1. 海洋在碳循环中扮演什么角色
地球上还有三个碳库:大气圈库、水圈和生物库。
地球上最大的两个碳库是岩石圈和化石燃料,含碳量约占地球上碳总量的99.9%。这两个库中的碳活动缓慢,实际上起着贮存库的作用。地球上还有三个碳库:大气圈库、水圈库和生物库。
2. 海水中的碳循环
一种海水循环冷却水处理方法,属于工业水处理技术领域,采用以海水为冷却介质,海水经循环供水泵加压送至板式换热器进行热交换,在完成一次冷却后,再经海水冷却塔冷却并循环使用。
为保证板式换热器的正常运行,在板式换热器之前设置自清洗过滤器;为防止海水循环冷却水系统在运行中产生腐蚀、结垢、污损生物附着,设有水质稳定加药设施,投加海水缓蚀剂、阻垢分散剂、杀菌剂;海水循环冷却水系统的浓缩倍率控制在1.3~1.8。
优点在于具有节约淡水资源、海水补水量小、排污量小、利于保护环境和维护生态平衡,工程投资和运行费用低等优点,适用于化工、电力、石化、冶金等行业的工业循环冷却水。
3. 海洋在碳循环中的作用
碳循环是一种自然的生态循环过程,是指碳在自然界中的循环和转化过程,包括碳在生物体内的转化、在大气中的吸收和释放、在土壤和水体中的沉淀和释放等。
碳循环的基本原理如下:
碳的来源:碳在自然界中主要来源于光合作用和有机物的分解。
碳的转化:碳在生物体内的转化是碳循环的重要过程。植物通过光合作用吸收二氧化碳,将其转化为有机物质,同时释放氧气。动物摄食植物,将有机物转化为自身的组织和能量。
碳的释放:碳在生物体代谢或有机物分解过程中被释放为二氧化碳或甲烷等气体,这些气体通过呼吸或分解进一步参与碳循环过程。
碳的沉积:部分碳通过死亡的生物体和植物残体沉积在土壤中,同时部分碳通过生物和物理过程沉积在水体中,这些过程是碳循环的重要环节之一。
碳的吸收:大气中的二氧化碳可以被植物吸收,同时也可以被海洋吸收
4. 海洋在碳循环中扮演什么角色和作用
据研究,海洋里的藻类植物每年制造了地球大气中90%以上的氧气,保持了地球上的氧气动态平衡。在通过光合作用制造出氧气的同时,巨量的二氧化碳等无机碳又被转化为有机化合物,为海域提供营养物质。
据地质学家们的测定,最早的海洋生物化石--叠层石--一种营光合作用的细菌化石,距今已有35--38亿年。从那时起,海洋里就有了氧气,但大气中一直没有氧达10亿年之久。原因是溶解在海水中的氧与亚铁离子反应形成高价铁(氢氧化铁和三氧化二铁)沉淀。现在世界上最大的铁矿床就是那时形成的。陆地上很多盐矿(氯化钠)傍生在铁矿床里就是证据。直到20亿年前当海水氧溶量过饱和后才有氧气溢出海面。虽然海洋细菌和藻类造氧的量很大,但是大气氧含量达21%却用了十多亿年。原因是大气一旦有氧就立即参与了岩石的风化,首先是氧化河流冲积物砾石和砂中的铁(松散堆积物的表面积大),把他们氧化成红色的高价铁。今天看到的红层和丹霞地貌就那时形成的。直到5.7亿年的寒武纪,大气氧含量才接近今天水平,才有了生物大爆发---动物的出现。到如今,绝大部分的氧气都被用来氧化岩石,以保持生产与消耗的平衡。
由此可见,海洋向大气提供的氧气是巨大的,早期的全部、现在的50%。
5. 海洋生态系统的碳循环过程
自然界碳循环的基本过程如下:
大气中的二氧化碳被陆地和海洋中的植物吸收
通过生物或地质过程以及人类活动
以二氧化碳的形式返回大气中
绿色植物从空气中获得二氧化碳
经过光合作用转化为葡萄糖
再综合成为植物体的碳化合物
经过食物链的传递,成为动物体的碳化合物
植物和动物的呼吸作用把摄入体内的一部分碳转化为二氧化碳释放入大气
另一部分则构成生物的机体或在机体内贮存。动、植物死后,残体中的碳,通过微生物的分解作用也成为二氧化碳而最终排入大气。
大气中的二氧化碳这样循环一次约需20年。
碳循环含义:
碳循环,是指碳元素在自然界的循环状态,生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从空气中吸收二氧化碳,经光合作用转化为葡萄糖,并放出氧气。
6. 海洋在碳循环中扮演什么角色呢
海洋中氧平衡 海洋生态系统在全球碳循环中发挥着重要作用,能有效地缓解CO2浓度的增加。
海洋持有的碳比大气多50倍,其中大部分是以碳酸盐(CO22-)和碳酸氢盐(HCO-2)离子的形式存在。海洋吸收CO2的能力大致相当于通常所估计的矿物燃料的贮藏量。虽然海洋对大气CO2的缓解作用主要取决于海洋的混合程度和酸碱度,但海洋浮游植物的潜在作用不可忽视。在海洋表层,浮游植物通过光合作用将海水中溶解的无机碳转化为有机碳,水中CO2分压降低;在其初级生产过程中,还需从海水中吸收溶解的无机盐,如硝酸盐和磷酸盐,这使得表层水的碱度升高,也将降低水中的CO2分压。这两个过程造成空气――海洋交界面两侧的CO2分压差,促进大气CO2向海水的扩散。同时,由于向海底沉降的有机颗粒携带的营养盐分解成无机盐的速率非常缓慢,使得表面水的碳含量比深度超过1000米处海水中的碳含量低10%。海洋表层的这一生物动力学过程,也被称之为“生物学泵”。海洋生物光合作用形成的有机碳沉积到海底,它们分解返回大气速度很慢。这一点与陆地生物圈显然存在很大差异。因为陆地生物圈的碳汇比较容易释放出来,如大面积森林砍伐、土地利用等。估计海洋生物光合作用利用的总碳量约为3×1010-4×1010 t/a。这个值代表海洋光合作用的总碳汇,其对大气CO2的净汇还取决于有机碳分解的返回能量。7. 碳在海洋中的存在形式
最常见的两种单质是高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨,它们晶体结构和键型都不同。金刚石每个碳都是四面体4配位,类似脂肪族化合物;石墨每个碳都是三角形3配位,可以看作无限个苯环稠合起来。 常温下单质碳的化学性质比较稳定,不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂。
1. 金刚石(diamond)
金刚石结构图 最为坚固的一种碳结构,其中的碳原子以晶体结构的形式排列,每一个碳原子与另外四个碳原子紧密键合,成空间网状结构,最终形成了一种硬度大、活性差的固体。 金刚石的熔点超过3500℃,相当于某些恒星表面温度。 主要作用:装饰品、切割金属材料等
2.石墨(graphite)
石墨是一种深灰色有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。质软,有滑腻感,具有优良的导电性能。石墨中碳原子以平面层状结构键合在一起,层与层之间键合比较脆弱,因此层与层之间容易被滑动而分开。 主要作用:制作铅笔,电极,电车缆线等。
碳(Carbon)是一种非金属元素,化学符号为C,在常温下具有稳定性,不易反应、极低的对人体的毒性,甚至可以以石墨或活性炭的形式安全地摄取,位于元素周期表的第二周期IVA族。
碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中。拉丁语为Carbonium,意为"煤,木炭"。碳单质很早就被人认识和利用,碳的一系列化合物--有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。 碳能在化学上自我结合而形成大量化合物,在生物上和商业上是重要的分子。生物体内绝大多数分子都含有碳元素。
8. 海洋在全球碳循环中的作用
海洋生态系统在整个地球生态系统中主要扮演者以下几个重要循环的角色: 1. 碳循环。
2. 氮循环。3. 水循环。这几个主要的循环,直接影响着所有生物的存活,如果海洋生态系统一旦失衡,势必引起这些生命元素循环的紊乱,因此,保护海洋生态系统,是维持地球生物圈稳定的重要工作。