海洋化学学科介绍

         海洋化学是研究海洋中各种环境的化学及其影响因素的科学。如同验血是人体健康检测的必要步骤一样,海洋化学是理解海洋系统的必要知识。海洋中各种元素、同位素的丰度、存在形式和循环受海-底、海-气、海-陆三大界面以及海洋内部各种过程(物理、生物、地质等作用)的影响和控制。而现代海洋化学的特征又是地球系统亿万年演化的结果。海洋化学必须是与物理海洋学、地质学、海洋生物学相互交叉研究的一门科学。

海洋化学发展的三个重要里程碑:

1、1872-1876年英国皇家学会组织了 “挑战者” 号在大西洋、太平洋和印度洋历时3年5个月的环球科学考察,发现海水主要成分比值的恒定性原则, 为海洋化学的建立和发展奠定了基础。

2、20世纪中期开始至70年代,建立了各种海洋微量元素的分析方法,进行了大量全球性综合科学考察,引发了元素循环研究的热潮。

3、现代海洋化学的发展,迫切需要对海洋进行长期和连续的实时原位观测,研究海洋化学组份在多个时空尺度上的变化。

当代海洋化学前沿研究课题举例:

1、热液循环作用

   自从地球上有水以来,海底热液循环作用未曾间断过。海底热液循环作用是地壳和海水演化的最主要途径之一,也是某些多金属块状硫化物矿床形成的主要营力。同时,海底热液循环作用为化能无机营养的细菌和古菌提供能量,驱动着“黑暗食物链”的运转。

2、海洋碳循环

   海洋是地球上最大的碳库,同时,海洋中的碳也具有较高的循环速率。浮游植物通过光合作用将CO2转化为有机碳,而有机碳又通过浮游动物的生命过程或其他物理化学过程形成颗粒碳,在重力作用下,进入深海的颗粒碳绝大多数通过各种生物过程被再矿化,仅有约0.5%被埋藏进入海底沉积物。

3、地下水示踪

 海底地下水的来源有陆源地下水和循环海水。海底地下水排放(SGD)的数量不容忽视,最近对大西洋的估算结果,表明SGD为2~4×1013 m3/年,相当于大西洋河流输入量的0.8-1.6倍。SGD所携带的污染物质和营养盐入海,影响海洋生态系统的平衡(如引发赤潮等)。

海洋化学学科组在研课题

课题名称 来源 起止年月
珠江河口海岸带沉积物甲烷分布时间序列变化及其制约机理 国家自然科学基金(面上基金) 2010.01-2012.12
东劳扩张中心热液活动特征及其影响的沉积地球化学记录 国家自然科学基金(面上基金) 2010.01-2012.12
水热条件下CO2和H2反应形成烷烃的特征及其制约因素研究 国家自然科学基金(青年基金) 2009.01-2011.12
巢湖富营养化沉积物甲烷厌氧氧化作用研究 国家自然科学基金(青年基金) 2009.01-2011.12
海底长期观测网络试验节点关键技术 国家863重点项目 2007.12-2010.12
4500米深海水下升降装置研制 国家863重点项目子课题 2008.12-2012.12
深海海底沉积物间隙水原位长程连续分层采集新技术 国家863课题 2007.12-2010.12
深海示踪气体现场快速检测系统 国家863课题 2006.12-2010.05
深海微生物和深海大型生物培养装置研制 国家863重点项目子课题 2007.12-2010.12
吹扫捕集脱气装置及气相色谱测试系统 国家863重点项目子课题 2006.12-2010.10
特定区域化学基线自然变化特征及控制机制研究 国家大洋专项课题 2007.12-2010.12
深海生物地球化学过程在地质体中的记录 国家大洋专项课题 2007.12-2010.12
深部生物圈微生物活动在地质载体中的地球化学记录研究 国家大洋专项课题 2007.12-2010.12

4,202 comments

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