1. 海洋酸化綜述

原因是大氣二氧化碳的增加。

大洋酸化是指由于海洋吸收大氣中過量二氧化碳,，使海水正在逐漸變酸,。工業(yè)革命以來,，海水pH值下降了0.1,。海水酸性的增加，將改變海水化學(xué)的種種平衡,，使依賴于化學(xué)環(huán)境穩(wěn)定性的多種海洋生物乃至生態(tài)系統(tǒng)面臨巨大威脅,。

海洋與大氣在不斷進(jìn)行著氣體交換，排放到大氣中的任何一種成分最終都會(huì)溶于海洋,。在工業(yè)時(shí)代到來之前,，大氣中碳的變化主要是自然因素導(dǎo)致的，這種自然變化造成了全球氣候的自然波動(dòng),。從工業(yè)革命開始,，人類開采使用煤、石油和天然氣等化石燃料,，并砍伐了大量森林,，至21世紀(jì)初，已經(jīng)排出超過5000億噸二氧化碳,。這使得大氣中的碳含量水平逐年上升,。

海洋吸收大氣中的二氧化碳，二氧化碳與海水發(fā)生反應(yīng),，導(dǎo)致海洋酸化,，威脅著生物和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，進(jìn)而威脅到糧食安全,、旅游業(yè)和沿海保護(hù),。

2. 海洋酸化對(duì)海洋生物有哪些危害

            海水酸化的原因主要有以下幾個(gè)方面：

人為原因：活動(dòng)水平的升高導(dǎo)致大量甲烷和氮氧化物的排放，這些物質(zhì)會(huì)和海水中的氧氣反應(yīng)生成大量的二氧化碳和甲烷,，導(dǎo)致海洋酸化,。此外，工業(yè)污染也是海洋酸化的原因之一,，例如燃燒化石燃料會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳和氮氧化物,，這些氣體會(huì)溶解在海水中，形成酸性水,。

自然原因：海洋本身也會(huì)發(fā)生一些自然反應(yīng),，例如地球上的火山活動(dòng)和板塊運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致海洋板塊破裂和火山噴發(fā),，這些活動(dòng)會(huì)釋放出大量的二氧化碳和甲烷，導(dǎo)致海洋酸化,。此外,，海洋中的生物也會(huì)產(chǎn)生酸性物質(zhì)，例如,，珊瑚會(huì)分泌出一種富含碳酸鈣的物質(zhì),，這些物質(zhì)會(huì)吸收海水中的鈣離子，形成碳酸鈣沉積物,，導(dǎo)致海洋酸化,。

海水酸化的影響包括：

對(duì)海洋生物的影響：海水酸化會(huì)破壞海洋生物的生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致一些物種的死亡或消失,。例如,，珊瑚礁是許多海洋生物的棲息地，但是當(dāng)海水酸化后,，珊瑚礁中的珊瑚會(huì)死亡,，而一些以珊瑚為食的生物也會(huì)受到影響。此外,，一些海洋生物在酸性環(huán)境下會(huì)生長緩慢或停止生長,，甚至?xí)纬苫巍?/p>

對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響：海水酸化會(huì)降低海洋生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，影響生物多樣性,。例如,，酸性水域會(huì)限制某些生物的生長和繁殖，使得這些生物種群的數(shù)量減少,。同時(shí),，由于海水酸化會(huì)吸收大量的營養(yǎng)物質(zhì)，使得浮游植物無法在酸性水域中生長繁殖,，導(dǎo)致浮游植物數(shù)量減少,。此外，酸性水域還會(huì)影響某些捕食者的生態(tài)習(xí)性,，使得它們的捕食效率降低。

對(duì)大氣環(huán)境的影響：海水酸化會(huì)導(dǎo)致大氣中二氧化碳和甲烷的含量增加,，從而加劇全球變暖和氣候變化,。例如，二氧化碳是一種溫室氣體,，它能夠吸收并重新輻射地球表面向外輻射的熱量,，從而降低地球表面的溫度。但是當(dāng)海水酸化后,，二氧化碳的含量會(huì)增加,，從而加速全球變暖的過程,。

對(duì)地球溫室效應(yīng)的影響：海水酸化會(huì)加劇地球溫室效應(yīng)，因?yàn)槎趸际且环N溫室氣體,，它能夠吸收并重新輻射地球表面向外輻射的熱量,。

3. 海洋酸化的概念

海水酸堿度的標(biāo)志

海水pH值是測量海水酸堿度的一種標(biāo)志，海水一般呈弱堿性,，是海水酸堿度的一種標(biāo)志,。海水的pH值大于7，所以海水呈弱堿性,。海水pH值因季節(jié)和區(qū)域的不同而不同：夏季時(shí),，由于增溫和強(qiáng)烈的光合作用，使上層海水中二氧化碳含量和氫離子濃度下降,，于是pH值上升,，即堿性增強(qiáng)，冬季時(shí)則相反,，pH值下降,。在溶解氧高的海區(qū)，pH值也高,；反之,，pH值

基本簡介

天然海水的PH值經(jīng)常穩(wěn)定在 7．9—8．4之間

未受污染的海水pH值在8.0~8.3之間，也就是說,，天然的海洋有點(diǎn)偏堿

太平洋海域平均PH值是7.889—8.268

海水的pH值

海水的pH值約為8.1,，其值變化很小，因此有利于海洋生物的生長,；海水的弱堿性有利于海洋生物利用 CaCO3組成介殼,；海水的 CO2含量足以滿足海洋生物光合作用的需要，因此海洋成為生命的搖籃,。

一般氣體在海水中的溶解量與其在大氣中的分壓成正比,，但CO2是個(gè)例外。CO2與水有反應(yīng),，因此提高了它在海水中的濃度,。CO2在生物過程中起重要作用，藻類光合作用消耗CO2,，產(chǎn)生有機(jī)物和氧氣,。因此，大部分地區(qū)的海水表層是不飽和的,，深層水由于下沉有機(jī)物的分解含有較多的CO2,。赤道海域環(huán)流和美洲大陸西岸上升流把CO2帶入表層水。

海水從大氣中吸收CO2的能力很大,，而且最初它所能吸收的CO2是現(xiàn)今的幾倍,。要準(zhǔn)確估計(jì)海水吸收CO2的能力是較為困難的,，因?yàn)檎麄€(gè)體系處于動(dòng)態(tài)之中。CO2與水生成碳酸,，碳酸離解得到碳酸氫根和碳酸根,，這是海水中溶解碳的主要化學(xué)形式。CO2濃度隨深度增加,，因?yàn)樵孱惞夂献饔孟腃O2而在呼吸中放出CO2,，另一個(gè)原因是CO2的溶解度隨壓力增加而增加。

天然的碳有三種同位素：12C,，13C和14C,。其中C是放射性同位素。大氣中的C有兩種來源,，一是宇宙射線與大氣中的N2發(fā)生核反應(yīng)產(chǎn)生的,；另一種是由于核爆炸產(chǎn)生的。C進(jìn)入海洋后,，隨著海水的運(yùn)動(dòng)減低濃度,，因此可以用來研究CO2的氣體交換速率和水團(tuán)的年齡等。

海水中的二氧化碳含量約為2.2mmol/kg,。CO2的各種形式隨pH的變化而變化,。海水的pH值等于8.1，以HCO3形式為主,；其次是CO3,；而CO2+H2 CO3含量很低。在CO2+H2 CO3中則是以溶解CO2為主,，H2 CO3更少,。常常把CO2+H2 CO3稱為“游離CO2”，寫為CCO2（T）,。

海水pH值是測量海水酸堿度的一種標(biāo)志,。海水由于弱酸性陰離子的水解作用而呈弱堿性。海水pH變化不大,，一般在在8.0～8.5之間,，表層海水通常穩(wěn)定在8.l±0.2左右，中,、深層海水一般在7.8～7.5之間變動(dòng),。

pH標(biāo)度

1909年Sorensen首次提出了pH標(biāo)度，定義為

pHs=-log CH+

這里是使用H+的濃度標(biāo)度的,，在1924年離子活度概念提出后，他又提出一個(gè)用活度標(biāo)度的定義：

pHa=-loga H+

這兩種標(biāo)度之間差一個(gè)常數(shù),，25°C時(shí),，pHa=pHs+0.027,。

實(shí)用標(biāo)度

但是，實(shí)際上單獨(dú)離子的活度無法測定,，為了得到一個(gè)確定的值,，需要確定一個(gè)實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)，即根據(jù)現(xiàn)有的pH標(biāo)準(zhǔn)液（pHs）對(duì)比未知溶液的pH

pH= pHs +（E-Es）F/2.303RT

這里的pHs標(biāo)準(zhǔn)一般采用0.05mol/dm苯二甲酸氫鉀的水溶液在25°C時(shí)pH值,，即4.00,。

影響因素

大洋水的pH變化主要是由CO2的增加或減少引起的。

海水的pH一般在7.5～8.2的范圍變化,，主要取決于二氧化碳的平衡,。在溫度、壓力,、鹽度一定的情況下,，海水的pH主要取決于H2CO3各種離解形式的比值。海水緩沖能力最大的時(shí)候pH應(yīng)當(dāng)?shù)扔谔妓岬谝?、第二?jí)離解常數(shù),。反過來，當(dāng)海水pH值測定后也可以推算出碳酸的濃度,。當(dāng)鹽度和總CO2一定時(shí),，由于碳酸第一、第二級(jí)離解常數(shù)隨溫度,、壓力變化,，所以海水的pH值也隨之變化。計(jì)算出不同溫度,、壓力下的碳酸第一,、第二級(jí)離解常數(shù)值，就可以計(jì)算出pH,。在實(shí)驗(yàn)室測定海水的pH時(shí),，如果溫度、壓力與現(xiàn)場海水不同,，則需要進(jìn)行校正,。

溫度校正可用下式

pHt1(現(xiàn)場)=pHt1(測定)+0.0113(t2－t1)

由于深度改變引起的壓力校正可以通過查表得到。

測量

測海水pH值的意義

海水pH值是研究二氧化碳體系時(shí)易于直接測定的最重要的物理量之一,。

1,、根據(jù)所測的pH值，結(jié)合其他一些可測的物量參量,，即可計(jì)算海水二氧化碳體系中各分量的含量,；從而得到不同海區(qū)不同水層中二氧化碳平衡體系比較明確的圖象，以避免一一直接測定這些分量,；

2,、借助于pH值的分布,，有助于認(rèn)識(shí)各種海洋動(dòng)植物的生活環(huán)境，進(jìn)而掌握海洋動(dòng)植物的生長繁殖規(guī)律,；

3,、海水的pH值也直接影響到海洋中各種元素的存在形態(tài)及其反應(yīng)過程。

總之,，海水pH是海洋化學(xué)研究的重要參數(shù)之—,，測定海水pH值對(duì)研究開發(fā)利用海洋資源具有十分重要的意義。

測定步驟

一,、pH值的校準(zhǔn)

1,、打開儀器連通電源，電極插頭與儀器電極插座連接,，預(yù)熱30分鐘,。

2、將儀器選擇開關(guān)撥至pH檔

3,、將溫度調(diào)至當(dāng)前溫度（25℃）

4,、用蒸餾水沖洗電極，并使用潔凈濾紙吸干水分

5,、將電極浸入pH=6.864的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液瓶,，將斜率旋鈕置100%處(順時(shí)針旋到底)，搖動(dòng)瓶子,，待平衡后調(diào)定位旋鈕至顯示6.86

6,、取出電極，用蒸餾水沖洗電極,，并使用潔凈濾紙吸干水分

7,、將電極浸入pH=4.003的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液瓶，搖動(dòng)瓶子,，待平衡后調(diào)斜率旋鈕,，至顯示4.00，保持斜率,、定位旋鈕不動(dòng)

8,、核準(zhǔn)，再次浸入pH=6.864的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液瓶,，看讀數(shù)是否一致,，若不一致，重復(fù)定位和調(diào)斜率步驟

9,、取出電極并用蒸餾水洗干凈,，并用潔凈濾紙吸干水分，放入保護(hù)液中或直接測定樣品

二、水樣pH的測量：

1,、調(diào)準(zhǔn)后,，取出電極用蒸餾水洗凈，并用潔凈濾紙吸干水分

2,、將電極侵入待測溶液，搖動(dòng)瓶子,，待平衡后,，可從顯示器讀出樣品的pH值

3、測量完畢后,，取出電極并用蒸餾水洗干凈,，并用潔凈濾紙吸干水分，放入保護(hù)液中

計(jì)算： ,，r：溫度校正系數(shù),；t'w：測定時(shí)的溫度℃；tw：現(xiàn)場溫度℃,；β：壓力校正系數(shù),；d：深度m。

性質(zhì)

海水pH值與溫度的關(guān)系

海水pH值隨溫度升高而略有降低,，這是海水中弱酸的電離常數(shù)隨溫度升高而增大的結(jié)果,，因此，如果實(shí)際測定海水pH值時(shí)的水溫與現(xiàn)場溫度不同,，就需進(jìn)行校正,。

海水pH值與壓力的關(guān)系

海水靜壓增大，海水的pH值降低,，這是由于碳酸的離解度隨深度而增大,，壓力對(duì)pH值的影響可按Culberson等(1968)提出的校正式進(jìn)行校正。

海水pH值與鹽度的關(guān)系

海水鹽度的增加,，離子強(qiáng)度增大,，海水中碳酸的電離度就降低。從而氫離子的活度系數(shù)及活度均減少,，即海水的pH值增加,。

晝夜變化

夏季：白天表層海水光照時(shí)間長，浮游植物光合作用強(qiáng)度大于生物呼吸及有機(jī)質(zhì)氧化分解強(qiáng)度,，結(jié)果海水中出現(xiàn)CO2的凈消耗,，pH值逐漸上升；午后3—4小時(shí)內(nèi),，pH值幾乎達(dá)到最大值,；晚間，光合作用停止，但呼吸作用和有機(jī)質(zhì)降解作用照常進(jìn)行,，產(chǎn)生的CO2逐漸積累,，海水pH值逐漸下降。

冬季：由于水溫低,，生物的光合作用與有機(jī)質(zhì)的分解速率均下降,，pH值的晝夜變化幅度比夏季小。

4. 海洋酸化可能造成的后果

二氧化碳溶解于水,，與水結(jié)合生成碳酸,，碳酸的一部分以原來的形式保留在水中，大部分則離解成酸性的氫離子和碳酸氫根離子,，這意味著珊瑚以及帶殼類海洋生物將面臨著失去外殼和骨骼的滅頂之災(zāi),。然而大部分帶殼類生物作為海洋食物鏈中重要的組成部分，它們的腐蝕將會(huì)對(duì)其他生物構(gòu)成巨大影響,，其中小到魚蝦,，大至鯊魚、巨鯨等,。有著天然防波堤的珊瑚礁因海洋酸化而致使生長繁殖受到嚴(yán)重抑制,，甚至隨著酸化進(jìn)一步惡化而導(dǎo)致溶解，短期內(nèi)雖不會(huì)發(fā)生,，但珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)受到嚴(yán)重破壞,，珊瑚變得十分稀少。這將導(dǎo)致低地島國更容易為暴雨所侵害,，海岸線向陸地后退,，大量的椰樹林被海水傾倒，村莊被海水沖擊,，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,。

5. 海洋酸化現(xiàn)狀

這句話可能是片段吧。

按照物理學(xué)的原理,，溫度越低,，二氧化碳在水中的溶解度越高；溫度越高,，二氧化碳在水中的溶解度越低,。

由于人類活動(dòng)，二氧化碳含量急劇上升,，導(dǎo)致氣候變化,，全球變暖，海水表面溫度上升,，而大氣二氧化碳濃度高,，大量二氧化碳溶解于海洋，使海洋酸化。

6. 海洋酸化解決方案

原因：在于大氣二氧化碳的增加,。北冰洋酸化是因?yàn)楹Ｋ樟舜髿庵羞^量的二氧化碳,，導(dǎo)致酸堿度降低。海洋酸化之后會(huì)對(duì)一些構(gòu)建碳酸鈣骨骼和外殼的生物產(chǎn)生負(fù)面影響,，如軟體動(dòng)物,、海膽、海星和珊瑚等,。

海洋酸化

　　海洋酸化是指由于海洋吸收,、釋放大氣中過量二氧化碳(CO2)，使海水逐漸變酸,。工業(yè)革命以來，海水pH值下降了0.1,。海水酸性的增加,，將改變海水化學(xué)的種種平衡，使依賴于化學(xué)環(huán)境穩(wěn)定性的多種海洋生物乃至生態(tài)系統(tǒng)面臨巨大威脅,。

7. 海洋酸化的主要原因

海水變深主要是因?yàn)橐韵聨讉€(gè)原因：

1. 海平面上升：海水變深的一個(gè)主要原因是全球海平面上升,。這是由于全球氣溫升高導(dǎo)致的冰川融化和海洋膨脹，使海平面上升,。這種情況會(huì)導(dǎo)致海岸線退縮,，海水淹沒低洼地區(qū)，甚至?xí)?duì)整個(gè)國家的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)造成威脅,。

2. 陸地隆起：海水變深的另一個(gè)原因是陸地隆起,。隨著地球表面板塊的運(yùn)動(dòng)，某些地區(qū)的海洋地殼會(huì)隆起,，這會(huì)使海水深度增加,。這種情況通常發(fā)生在海山和大洋脊等地質(zhì)構(gòu)造物的周圍。

3. 降雨量增加：另一個(gè)導(dǎo)致海水變深的原因是大氣降水量的增加,。當(dāng)大氣中的水汽凝結(jié)成降水后,，一部分水流回海洋，增加了海水的體積,，導(dǎo)致海水變深,。

除了上述原因，海水變深還可能受到其它因素的影響,，例如海洋流的變化,、潮汐和風(fēng)等。此外,，全球氣候變化還會(huì)對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)造成影響,，例如酸化和海洋生物滅絕等問題，這也可能導(dǎo)致海水變深。

需要注意的是,，雖然海水變深是一個(gè)自然現(xiàn)象,，但全球氣候變化和人類活動(dòng)也在加速這一過程。全球氣候變化導(dǎo)致的海平面上升和人類活動(dòng)帶來的海岸線變化等問題,，已經(jīng)給地球帶來了巨大的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)壓力,，需要全球共同努力應(yīng)對(duì)。

8. 海洋酸化的研究進(jìn)展

大洋酸化的原因,，在于大氣二氧化碳的增加,。海洋從大氣中吸收了大量的人造二氧化碳。這些額外的二氧化碳導(dǎo)致海洋酸化,，這一過程今天已經(jīng)可以觀察到,。海洋酸化尤其影響到形成碳酸鈣骨骼和貝殼的生物，如軟體動(dòng)物,、海膽,、海星和珊瑚等。

海洋酸化即海水由于吸收了空氣中過量的二氧化碳,，導(dǎo)致酸堿度降低的現(xiàn)象,。酸堿度一般用pH值來表示，范圍為0-14,，pH值為0時(shí)代表酸性最強(qiáng),，pH值為14代表堿性最強(qiáng)。蒸餾水的pH值為7,，代表中性,。海水應(yīng)為弱堿性，海洋表層水的pH值約為8.2,。

當(dāng)空氣中過量的二氧化碳進(jìn)入海洋中時(shí),，海洋就會(huì)酸化?？茖W(xué)家研究表明,，由于人類活動(dòng)影響，到2012年,，過量的二氧化碳排放已將海水表層pH值降低了0.1,，這表示海水的酸度已經(jīng)提高了30%。預(yù)計(jì)到2100年海水表層酸度將下降到7.8,，到那時(shí)海水酸度將比1800年高150%,。

9. 海洋酸化是什么意思

按照物理學(xué)的原理，溫度越低,，二氧化碳在水中的溶解度越高,；溫度越高,，二氧化碳在水中的溶解度越低。

由于人類活動(dòng),，二氧化碳含量急劇上升,，導(dǎo)致氣候變化，全球變暖,，海水表面溫度上升,，而大氣二氧化碳濃度高，大量二氧化碳溶解于海洋,，使海洋酸化,。