海洋酸化的影响

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1、海洋酸化的影响时间：2013.12.21中国海洋大学工程学院机械设计制造及其自动化12级康李平12090022021【摘要】：海洋酸化即海水由于吸收了空气中过量的二氧化碳，导致酸碱度降低的现象。酸碱度一般用pH来表示，范围为0-14，pH为0时代表酸性最强，pH为14代表碱性最强。蒸馏水的pH为7，代表中性。海水应为弱碱性，海洋表层水的pH约为8.2。当空气中过量的二氧化碳进入海洋中时，海洋就会酸化。科学研究表明，由于人类活动影响，到2012年，过量的二氧化碳排放已将海水表层pH降低了0.1，这表示海水的酸度已经提高了30%。预计到21

2、00年海水表层酸度将下降到7.8，到那时海水酸度将比1800年高150%。【关键字】：海洋酸化、二氧化碳、碳酸一、研究现状1956年，美国地球化学家洛根·罗维尔开始着手研究大工业时期产生的二氧化碳在未来50年中将产生怎样的气候效应。洛根通过监测发现：被释放到大气中的二氧化碳不会全部被植物吸收，有相当部分残留在大气中，且有大量二氧化碳被海洋吸收。2003年，“海洋酸化”这个术语第一次出现在英国著名科学杂志《自然》上。2005年，灾难突发事件专家詹姆斯·内休斯进一步阐明了海洋酸化潜在的威胁。他的研究发现，5500万年前，海洋里曾经出现过一次

3、生物灭绝事件，罪魁祸首就是溶解到海水中的二氧化碳，估计总量达到45000亿吨，此后海洋至少花了10万年时间才恢复正常。 2012年，美国和欧洲科学家发布了一项新研究成果，证明海洋正经历3亿年来最快速的酸化，这一酸化速度甚至超过了5500万年前那场生物灭绝时的酸化速度。二、主控因素1、海水酸化成因表层海水pH值上升的主要原因是由于大气中二氧化碳溶于海水中形成了碳酸．海洋中的碳酸盐能降低这一过程带来的影响．但是不同海域的海水中CO32-浓度不同(与温度等因素相关)，两极海域仅为热带海域的41％，因此，不同海域海水酸化情况不同。2、二氧化碳的

4、来源碳循环是地球上最重要的循环之一，二氧化碳是这一循环中的常见物质。它的释放过程主要存在于以下几个碳交换途径：(1)动植物通过呼吸作用生成二氧化碳和水。(2)微生物分解死去的动物和植物转化为二氧化碳或甲烷。(3)通过燃烧煤、石油、天然气或是其产品有机材料氧化它包含的碳，产生二氧化碳。(4)生产水泥的过程中，石灰石(碳酸钙)被加热生产石灰(氧化钙)和二氧化碳。(5)火山爆发和岩石风化作用释放到大气中的气体。(6)与海洋中的二氧化碳交换。来自化石燃料使用及土地利用变化对植物和土壤碳影响所产生的二氧化碳排放是大气二氧化碳增加的主要来源。据估算

5、，自1750年以来，排放到大气中的二氧化碳大约有2／3来自化石燃料燃烧，1／3来自土地利用变化。这些二氧化碳有45％留存在大气中，30％被海洋吸收，其余的被陆地生物圈吸收。排放到大气中的二氧化碳，50％在30a里被清除，30％在几百年里被清除，剩余的20％将在大气中留存数千年。3、影响海水吸收二氧化碳的因素表层海水中含有的碳，主要形式表现为碳酸氢盐离子(超过90％，其余大部分是碳酸盐)。一些因素如：温度、pH值、压力和其他离子的变化都影响海洋中碳元素的存在形式。海洋吸收二氧化碳大部分靠物理溶解，其次是化学反应，二氧化碳与水和矿物质生成碳

6、酸盐。另外，藻类等生物有机体也可以依靠光合作用消耗大量二氧化碳。这些生物死后，转化的碳物质会随之沉积到海底。不过，不同地区的海洋吸收二氧化碳的能力不同，大约40％的二氧化碳被极地海洋吸收，原因是二氧化碳在冷水中的溶解度高于温水。被海水吸收的二氧化碳再通过洋流重新分布到世界各地，因此不同海域的二氧化碳浓度也各不相同。从1950年开始，海洋吸收二氧化碳的量逐渐增加，这可能是因为二氧化碳在空气中的含量日益增加的缘故。但是2000年后，尽管海洋吸收的二氧化碳从绝对值来看并没有减少，但与陆地植被相比，吸收比例有所下降。究其原因有：①温度升高降低了

7、海水的二氧化碳溶解度；②人们给海洋的二氧化碳越多，海水的酸性就越强，它吸收二氧化碳的能力相应就减弱了。4、海洋中的碳循环溶解在海洋表面的这些可溶性无机碳，会因为直接与大气接触，而在一定条件下把溶解的二氧化碳释放出来。在不同温度压力情况下，二氧化碳在水里的溶解度不同，世界各地海平面的气压变化相对较小，但是温度变化较大，而二氧化碳在水里的溶解度，随着温度的升高会下降。在冬季，高纬度的地区水温寒冷，二氧化碳在水里的溶解度高；而在低纬度地区的温暖海面及夏季，二氧化碳在水里的溶解度低，溶解在水里的一些二氧化碳就会被释放。由于海洋的洋流、环流作用，

8、不同温度的海水进行交换。总体来说，海水对于二氧化碳的交换基本平衡。在工业化之前，每年海洋从大气中吸收700亿t碳．同时释放706亿t碳，相差不足1％。新溶解在海水里面的二氧化碳基本都在海水表层。海水表层大约