全国高等院校海洋类专业教材：化学海洋学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

陈敏 著

图书标签:

• 化学海洋学
• 海洋科学
• 海洋化学
• 高等教育
• 教材
• 海洋类专业
• 环境科学
• 水化学
• 海洋环境
• 学科教材

出版社： 海洋出版社

ISBN：9787502775346

版次：1

商品编码：10168971

包装：平装

开本：16开

出版时间：2009-08-01

用纸：胶版纸

页数：265

字数：457500

正文语种：中文

内容简介

　　《化学海洋学》较为系统地阐述了海水化学组成、海水中的溶解气体、海水中二氧化碳一碳酸盐体系、主要生源要素的生物地球化学循环、海洋中的痕量金属、海洋有机地球化学和同位素海洋化学等方面的内容，其主要特色有三点：其一是在化学海洋学经典理论基础上，融入学科发展的新内容；其二是强化了与物理海洋学、生物海洋学、海洋地质学相关的内容，充分体现学科交叉的特点；其三是在相关章节以知识链接的方式给出所涉及的一些概念、原理、历史等的解释或描述，以利于读者对相关知识的理解及知识面的拓展。《化学海洋学》可作为海洋科学本科生的基础教材，同时可供从事海洋科学、环境科学、地球科学等领域的科教工作者及有关高等院校研究生阅读、参考。

内页插图

目录

第1章 绪论
1.1 化学海洋学研究范畴
1.1.1 化学海洋学研究内容
1.1.2 化学海洋学与海洋化学
1.2 化学海洋学发展简史
1.2.1 化学海洋学的孕育阶段
1.2.2 早期探索与分析阶段
1.2.3 海洋营养盐的调查与研究
1.2.4 海水分析化学的发展
1.2.5 海洋物理化学的发展
1.2.6 深海大洋的探索，成果叠现
1.2.7 海洋对全球变化的响应与反馈
1.3 化学海洋学在社会经济中的作用
1.3.1 海洋资源的开发利用
1.3.2 海洋环境问题
本章小结

第2章 海水的化学组成
2.1 引言
2.2 海洋的形成
2.2.1 宇宙的形成
2.2.2 太阳的形成
2.2.3 地球的形成
2.2.4 月球的形成
2.2.5 海洋的形成
2.3 海水的化学组成
2.3.1 水的性质及其意义
2.3.2 原始海水的化学组成
2.3.3 海水化学组成的变迁
2.3.4 现代海水的化学组成
2.4 盐度和氯度
2.4.1 克纽森盐度公式
2.4.2 1969年电导盐度定义
2.4.3 1978年实用盐度（psu）
2.4.4 海水密度
2.4.5 海洋盐度的分布
2.5 海水化学组分的物理输送
2.5.1 水团运动
2.5.2 物质输送的平流～扩散方程
本章小结

第3章 海水中的溶解气体
3.1 引言
3.2 大气的气体组成
3.2.1 大气层的结构
3.2.2 大气气体组成的历史演化
3.2.3 现代大气的气体组成
3.2.4 道尔顿气体分压定律
3.3 气体的溶解度
3.3.1 气体溶解度的定义
3.3.2 气体溶解度的计算
3.3.3 气体饱和度
3.3.4 气体在海水中的溶解度
3.4 海－气界面气体交换
3.4.1 海－气界面气体交换的薄膜模型
3.4.2 海－气界面气体交换的影响因素
3.5 海洋中的非活性气体
3.5.1 非活性气体偏离饱和的影响因素
3.5.2 物理过程影响程度的定量计算
3.6 溶解氧
3.6.1 溶解氧的来源与消耗
3.6.2 溶解氧的分布特征
3.6.3 表观耗氧量（AOU）
3.6.4 AOU的空间分布
3.6.5 氧的全球生物地球化学循环
3.7 微量活性气体
3.7.1 一氧化二氮(N2O)
3.7.2 甲烷(CH4)
3.7.3 一氧化碳(CO)
3.7.4 氢气(H2)
本章小结

第4章 海水中二氧化碳一碳酸盐体系
4.1 引言
4.1.1 海洋碳体系的重要性
4.1.2 海洋碳储库
4.1.3 人类来源CO2
4.2 海水的pH值
4.2.1 海水酸化
4.2.2 pH定义
4.2.3 海水的pH值及其影响因素
4.2.4 海水pH值的空间变化
4.3 海水的总碱度
4.3.1 海水的总碱度
4.3.2 影响总碱度的海洋学过程
4.3.3 海洋总碱度的分布
4.4 海水的总二氧化碳
4.4.1 总二氧化碳
4.4.2 影响总二氧化碳的海洋学过程
4.4.3 海洋总二氧化碳的分布
4.5 海水二氧化碳分压
4.5.1 海水二氧化碳分压的表达方式
4.5.2 海水二氧化碳分压的分布及其影响因素
4.6 海水中二氧化碳体系的化学平衡
4.6.1 海水中二氧化碳体系的化学平衡关系
4.6.2 碳酸表观电离平衡常数pK值的含义
4.6.3 温度、盐度和压力对pK值的影响
4.7 海水中二氧化碳体系各分量的计算
4.7.1 观测量为pH值和TC02
4.7.2 观测量为pH值和TA(忽略HBO3的影响)
4.7.3 观测量为pH值和pCO3
4.7.4 观测量为TA和pCO2
4.7.5 观测量为TC02和pCO2
4.7.6 观测量为TA和TCO2
4.7.7 海水中二氧化碳各分量计算的误差
4.8 海水中碳酸钙的沉淀与溶解平衡
4.8.1 海水中CaCO3的表观溶度积
4.8.2 海水中CaCO3的饱和度
4.8.3 海水中CaCO3的饱和深度
4.8.4 海水中CaCO3的溶解过程
4.9 海洋对人类来源CO2的吸收
4.9.1 大气中人类来源CO2的增加
4.9.2 二氧化碳一碳酸盐体系的缓冲因子(Revelle因子)
4.9.3 海洋吸收人类来源CO2潜力的评估
4.9.4 海洋中人类来源CO2含量的确定
4.9.5 海水中人类来源CO2含量的分布
4.9.6 冰期一间冰期大气CO2浓度的变化
4.9.7 人类来源CO2对海洋无机碳体系的影响
本章小结

第5章 主要生源要素的生物地球化学循环
5.1 引言
5.1.1 营养盐的构成
5.1.2 营养盐循环概述
5.2 海洋中氮的生物地球化学循环
5.2.1 海洋氮循环在气候变化中的作用
5.2.2 氮的存在形态与储库
5.2.3 海洋氮循环路径
5.2.4 海洋氮循环的关键过程
5.2.5 海洋中氮营养盐的分布
5.2.6 人类活动对海洋氮循环的影响
5.3 海洋中磷的生物地球化学循环
5.3.1 海洋磷循环的重要性
5.3.2 磷的存在形态与储库
5.3.3 海洋磷的收支状况
5.3.4 海洋中磷的停留时间
5.3.5 海洋磷循环
……

第6章 海洋中的痕量金属
第7章 海洋有机地球化学
第8章 同位素海洋化学
主要参考文献

精彩书摘

　　第2章 海水的化学组成
　　2.1 引言
　　从太空俯瞰，地球是蓝色的，就像一颗宝石漂浮在沉沉夜空。覆盖地球表面的辽阔水域在阳光作用下，形成了宝石般的蓝色。在整个太阳系，地球是唯一拥有如此大量液态水的星球，这正是地球的独特之处。在地球整个46亿年的大部分历史中，水一直是生命的摇篮。最早的生命形式在水中开始演化，陆地、水中的各类生物都是从海洋开始它们演化的旅程。唯有因为水及其特殊的组合性质，地球上的生命才有存在的可能。
　　2.2　海洋的形成
　　2.2.1　宇宙的形成
　　距今约140亿年前，一个比针尖还小的点发生大爆炸，宇宙从此诞生。大爆炸的速度之快，范围之广，无法用语言来形容。在大爆炸的第1秒钟，产生了引力和支配物理学的其他力；不到1分钟，宇宙的直径已有1 600万亿km，而且还在迅速扩大，与此同时，产生了大量的热量，温度高达1 000万℃，足以引起核反应，进而产生较轻的元素，主要是氢、氦和少量锂。3分钟后，98％目前存在的物质就产生了，物质粒子摆脱了能量的束缚，开始自发地排列起来形成现在的宇宙。

前言/序言

　　《化学海洋学》是海洋化学专业的一门重要专业基础课，肩负着提供给人们认识海洋、开发海洋、保护海洋、管理海洋的海洋化学方面的重要知识。
　　《化学海洋学》的编著者陈敏教授近20年来主持与参与了国家自然科学基金重点项目、面上项目、国家“973”计划、国家“八五”、“九五”、“十五”、“十一五”科技攻关计划、国际极地年中国行动计划等共计33项课题的研究，通过解读海洋中固有的或外加的同位素信号，揭示各种海洋学过程及其对全球变化的响应与反馈，在海洋颗粒有机碳输出通量、海洋生物固氮作用、极地海域碳循环、胶体态铁的生物可利用性、水团组成的同位素表征等方面开展了一系列研究，积累了比较丰富的海洋化学研究经验，并对海洋化学的学科前沿有比较深切的了解。近几年来，他负责讲授《化学海洋学》课程，在使用郭锦宝老师主编的《化学海洋学》教材进行讲授的过程中，他努力探索提高教学质量的方法与途径，与时俱进，不断更新讲授的内容，并注意倾听学生的意见和反映。在科研与教学两方面的深入实践和积累，为他编撰新的《化学海洋学》奠定了坚实的基础。另一方面，在《化学海洋学》备课的过程中，广泛参考了国内外相关的出版物，为其博采众长提供了重要的借鉴。经过几年的摸索、积累和反复修改，新的《化学海洋学》终于与读者见面了，这是厦门大学海洋化学教材建设的一项重要成果。

蔚蓝深处的探秘：当代海洋科学前沿课题精选 本书聚焦于当前海洋科学研究中最具活力和挑战性的几个领域，旨在为海洋科学、地球科学以及相关交叉学科的研究者、教师和高年级学生提供一个深入理解当代前沿课题的窗口。全书不涉及化学海洋学的基础理论、元素循环或特定化学过程的详细论述，而是将视角投向宏观尺度的物理过程、生物多样性的演化以及人类活动对海洋系统的多尺度影响。 本书共分为五大部分，共十七章，结构严谨，内容前沿，力求展现当代海洋科学的广阔图景。 --- 第一部分：海洋环流动力学与气候系统耦合 (Dynamics of Ocean Circulation and Climate Coupling) 本部分深入探讨了驱动全球海洋环流的复杂物理机制及其与大气、冰雪圈的相互作用，重点关注能量和物质在海洋内部的传输过程。 第一章：中尺度涡的生成、演化与能量级串 本章摒弃对溶解或悬浮化学物质在涡内分布的讨论，而是专注于描述中尺度涡（Mesoscale Eddies，尺度在数十至数百公里）的动力学特征。详细分析了地转不稳定性、惯性稳定性在涡旋生成中的作用，并引入了对流层-海洋边界层之间的动量和热量交换模型。重点讨论了如何利用卫星高度计数据和浮标阵列，定量描述中尺度涡如何将能量从大尺度环流（如西边界流）向小尺度湍流进行能量级串（Energy Cascade），以及这种能量耗散对次中尺度过程（Submesoscale Processes）的影响。 第二章：深海热盐环流的非线性模拟与冰盖动力学 本章着重于大洋温盐环流（Thermohaline Circulation, THC）的长期演变。研究范畴主要集中在冰盖融化对深水形成的反馈机制，特别是南极冰盖融水（特别是罗斯冰架和龙达冰架下方的淡水排放）如何通过密度降低，抑制深水形成区（如拉布拉多海和威德尔海）的底层水生成。内容涉及全球耦合气候模型（GCMs）中对深海热盐环流“转速”的敏感性分析，以及地转平衡（Geostrophic Balance）在深海平流过程中的局限性探讨，但不涉及海水化学成分的精确平衡计算。 第三章：近岸波浪驱动的海岸带物质再悬浮与沉积动力学 本部分关注近岸区域的物理驱动力。讨论了风浪场（Wave Field）的谱分析及其在浅水区破碎（Breaking）后释放的巨大能量，这种能量如何驱动海底沉积物的非线性再悬浮过程。重点分析了波浪对沉积物床的剪切应力模型（Shear Stress Models），以及由此引发的泥沙输运路径和堆积模式，这与水体化学性质的稳定性无关，纯粹是力学和颗粒运动学的问题。 --- 第二部分：海洋生物多样性、生态网络与极端环境适应 (Biodiversity, Ecosystem Networks, and Extreme Environment Adaptation) 本部分探讨海洋生物群落的结构、功能及其在不同环境压力下的生存策略，核心在于生物地理学、分子生态学和系统功能性。 第四章：深海热液喷口生物群落的系统发生学与功能分化 本章深入研究了热液喷口、冷泉等极端环境下的生物群落。研究的重点在于利用高通量测序技术（如宏基因组学和转录组学）揭示这些生物群落的系统发生树重建、共生关系的演化路径以及关键酶的功能适应性。讨论范围集中于微生物群落结构如何适应高压、高温和硫化物等化学刺激物，而不深入分析硫化物或甲烷的精确地球化学循环。 第五章：海洋浮游动物群落的地理隔离与物种形成（Speciation） 本章考察了不同海盆和上升流区域浮游动物（Zooplankton）的分子进化和生物地理分布。通过分析线粒体DNA（mtDNA）和核基因组数据，探讨了历史气候变化（如冰期-间冰期）如何驱动物种的迁移、分化和新物种的形成。主要关注生物地理学模型和隔离机制，而非浮游生物摄食（Grazing）对碳循环的影响。 第六章：珊瑚礁生态系统的气候驱动结构稳定性分析 本章侧重于珊瑚礁的物理结构维持和群落结构。分析了风暴对珊瑚骨架的物理破坏、水动力条件（如水流速度和湍流）对珊瑚幼体附着的选择压力，以及不同造礁珊瑚的生长速率和骨骼密度差异。研究对象是珊瑚礁作为物理结构抵抗外部干扰的能力，而非钙化作用中的离子平衡问题。 --- 第三部分：遥感海洋学与海洋声学 (Remote Sensing Oceanography and Underwater Acoustics) 本部分关注利用先进的物理探测手段获取海洋信息的方法论及其应用，侧重于信号处理和数据反演技术。 第七章：卫星合成孔径雷达（SAR）在海面粗糙度监测中的应用 本章详细介绍如何利用SAR技术，通过对后向散射信号的分析，反演出海表风场引起的微小波纹（Capillary Waves）和粗糙度变化。重点讨论了电磁波与海浪的相互作用模型（如GFT模型），以及如何利用后向散射截面（$sigma_0$）来定量估算近地表风速的精度和局限性，完全不涉及水体本身的颜色或光学属性。 第八章：多波束声呐在海底地形地貌三维重建中的高精度应用 本章专注于水下声学在海底测绘中的应用。阐述了多波束测深系统（MBES）的数据采集流程、声速剖面（Sound Velocity Profile, SVP）对声线弯曲的影响，以及如何应用后处理算法（如最小二乘匹配）来提高地形模型的垂直和水平精度。讨论内容局限于声学信号的传播、反射与海底形态的精确描述。 第九章：海洋声学在海洋哺乳动物行为监测中的被动声学方法 本章探讨利用水听器阵列进行海洋哺乳动物的被动监测。研究焦点是声音传播模型（如射线追踪和波动方程模型）在复杂水下声道（Sound Channel）中的应用，以及如何通过信号处理技术（如DOA估计）来定位和追踪鲸豚类发声源。不涉及海洋酸化或噪音污染对生物生理的直接影响。 --- 第四部分：古海洋学：冰期-间冰期气候记录重建 (Paleoceanography: Reconstructing Glacial-Interglacial Climate Records) 本部分回顾利用海洋沉积物和冰芯记录重建过去数百万年气候变率的方法论，核心在于同位素和微体化石的物理化学分析，而非化学过程本身。 第十章：有孔虫氧同位素比值（$delta^{18}O$）在海平面变化中的应用与误差源分析 本章详细分析了利用特定种属有孔虫（如表居浮游有孔虫和底栖有孔虫）的钙质外壳中氧同位素比值（$delta^{18}O$）来重建全球冰量和海平面变化的原理。重点讨论了水团温度、冰量变化与$delta^{18}O$值之间的定量关系，以及温度对碳酸钙沉淀过程（Kinetic Isotope Effect）的修正需求，但不讨论水体中碳酸盐的饱和度或pH值变化。 第十一章：深海粘土矿物学在古水团示踪中的应用 本章关注利用沉积物中特定粘土矿物（如伊利石、高岭石）的地球化学信号（如硅同位素或特定金属元素比值）来追踪过去深层水团的源区和搬运路径。这种方法是基于沉积物在不同水团中发生地质风化和沉积作用的差异，而非水体化学反应。 第十二章：海洋沉积物中生物源硅的生物地球化学循环与古生产力（仅限物理记录） 本章探讨利用硅藻和放射虫遗骸中硅的地球化学指标（如硅的氧化态或放射性硅同位素）来反演过去海洋初级生产力的强度。分析的重点是如何将沉积速率、扰动深度等物理参数纳入到对古生产力重建模型的校正中。 --- 第五部分：海洋工程与可持续利用的物理挑战 (Physical Challenges in Ocean Engineering and Sustainable Utilization) 本部分关注海洋资源开发和基础设施建设中遇到的结构力学和流体动力学难题。 第十三章：深海采矿平台在复杂海况下的结构疲劳分析 本章探讨深海矿物资源开采系统中，立柱式或半潜式平台的系泊系统（Mooring Systems）在长期受力下的材料疲劳寿命预测。重点在于应用概率力学和极限状态设计理论来评估波浪载荷和洋流冲刷对结构完整性的影响。 第十四章：海洋温差能（OTEC）系统中的热力学效率与流体能耗比 本章研究海洋温差能利用中的工程优化问题。重点分析了如何设计更高效的热交换器和流体输运管道系统，以最小化运行过程中的流体阻力损失，从而提高系统的净发电效率，完全基于工程热力学和流体力学原理。 第十五章：潮汐能与波浪能转换装置的流固耦合（FSI）建模 本章关注海洋可再生能源转换装置的动力学响应。使用计算流体力学（CFD）结合有限元法（FEM），模拟水流或波浪作用在涡轮机叶片、振荡水柱（OWC）或浮式振荡器上的瞬时受力，并分析由此引起的结构位移和应力反馈。 第十六章：海洋观测网络的能耗优化与数据传输效率 本部分关注部署在海洋中的长期观测系统（如AUV、Argo浮标群）的能源管理和数据传输瓶颈。研究集中于开发基于机器学习的自主巡航策略，以最小化浮标的泵送能耗和数据传输的时延，从而延长任务周期。 第十七章：人造礁体与生态工程中的水动力学稳定性 本章探讨人工结构物在海底的长期稳定性。分析不同材料和几何形状的人造礁体（用于生态修复或防波堤）在海流和波浪联合作用下的冲刷特性和位移阈值，确保结构在预期水动力载荷下不会发生不稳定的运动或基座淘空。

评分☆☆☆☆☆

这本书拿到手里，沉甸甸的，书名《化学海洋学》，感觉就带着一股子深邃和严谨。我之前对海洋的认知，可能还停留在海浪、沙滩和各种海洋生物的美丽画面。但这本书，就像一把钥匙，突然为我打开了一个全新的世界。它不是那种泛泛而谈的介绍，而是深入到海洋的分子层面，去探究那些我们肉眼看不到的化学过程。读第一部分关于海洋水体化学性质的内容时，我就被深深吸引了。作者用详实的图表和数据，解释了海水溶解了多少种元素，这些元素是如何分布的，以及它们之间复杂的相互作用。尤其是关于海洋中养分循环的部分，我才了解到，那些我们常说的藻类大量繁殖，甚至引起“赤潮”现象，背后竟然是如此精密的化学平衡在起作用。书中对溶解氧、pH值、碳酸盐体系的阐述，也让我明白了海洋酸化对珊瑚礁生态系统的潜在威胁，这让我对海洋保护有了更深刻的理解。整本书的语言虽然专业，但作者的逻辑清晰，叙述循序渐进，即使是像我这样的非专业读者，也能逐渐跟上思路，感受到海洋化学的魅力。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我着迷的，莫过于关于海洋地球化学的章节。这部分内容，就像是在讲述地球海洋的“前世今生”，以及它与地质活动的紧密联系。作者通过对海底热液喷口、海底沉积物等的研究，揭示了地球内部的化学物质是如何进入海洋，又如何影响着海洋的整体化学组成。我从来没有想过，我们脚下的大地，与头顶的海洋，竟然在化学层面有着如此深厚的渊源。书中对海底矿产资源的形成过程，以及它们在海洋化学循环中所扮演的角色，进行了深入的阐述。这让我对石油、天然气等资源的形成有了更直观的认识，也让我对海洋地质勘探的复杂性和重要性有了新的认识。另外，书中对海洋同位素地球化学的介绍，更是将我带入了一个微观而精确的世界，让我了解到同位素的比例变化，竟然能够指示过去海洋环境的变迁，这简直是海洋的“历史记录仪”！

评分☆☆☆☆☆

整本书读下来，我最大的感受是，海洋不再仅仅是蔚蓝的背景，而是一个充满复杂化学反应的动态系统。作者在《化学海洋学》这本书中，用严谨的科学态度和丰富的知识储备，为我构建了一个关于海洋化学的完整图景。从微观的分子互动，到宏观的全球循环，无处不体现着化学的精妙。书中对各种化学参数的测定方法和仪器设备的介绍，也让我领略到科学研究的严谨与创新。虽然我不是海洋化学专业的学生，但通过这本书，我不仅获得了关于海洋化学的知识，更重要的是，培养了对海洋科学的敬畏之心和探索欲。这本书的编写质量很高，无论是内容的选择，还是逻辑的组织，都体现了作者的深厚功底。它让我明白，了解海洋的化学本质，是认识和保护这颗蓝色星球的基础。我强烈推荐所有对海洋感兴趣，或者希望深入了解海洋科学的读者，都能读一读这本书。

评分☆☆☆☆☆

读到后面关于海洋物理化学的部分，这本书的实用性和前瞻性就更加凸显了。我一直对气候变化很关注，而这本书正好从化学的角度，剖析了海洋在气候系统中的核心作用。书中对海水热力学性质的详细介绍，让我明白了海水温度、盐度等因素是如何影响全球热量传输的，以及它们如何与大气相互作用，共同驱动着气候变化。我对书中关于海洋碳汇机制的讲解尤其印象深刻，了解到海洋吸收和储存二氧化碳的能力，以及这一过程的化学细节，让我更加理解了为什么海洋被认为是应对气候变化的关键。同时，书中对海洋污染物在大气-海洋界面上的迁移和转化过程的分析，也让我看到，人类活动的影响是如何跨越界限，影响着整个地球的化学平衡。这本书让我意识到，海洋化学研究不仅仅是基础学科，更是解决全球性环境问题的钥匙。

评分☆☆☆☆☆

翻到这本书的中段，关于海洋有机化学的部分，简直是给我打开了一扇通往神秘实验室的大门。我一直以为海洋里漂浮的那些有机物，不过是动植物的残骸，但这本书彻底颠覆了我的认知。它详细介绍了海洋中存在的各种复杂有机分子，比如浮游生物产生的次级代谢产物，以及它们在海洋食物网中的作用。书中对一些特殊有机物的分析，比如某些具有生物活性的海洋天然产物，更是让我惊叹于海洋的“宝藏”属性。它不仅是生命的摇篮，更是一个巨大的天然化学合成工厂。作者通过大量的案例研究，展示了这些有机物是如何形成、转化，又如何影响着海洋生态系统的能量流动和物质循环。我尤其对书中关于海洋污染物和其化学降解过程的探讨印象深刻。了解到一些持久性有机污染物在海洋中可能存在的长期危害，以及科学家们正在研究的生物修复技术，让我对人类活动与海洋环境的互动有了更清醒的认识，也让我对环境保护的紧迫性有了更深的体会。

评分☆☆☆☆☆

专业教材啊看不懂啊领导让买的

评分☆☆☆☆☆

不错，信赖京东，价格实惠

评分☆☆☆☆☆

经济实惠，比书店便宜不少。

评分☆☆☆☆☆

还不错，呵呵.还没有细看，包装是不错的

评分☆☆☆☆☆

专业教材啊看不懂啊领导让买的

评分☆☆☆☆☆

不错，信赖京东，价格实惠

评分☆☆☆☆☆

专业教材啊看不懂啊领导让买的

评分☆☆☆☆☆

书不错，物流也很给力

评分☆☆☆☆☆

很好的教科书，知识很丰富