海水pH值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值就低。
4 r/ `/ u$ g+ e; e( Q3 s$ D1 a 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。
/ `% q) u2 ~$ G; e* M; v7 @ 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。
$ f3 ^, M+ a! n( L- C* Y, e 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。 3 J) H1 ^# w+ u% ~
天然的碳有三种同位素:C,C和C。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。
6 k1 S/ F7 [! @) K7 `. I 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)。 |
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