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目录 1

第1章 导论 1

1.1 海洋化学定义和范围 1

1.2 海洋化学20世纪的发展回顾和21世纪展望 4

1.2.1 海洋化学发展简史 4

1.2.2 海洋化学遵循“实践-理论-再实践-再理论……”的规律，螺旋式上升发展 6

1.2.3 海洋化学沿着“深”、“广”两度辩证统一地发展 7

1.2.4 海洋化学是“全球海洋化学”和“区域海洋化学”相结合的互补发展 7

1.2.5 海洋化学在国民经济发展中的地位和应用 10

1.2.6 海洋化学的发展预测和展望 13

参考文献 19

第2章 海水中电解质活度系数的若干进展 23

2.1 Pitzer理论及其在海水体系上的应用 23

2.1.1 Brφnsted-Guggenheim特殊相互作用模型 23

2.1.2 Pitzer理论 25

2.1.3 海水活度系数 27

2.2 海水中电解质活度系数研究的最新进展 33

2.2.1 蒙特卡罗（Monte Carlo）法简介 33

2.2.2 Lund等方法的理论和计算方法 33

2.2.3 硬球半径 34

2.2.5 计算结果和讨论 35

2.2.4 海水模型 35

2.3 海水中非电解质活度系数研究的新进展 38

2.3.1 非库仑处理 38

2.3.2 Pitzer方程的应用 42

2.3.3 混合电解质溶液 44

2.3.4 模拟盐效应 46

2.3.5 半经验方法 51

参考文献 57

第3章 海水中元素物种化学存在形式和存在形态 61

3.1.1 控制海水中元素化学模型或存在形式的主要因素 62

3.1 海水化学模型计算方法——化学平衡计算法 62

3.1.2 常压下海水化学模型的计算方法和步骤 63

3.2 海水化学模型——海水常量组分的存在形式 65

3.2.1 准备工作 65

3.2.2 计算结果 67

3.3 海水中微（痕）量元素的无机存在形式 70

3.3.1 一般规律 70

3.3.2 定量推算方法 71

3.3.3 典型计算举例 75

3.4 海水中元素的有机存在形式 82

3.4.1 海洋中有机物和有机配位体 83

3.4.2 氨基酸 85

3.4.3 腐殖酸 88

3.4.4 海水中元素有机存在形式 91

3.5 海水中固体微粒配位体的存在形式 97

3.5.1 非生物固体微粒配位体 97

3.5.2 生物相关固体配位体 102

3.6 海水中液-固界面“金属-有机物-固体粒子”三元配合物存在形式 102

参考文献 103

4.1.1 交换／吸附等温线和等温式——台阶型等温线 111

4.1 概述 111

第4章 海水中金属-配位体-固体微粒三元配合物研究进展 111

4.1.2 台阶型E（％）-pH值关系曲线 118

4.1.3 台阶型的液-固界面化学动力学曲线 119

4.1.4 海水中液-固界面分级离子／配位子交换理论 127

4.2 海水中液-固界面过程的pH值效应 137

4.2.1 Kurbatov作图法 137

4.2.2 离子交换吸附的pH值范围法——交换百分率E（％）-pH值关系的s形和反S形曲线作图法 138

4.2.3 较普遍的E（％）-pH值关系式 141

4.3 E（％）-pH值曲线法研究三元配合物的类型 144

4.3.1 三元配合物的分类 144

4.3.2 E（％）-pH值曲线法研究三元配合物的类型 146

4.4 S形曲线左-右摆动规律法实验测定液-固界面三元配合物的稳定常数 154

4.5 液-固界面三元配合物的波谱研究 159

4.6 液-固界面三元配合物的E（％）-pH值曲线的理论定量模式 161

4.6.1 引言 161

4.6.2 反应模式 163

4.6.3 E（％）-pH值关系公式 164

参考文献 169

第5章 海水微表层化学和海-气界面作用研究近况 174

5.1 引言 174

5.2.1 理论研究方法 175

5.2 海水微表层的研究方法 175

5.2.2 海水微表层的实验方法 178

5.3 海水微表层的多层模型 182

5.3.1 海水物理-化学性质突变层 184

5.3.2 海水微表层的多层模型 186

5.4 海水微表层的厚度及其实验测定 191

5.4.1 以海水物理-化学突变层为海水微表层厚度的划分和实验测定依据的方法 191

5.4.2 其他测定海水微表层的方法 195

5.5 海水微表层中Gibbs吸附定理之异常及海水微表层化学简介 196

5.5.1 海洋微表层生物学简介 197

5.5.2 海洋微表层化学 202

5.5.3 海水微表层的若干综合化学性质研究 213

5.6 大亚湾海水微表层化学-生物学的初步研究 217

5.6.1 大亚湾各层海水中浮游植物的种类和数值分布特征 217

5.6.2 大亚湾海水微表层和次表层的叶绿素（Chl-a）的研究 224

5.6.3 大亚湾海水微表层络合容量研究 230

5.7 物质海-气通量计算及其在物质全球循环中的应用 234

参考文献 235

第6章 海洋生物地球化学过程和物质全球循环研究进展 244

6.1 概论 244

6.1.1 简史 244

6.1.2 海洋生物地球化学循环和物质全球变化 245

6.2 海洋中生物圈和生态系原理 268

6.2.1 生态系 268

6.2.2 海洋中的生物圈 273

6.3 全球生物地球化学循环和全球变化 289

6.3.1 元素的全球生物地球化学循环 289

6.3.2 碳、氮、硫、磷关联 289

6.4 碳的海洋生物地球化学循环和碳的全球变化及CO2温室效应 290

6.4.1 碳的海洋生物地球化学循环 290

6.4.2 海洋碳循环 292

6.4.4 海洋碳循环中的“生物泵（biological pump）”作用 294

6.4.3 碳的全球变化与CO2温室效应 294

6.5 氮的海洋生物地球化学循环 297

6.5.1 氮的全球循环 297

6.5.2 海洋氮循环 299

6.6 磷的海洋生物地球化学循环 301

6.6.1 磷的全球循环 301

6.6.2 海洋磷循环 301

6.7 硫的海洋生物地球化学循环 302

6.7.1 硫的全球循环 302

6.7.2 海洋硫循环 303

6.8 金属的海洋生物地球化学循环 305

6.9 太平洋的“高营养盐-低生产力问题”和铁假设 308

参考文献 311

第7章 海洋有机物及其生物地球化学 315

7.1 海洋中的主要有机物 315

7.1.1 概述 315

7.1.2 海洋中的核酸 317

7.1.3 氨基酸、肽和蛋白质 320

7.1.4 腐殖酸 328

7.2 海水溶解有机物的生物地球化学 340

7.2.1 海水中DOC的生物地球化学 341

7.2.2 海水中的溶解有机氮（DON）和氨基酸 346

7.2.3 海水中的溶解有机磷（DOP） 350

7.2.4 海水中的溶解有机硫 350

7.3 海洋中的颗粒有机碳和胶体有机物的生物地球化学 358

7.3.1 海洋中的颗粒有机碳（POC） 358

7.3.2 海洋中的胶体有机物 360

7.4 海洋初级生产力 366

7.4.1 光合作用和呼吸作用 366

7.4.2 海洋的初级生产力 367

7.4.3 新生产力（NP） 372

7.4.4 Redfield模型 373

参考文献 375

第8章 海洋生态系化学探讨 382

8.1 大亚湾生态系化学及其特征 383

8.1.1 大亚湾生态系化学概述 383

8.1.2 大亚湾生态系的pH值、碱度和溶解氧 385

8.1.3 大亚湾生态系的无机氮 388

8.1.4 大亚湾生态系的磷酸盐和硅酸盐 391

8.1.5 大亚湾生态系的N／P比率 394

8.1.6 大亚湾生态系的叶绿素a和初级生产力 397

8.1.7 大亚湾生态系化学性质的综合比较 405

8.2 赤潮的化学研究 411

8.2.1 赤潮概论 411

8.2.2 赤潮的化学预测初探 413

8.2.3 一氧化氮（NO）对海洋浮游植物／赤潮藻生长影响的规律及其化学特征的初步研究 421

8.3 我国沙尘暴与赤潮相关性初探 429

8.3.1 引言 429

8.3.2 我国沙尘暴的时空分布 430

8.3.3 我国沙尘暴的动态变化 431

8.3.4 赤潮的时空分布 433

8.3.6 讨论 435

8.3.5 赤潮的动态变化 435

8.4 海水-生物界面相互作用的几个理论 437

8.4.1 藻类对微量金属元素的吸收 438

8.4.2 藻类与海水界面物质的扩散-反应理论 443

8.4.3 钾离子通道 448

8.4.4 ClC Cl-氯离子通道（阴离子通道） 451

8.4.5 水通道 452

8.4.6 展望 455

参考文献 456

第9章 结束语——海洋化学21世纪的五大难题 464

参考文献 466