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海水溶解氧

鎖定
海水溶解氧(Dissolved Oxygen in Sea water),溶解在海水中的氧是海洋生命活動不可缺少的物質。含量在海洋中的分佈,既受化學過程和生物過程的影響,還受物理過程的影響。這方面的研究,從19世紀就已經開始。在20世紀初期建立了適合現場分析的温克勒方法以後,進展比較快,至40年代前後,已取得了關於大洋中氧含量分佈的比較完整的資料
中文名
海水溶解氧
外文名
Dissolved Oxygen in Sea water
辦    法
現場分析的温克勒方法
建立時間
20世紀初期
來    源
大氣,植物的光合作用
影    響
海洋生物提供了生存的環境
研究起始時間
19世紀

海水溶解氧產品説明

電導率控制儀如便攜式BDO-820、BDO-821,實驗室台式BDO-980和在線式BDO-200A、BD0-200B、BDO-200D、BDO-200E、BDO-200F、BDO-500、BDO-210等廣泛應用於工業、電力、農業、醫藥、食品、科研和環保等領域。該儀器也是食品廠、飲用水廠辦QS、HACCP認證中的必備檢驗設備。

海水溶解氧來源

海水中的溶解氧有兩個主要來源:①大氣;②植物的光合作用。
大氣中的遊離氧能夠溶入海水;海水中的溶解氧能夠逸入大氣。在海-氣界面上的這種交換,通常處於平衡狀態 。因此,海水中氧的消耗,可以從大氣得到補充。
浮游植物在有光的環境裏,通過光合作用,吸收二氧化碳和海水營養鹽,而製造有機體和釋放氧;在無光環境裏,通過呼吸作用使一些有機體被氧化,消耗氧而釋放二氧化碳。這兩個過程可概括表達為:故真光層海水中氧的消耗,也可從浮游植物的光合作用得到補充。

海水溶解氧主要影響

對海洋環境的影響
海水中溶解氧的存在,為海洋生物提供了生存的環境。不只如此,在富氧的海水中,形成一個氧化環境,使水體中一些變價元素處於氧化態。但是在缺氧的海水中,海水的氧化還原電位降低,形成了還原環境,使一些變價元素處於還原態。例如鈾在富氧海水中以易溶的UO2(OH)婣形態存在,但在缺氧水中,則易生成二氧化鈾而沉澱。
在缺氧的水體中,硫酸鹽還原菌能將硫酸鹽和一些含硫化合物還原為硫化氫。例如黑海在深約 100米處有一個較強的温鹽躍層,阻礙氧向深處補充,致使深度超過 200米的海水中無氧,適宜於硫酸鹽還原菌滋生,因此逐漸產生硫化氫。
有機物在深水中分解時,消耗的氧量與水團的年齡和運動過程有關,故可根據氧在海洋中的分佈和變化劃分水團,並估算水團的年齡和運動速度,包括它由表層下沉的時間等等。

海水溶解氧分佈

海水溶解氧垂直分佈

按照溶解氧垂直分佈的特徵,通常把海洋分成3層:①表層。風浪的攪拌作用和垂直對流作用,使氧在表層水和大氣之間的分配,較快地趨於平衡。個別海區在50米深的水層之上,由於生物的光合作用,出現了氧含量的極大值。②中層。表層之下,由於下沉的生物殘骸和有機體在分解過程中消耗了氧,使氧含量急劇降低,通常在 700~1000米深處出現氧含量的極小值(此深度因區域不同而異)。③深層。在氧含量為極小的水層之下,氧含量隨深度而增加。統觀氧在垂直方向的分佈,知海洋中的氧都來自表層,所以表層水是富氧的。海洋深處的氧,主要靠高緯度下沉的表層水來補充。如果沒有這種表層水的補充,僅靠氧分子從表層向深處擴散,其速度很緩慢,難以滿足有機物分解的需要,勢必造成深層水缺氧甚至於無氧。

海水溶解氧區域分佈

在太平洋和大西洋南緯50度處,都有富氧的表層水下沉,形成南極中層水,它一直向北延伸,可到達南緯20度的 800米深處;在北大西洋北緯60度處的表層水,下沉而成深層水,它向南運動,一直延伸至南大西洋;南太平洋在南極下沉的富氧水,至深層可向北流動而達北太平洋。這些從高緯度下沉而成的中層和深層海水,其氧含量在流動過程中都逐漸降低。總之,氧在海洋中的區域分佈,和海洋環流有密切的關係,加上海洋生物的分佈和大陸徑流的影響,變得非常複雜。但就 3大洋的平均氧含量來説,大西洋最大,印度洋其次,太平洋最小。這主要是 3大洋的環流情況不同所造成的。
渤海、黃海和東海都比較淺,大部分處於深度不到200 米的大陸架海區,所以氧的分佈和大洋不同,而且變化複雜。以南黃海為例:冬季海水對流強,垂直分佈均勻;春季表層水開始升温,氧的溶解度變小,使氧含量逐漸降低,至夏季達極小值。表層水温的升高,還使温躍層逐漸加強,阻礙氧的擴散。故在每年5月至8月間,在南黃海温躍層之下出現氧含量的極大值,飽和度可達120%。底層水由於有機物的分解,從春季開始,氧含量逐月降低,至11月達極小值。就氧含量的年平均值(12個月的平均值)及其變化幅度而言,南黃海都以近岸為高,隨離岸距離的增加而降低。就垂直分佈而言,氧含量在深約20米處有一極大值,而表層和底層的平均氧含量都比較低。南黃海屬淺海,其氧含量因受氣候和陸地的影響比較大,所以一年之中不停地變化。

海水溶解氧水溶解氧含量

海水中溶解氧的含量是海水化學的重要參數之一。也是海水水質的重要指標。它主要來源於大氣的溶解和海洋中藻類及浮游植物光合作用的釋放。海洋動物的呼吸作用、生物屍體及生物排泄物的分解、海水中其它有機化學物質的氧化皆消耗溶解氧。被污染的海水溶解氧含量較天然海水低,甚至完全缺氧。海水中溶解氧含量與海水的温度、鹽度有密切關係,水温、鹽度升高,溶解氧含量下降,水温、鹽度下降,溶解氧含量上升。
海水中溶解氧含量具有周日變化和週年變化的特點。當温度和鹽度變化不大時,其日變化取決於海水中浮游植物的光合作用,因而在受到光照的水層中,可以觀察到在午後不久溶解氧含量最高、黎明前最低的週日變化情況。而同一海區溶解氧含量的年變化,則取決於該海區温度和鹽度的變化、生物活動情況、氧化作用過程、海區的環流特點等。
福建海區受大陸江河徑流、浙閩沿岸流、粵東沿岸流、南海表層水、黑潮支梢等多股水系的影響,溶解氧含量的變化與這些水系的消長密切相關。
春季(以1984年5月為例)
表層 氧含量為4.59~8.72毫克/升。在大漁灣外出現高富氧區,中心極值達8.73,在浙閩沿岸流的影響下,等值線似舌狀向南伸展,影響至三都灣外側。而在峽區中線附近及其南部大片海域氧含量較低(〈5.2毫克/升),並向岸邊遞增。台灣淺灘的西南有一股低氧水舌向西北方向伸展。
底層 氧含量為4.06~7.59毫克/升。海區中部近岸海域的氧含量略高於南部和北部,並由裏向外遞減。在泉州灣外峽區中線附近有一低氧區呈水舌狀向湄洲灣方向伸入,氧含量水平梯度較大。
秋季(以1984年11月為例)
表層 氧含量為4.74~6.80毫克/升。閩江口以北呈北高(5.8毫克/升)南低(5.2毫克/升)、遠岸高(5.8毫克/升)近岸低(5.6毫克/升)的分佈趨勢。在閩江口以南海域、湄洲灣外的不遠處有一閉合高氧區向周圍伸展,致使南日島至廈門之間海域的高氧區將近岸與外海隔開,形成東西低(5.2毫克/升)、中間高(5.6毫克/升)的分佈趨勢。
底層 氧含量為4.46~5.63毫克/升。北部氧含量(5.6毫克/升)高於南部(5.2毫克/升)。廈門以北海域呈由近岸向遠岸遞減的分佈趨勢。廈門以南海域分佈均勻。峽區中線及台灣淺灘附近氧含量較低(5.0毫克/升)。
海水中溶解氧多還是淡水中多
氧在海水中的溶解度,隨温度的升高而降低,隨海水鹽度的增加而減少,在浮游生物生長繁殖的海域,表層海水的溶解氧含量不但白天和黑夜不同,而且隨季節而異,加上海流等因素的影響,使溶解氧在海洋中形成了垂直分佈和區域分佈。