什么是海水溶解气体
大气中所有的气体成分,如氮、氧、惰性气体、二氧化碳和人类生产过程释放到大气中的气体成分,在海水中都有一定的溶解度。在海洋中的化学过程、生物过程、地质过程和放射性核素衰变过程中,也会产生一些气体,如一氧化碳、甲烷、氢、硫化氢、氧化亚氮、氦和氡等。所有这些气体在海洋中的含量、分布、来源、在海洋和大气的界面上的通量等,都是海洋化学所研究的问题。在这些气体中,对氧研究得比较多(见海水溶解氧),其次是氮。至于微量气体,虽然分析方法相当复杂,但已受到重视。
溶解在海水中的气体,通过海洋与大气的界面,不断进行交换(见气体在海洋与大气间的交换)。总的效果是:海洋一方面吸收空气中那些含量不断增加的气体成分,例如二氧化碳和有机氟等气体;另一方面,海洋向大气释放一氧化碳、甲烷、氢、氧化亚氮、碘甲烷等气体。大气中的氧化亚氮、一氧化碳、氢和某些有机氟,可通过化学反应或光化学反应,对臭氧层起破坏作用,影响地球的环境和气候。因此,海洋是何种气体的源和汇,气体在海洋与大气的界面上的交换速率和通量,都是重要的研究课题。
溶解于海水的气体中,以惰性气体最稳定,它在海水中含量分布的变化通常很小;氧和二氧化碳的含量分布及其变化,与海洋中的化学过程、物理过程、生物过程和地质过程有关;氢、甲烷和一氧化碳等微量气体,主要在海洋的生物化学过程中产生,故其含量的时空变化比较大;人工合成气体本来不是海洋中所固有,它们在海洋中的分布比较复杂;一些放射性气体,如二氧化碳-14、氡-222和氪-85等,都有自身的衰变规律,在海洋中的分布更加复杂。因此,根据海水中气体的来源不同,组成的差异和分布的特点等,可研究海洋中发生的物理过程、化学过程、生物过程和地质过程。
参考书目y,row,eds,ChemicalOceanography,2nd ed.,Vol.1,Academic Press,London,1975.
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