吃的水果,对于成熟的嘉宝果来说,它的汁水是很丰富的
这些树葡萄可以食用,而且口味独特,所含营养非常丰富。 此为嘉宝果目前最主要的繁殖方法,每果有种子1至4粒,呈不规则棱型,为多胚性。新鲜种子发芽较佳,一般将果皮压破后挤出种子,待1-2日后果肉酸化腐烂,再以清水洗除果肉,即可播种。
4. 海洋酸化的解决方法
海洋酸化是CO2排放引起的另一重大环境问题. 工业革命以来, 海洋吸收了人类排放CO2总量的三分之一. 目前, 海洋每年吸收的量约为人类排放量的四分之一(即约每小时吸收100万吨以上的CO2), 对缓解全球变暖起着重要的作用. 然而, 随着海洋吸收CO2量的增加, 表层海水的碱性下降, 引起海洋酸化. 海洋酸化会引起海洋系统内一系列化学变化, 从而影响到大多数海洋生物的生理、生长、繁殖、代谢与生存, 可能最终导致海洋生态系统发生不可逆转的变化, 影响海洋生态系统的平衡及对人类的服务功能. 地球历史上曾多次发生过海洋酸化事件, 伴随着生物种类的灭绝, 其内在联系虽然不甚明确, 却也可能暗示未来海洋酸化可能对海洋生态系统产生重大的影响.
5. 说到海洋酸化的影响每年渔业
气候变化影响到各种自然和生物系统,如冰川退缩、冻土层融化、海面上升、飓风、洪水、暴风雪、干旱、森林火灾和物种灭绝、以及中高纬度地区生长季延长影响到物种分布、生态系统脆弱性等。气候变化的影响是跨越国界的,对所有的生灵,包括人类自身都构成威胁。气候变化是指气候平均状态随时间的变化。
气候变化,是指在一定范围内,气候平均状态在统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间的气候变动。即气候平均状态和离差(距平)两者中的一个或两个一起出现了统计意义上的显著变化。离差值越大,表明气候变化的幅度越大,气候状态越不稳定。泛指各种时间尺度气候状态的变化。范围从最长的几十亿年到最短的年际变化。
气候变化可分为地质时期气候变化、历史时期气候变化和现代气候变化。地质时期气候变化的尺度约104~108年,主要根据动、植物化石及各种遗迹间接研究。据考证其间经历过几次冰期与间冰期交替变化的过程。
历史时期气候变化的尺度约102~103年,这时期已有人类出现,主要依据历史文献记录、动植物群的变化、树木年轮分析等手段研究。其间经历过温暖期与寒冷期、干期与湿期的交替变化过程,全球不同地区既有同步变化,又有反向变化;现代气候变化的尺度100~101年,一般认为从19世纪末到20世纪上半叶,北半球广大地区气候回暖,尤其是北极和高纬度地区,气温上升显著,而南半球变化不大,到1940年前后变暖现象达到高峰,以后即开始变冷。
6. 海洋酸化的后果
二氧化碳溶解于水,与水结合生成碳酸,碳酸的一部分以原来的形式保留在水中,大部分则离解成酸性的氢离子和碳酸氢根离子,这意味着珊瑚以及带壳类海洋生物将面临着失去外壳和骨骼的灭顶之灾。然而大部分带壳类生物作为海洋食物链中重要的组成部分,它们的腐蚀将会对其他生物构成巨大影响,其中小到鱼虾,大至鲨鱼、巨鲸等。有着天然防波堤的珊瑚礁因海洋酸化而致使生长繁殖受到严重抑制,甚至随着酸化进一步恶化而导致溶解,短期内虽不会发生,但珊瑚礁生态系统已经受到严重破坏,珊瑚变得十分稀少。这将导致低地岛国更容易为暴雨所侵害,海岸线向陆地后退,大量的椰树林被海水倾倒,村庄被海水冲击,造成巨大的经济损失。