海水比色计测量方法

A. 比色法标曲添加量与样品不同会有影响吗

会的
比色法(colorimetry)是通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的方法。 常用的比色法有两种：目视比色法和光电比色法，前者用眼睛观察，后者用光电比色计测量，两种方法都是以朗伯－比尔定律（见紫外-可见分光光度法）为基础。
增加量是指某指标的本期值与上个统计周期的值的差值，表示的是某个指标在一定时期发展的绝对量值。包括同比增加量和环比增加量。
样品（sample）是能够代表商品品质的少量实物。它或者是从整批商品中抽取出来作为对外展示模型和产品质量检测所需；或者在大批量生产前根据商品设计而先行由生产者制作、加工而成，并将生产出的样品标准作为买卖交易中商品的交付标准。

B. 有什么比色方法

第二节 比色分析测量仪器和测量方法

比色分析法通过比较溶液对光的吸收程度以测定物质的含量。

一、比色测量仪器

（一）比色测量仪器的基本部件

比色测量仪器一般包括以下五大部件（图8-4）。

图8-4 比色测量仪器部件示意图

1．光源

在光电比色计和可见光分光光度计中，采用6～12v的钨灯，其最适宜的波长范围是360～1000nm，为使光的强度稳定，须用稳压装置来稳定电压。

2．波长控制器

在光电比色计中采用滤光片作为波长控制器。滤光片是有色玻璃片，其作用是从光源发出的连续光谱中分出实验所需的某一特定波长范围的光，即获得适当波长的近似单色光。

选择滤光片的原则是滤光片最易透过的光，也就是溶液最易吸收的光。即滤光片的颜色与溶液的颜色应互为补色，这是因为有色溶液对它的互补色光有最大的吸收。581-g型光电比色计通常只有红、绿和蓝三块滤光片。例如，要测定kmno4溶液，就应选用绿色滤光片。

分光光度计采用单色器来控制波长。它可以把连续波长的光分解，从中得出任一所需波长的更纯的单色光。单色器包含有狭缝调节、透镜系统以及色散元件。

图8-5为自准式单色光器。光源发出的光经入射狭缝由凹 面准直镜反射后的平行光投在棱镜上，经棱镜色散后的光又经准直镜反射到出射 狭缝，转动棱镜便可在出射狭缝得到所需波长的单色光。

图8-5 自准式单色光器示意图

图8-6 硒光电效应示意图

3．吸收池

吸收池供比色时盛溶液用，它是用无色透明、厚度均匀的玻璃制成的。其透光的两面严格平行。同一系列的测定中，所用的比色皿必须配套，即同一配套比色皿盛有同一溶液在同一波长时测得的透光率误差不得越过0.5%。实验时可根据溶液的浓度不同选择。0.5,1.0,2.0,3.0cm不同规格的比色皿。比色皿要保持清洁，透光面要注意保护，不得用手直接接触或用粗糙的滤纸擦拭，以免划伤表面，影响吸收程度。若外壁有液珠，应用滤纸吸干后再用擦镜纸擦净。

4．光电转换器

它是将光能转换成电信号的器件，常用的有光电池和光电管。

光电池 常用的硒光电池如图8-6，适用 于380～750nm波长范围。当光线照射到光电池时，电子从半导体表面逸出。由于硒的半导体特性而在电路中产生光电流。将光电池与一个灵敏检流计相联，在照射光强度不太大且外电路电阴很小时，光电流大小与照射光的强度成正比。因此可根据光电流的大小测量透过溶液的光强度。

硒光电池的优点是光电流较大，可不必经过放大而直接用灵敏检流计测量。有时当光电池受强光照射或连续使用时间太长时，容易产生“疲劳”，这时需使其在暗的状态下暂作恢复，方可继续使用。

光电管 由封装在真空透明管中的一个半圆柱型阴极和一个丝状阳极组成（图8-7）。阴极凹面有光电发射材料层，被光照射可发电子。当两极间加有电压时，发射出来的电子就流向阳极产生光电流。发射出的电子数目与射在该表面上光束的强度成正比。光电管产生的电流啼弱，经放大器放大后可由微安电表直接指示出吸光度或透光率。

图8-7 光电管线路示意图

图8-8 吸光度和透光率标尺

5．检流计

用光电池作光电转换器的比色测量仪器中，检流计一般采用悬镜式光电反射检流计，其灵敏度较高，能测量10-9a（安培）的电流。检流计有吸光度a和百分透光率t（%）两种刻度标尺，可直接读数（图8-8）。

标尺上透光率t是等分的而吸光度a的刻度是不均匀的。透光率t可用小数或百分率表示。a与t的关系可推导为：

例如，已知某溶液对某一波长的光吸光度为0.04，其透光率可由下面方法求得。

0.04=-lgt

lgt=-0.40

t=0.398=39.8%

又如,已知某溶液对某一波长光的透光率为65%,吸光度为:

对于用光电管作光电 转换器的仪器,由于加了放大器,可方便地连接微安电表、记录仪，数字显示器等指示器，也可以调节电桥平衡的方式读数取数据。

（二）比色测量仪器

1．光电比色计

光电比色计用光电池和检流计测量透射光的强度并直接可读出百分透光率t（%）或吸光度a。图8-9是581-g型光电比色计的示意图。它是利用滤光片把钨灯产生的白光中与测定无关的光除去，使入射光尽可能是接近溶液补色的单色光，从而提高了比色分析的准确度。

图8-9 581-g型光电比色计光学线路示意图

图8-10 721型分光光度计光学系统示意图1.光源 2.,8.聚

光透镜 3.棱镜 4.准直镜 5.,11.保护玻璃 6.入射狭缝 7.

平面镜 9.吸收池 10.光门 12.光电管 13.光栅

2．721型分光光度计

721型分光光度计的工作波长范围为360-800nm。采用真空光电管作为光电能量 转换元件，在整个可见光区都比较灵敏。同时采用晶体管放大电路和电表直读结构，仪器的灵敏度和稳定性都比较好。

图8-10为721型分光光度计的光学系统示意图。由光源发出的连续辐射于聚光镜上，经平面镜转角90度反射到入射狭缝，射入单色器。入射光经过准直镜反身射在出射狭缝上，再经过聚光透镜后进入比色皿。经溶液吸收后的透射光通过光门照射在光电管上转换为光电流信号，经过入大后输入检流计，由电表直接显示吸光度。

二、比色分析的测量方法

无论是光电比色计还是分光光度计，最常用的测量方法有如下两种。

（一）标准曲线计

先配制一系列不同浓度的标准溶液，用选定的显色剂显色。选用合适波长的入射光（光电比色计用滤光片，分光光度计可转动波长调节器）。测定时先以空白溶液调节透光率100%，然后分别测定标准系列的吸光度。以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标作图得到一条通过原点的直线，叫做标准曲线（或称工作曲线）。

例如，测定维生素b12时，可预先绘制维生素b12的a-c标准曲线（图8-11），再用完全相同的方法和步骤测定被测溶液的吸光度，即可从标准曲线上找出被测溶液的浓度或含量。

这种方法叫做标准蛐线法。标准曲线可在固定仪器和方法的条件下多次使用，适合于经常性工作。但若仪器不同或测定方法及条件改变，测得的标准曲线不同。因此在更换任何测定条件时都需重新绘制标准曲线。

图8-11 维生素b12的标准曲线

（二）直接比较计算法

若仅对个别样品进行测定，且a-c曲线线性良好，可水作标准曲线而直接比较测定结果。

先配制一个被测物质溶液浓度相近的标准溶液，与被测溶液在相同条件下测定吸光度。根据下式可以计算。

a标=k标c标b标

a测=k测c测b测

由于使用同一波长的入射光，采用同样的比色皿，测定同样的物质。所以

k标=k测

b标=b测

因此a标/a测=c标/c测

则c测=a测/a标×c标

C. 海水水质标准的分类标准

按照海域的不同使用功能和保护目标，海水水质分为四类：
第一类适用于海洋渔业水域，海上自然保护区和珍稀濒危海洋生物保护区。
第二类适用于水产养殖区，海水浴场，人体直接接触海水的海上运动或娱乐区，以及与人类食用直接有关的工业用水区。
第三类 适用于一般工业用水区，滨海风景旅游区。
第四类适用于海洋港口水域，海洋开发作业区。 各类海水水质标准列于表1
表1 海水水质标准 mg/L 序号 项目 第一类 第二类 第三类 第四类 1 漂浮物质 海面不得出现油膜、浮沫和其他漂浮物质 海面无明显油膜、浮沫和其他漂浮物质 2 色、臭、味 海水不得有异色、异臭、异味 海水不得有令人厌恶和感到不快的色、臭、味 3 悬浮物质 人为增加的量≤10 人为增加的量≤10 人为增加的量≤100 人为增加的量≤1504 大肠菌群≤
（个/L） 10000
供人生食的贝类增养殖水质≤700 － 5 粪大肠菌群≤（个/L） 2000
供人生食的贝类增养殖水质≤140 － 6 病原体 供人生食的贝类养殖水质不得含有病原体。 7 水温（℃） 人为造成的海水温升夏季不超过当时当地1℃，其它季节不超过2℃ 人为造成的海水温升不超过当时当地
4℃ 8 pH 7.8～8.5
同时不超出该海域正常变动范围的0.2pH单位 6.8～8.8
同时不超出该海域正常变动范围的0.5pH单位 9 溶解氧> 6 5 4 3 10 化学需氧量≤（COD） 2 3 4 5 11 生化需氧量≤（BOD5） 1 3 4 5 12 无机氮≤（以N计） 0.20 0.30 0.40 0.50 13 非离子氨≤
（以N计） 0.020 续表1 序号 项目 第一类 第二类 第三类 第四类 14 活性磷酸盐≤
（以P计） 0.015 0.030 0.045 15 汞≤ 0.00005 0.0002 0.0005 16 镉≤ 0.001 0.005 0.010 17 铅≤ 0.001 0.005 0.010 0.050 18 六价铬≤ 0.005 0.010 0.020 0.050 19 总铬≤ 0.05 0.10 0.20 0.50 20 砷≤ 0.020 0.030 0.050 21 铜≤ 0.005 0.010 0.050 22 锌≤ 0.020 0.050 0.10 0.50 23 硒≤ 0.010 0.020 0.050 24 镍≤ 0.005 0.010 0.020 0.050 25 氰化物≤ 0.005 0.10 0.20 26 硫化物≤
（以S计） 0.02 0.05 0.10 0.25 27 挥发性酚≤ 0.005 0.010 0.050 28 石油类≤ 0.05 0.30 0.50 29 六六六≤ 0.001 0.002 0.003 0.005 30 滴滴涕≤ 0.00005 0.0001 31 马拉硫磷≤ 0.0005 0.001 32 甲基对硫磷≤ 0.0005 0.001 33 苯并（a）芘≤
（μg/L） 0.0025 34 阴离子表面活性剂（以LAS计） 0.03 0.10 35 *放射
性核
素
（Bq/L） 60Co 0.03 90Sr4106Rn0.2134Cs0.6137Cs0.7 ①在现有的实验研究和现场调查基础上，以各种水质要素(包括污染物),对靶系统(人体、生态系或生物资源等)影响的剂量与效应定量因果关系为主要依据，先行评定海水水质基准;②以海水水质基准为基础，结合考虑指定保护海域的自然条件和社会条件，以代价与效益或代价与危险分析结果为主要依据，再行制订海水水质标准。“基准”和“标准”是两个不能混淆的相关概念。“基准”是决定和判断有关环境是否适用于预期用途的科学依据，本身无法律约束能力；而“标准”在特定水域或污水排放方面有法定性质，一经权力机关认可即应强制执行。
4 海水水质监测
4.1 海水水质监测样品的采集、贮存、运输和预处理按GB12763.4－91和HY003－91的有关规定执行。
4.2 本标准各项目的监测，按表2的分析方法进行。
表2 海水水质分析方法 序号 项目 分析方法 检出限，mg/l 引用标准 1 漂浮物质 目测法 2 色、臭、味 比色法
感官法 GB12763.2-91
HY003.4-91 3 悬浮物质 重量法 2 HY003.4-91 4 大肠菌群 （1）发酵法（2）滤膜法 HY003.9-91 5 粪大肠菌群 （1）发酵法（2）滤膜法 HY003.9-91 6 病原体 （1）微孔滤膜吸附法1.a
（2）沉淀病毒浓聚法1.a
（3）透析法1.a 7 水温 （1）水温的铅直连续观测（2）标准层水温观测 GB12763.2-91
GB12763.2-91 8 PH （1）PH计电测法（2）PH比色法 GB127634-91
HY003.4-91 9 溶解氧 碘量滴定法 0.042 GB12763.4-91 10 化学需氧量（COD） 碱性高锰酸钾法 0.15 HY003.4-91 11 生化需氧量（BOD5） 五日培养法 HY003.4-91 12 无机氮
（以N计） 氮： （1）靛酚蓝法0.7 GB12763.4-91 （2）次溴酸钠氧化法0.4 GB12763.4-91 亚硝酸盐：重氮－偶氮法0.3 GB12763.4-91 硝酸盐：（1）锌－镉还原法0.7 GB12763.4-91 （2）铜镉柱还原法0.6 GB12763.4-91 13 非离子氨
（以N计） 按附录B进行算 14 活性磷酸盐
（以P计） （1）抗坏血酸还原的磷钼兰法（2）磷钼兰萃取分光光度法 0.62
1.4 GB12763.4-91
HY003.4-91 15 汞 （1）冷原子吸收分光光度法（2）金捕集冷原子吸收光度法 0.0086
0.002 HY003.4-91
HY003.4-91 16 镉 （1）无火焰原了吸收分光光度法（2）火焰原子吸收分光光度法
（3）阳极溶出伏安法
（4）双硫腙分光光度法 0.014
0.34
0.7
1.1 HY003.4-91
HY003.4-91
HY003.4-91
HY003.4-91 17 铅 （1）无火焰原子吸收分光光度法（2）阳极溶出伏安法
（3）双硫腙分光光度法 0.19
4.0
2.6 HY003.4-91
HY003.4-91
HY003.4-91 18 六价铬 二苯碳酰二肼分光光度法 4.0 GB7467-87 19 总铬 （1）二苯碳酰二肼分光光度法（2）无火焰原子吸收分光光度法 1.2
0.91 HY003.4-91
HY003.4-91 20 砷 （1）砷化氢－硝酸银分光光度法（2）氢化物发生原子吸收分光光度法
（3）二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法 1.3
1.2
7.0 HY003.4-91
HY003.4-91
GB7485-87 21 铜 （1）无火焰原子吸收分光光度法（2）二乙氨基二硫代甲酸钠分光光度法
（3）阳极溶出伏安法 1.4
4.9
3.7 HY003.4-91
HY003.4-91
HY003.4-91 22 锌 （1）火焰原子吸收分光光度法
（2）阳极溶出伏安法
（3）双硫腙分光光度法 16
6.4
9.2 HY003.4-91
HY003.4-91
HY003.4-91 23 硒 （1）荧光分分光度法（2）二氨基联苯胺分光光度法
（3）催化极谱法 0.73
1.5
0.14 HY003.4-91
HY003.4-91
HY003.4-91 24 镍 （1）丁二酮肟分光光度法（2）无火焰原子吸收分光光度法
（3）火焰原子吸收分光光度法 0.25
0.03
0.05 GB11910-89
GB11912-89 25 氰化物 （1）异烟酸－吡唑啉酮分光光度法（2）吡啶－巴比土酸分光光度法 2.1
1.0 HY003.4-91
HY003.4-91 26 硫化物
（以S计） （1）亚甲基蓝分光光度法（2）离子选择电极法 1.7
8.1 HY003.4-91
HY003.4-91 27 挥发性酚 4－氨基安替化比林分光光度法 4.8 HY003.4-91 28 石油类 （1）环已烷萃取荧光分光光度法（2）紫外分光光度法
（3）重量法 9.2
60.5
0.2 HY003.4-91
HY003.4-91
HY003.4-91 29 六六六 气相色谱法 1.1 HY003.4-91 30 滴滴滴 气相色谱法 3.8 HY003.-91 31 马拉硫磷 气相色谱法 0.64 GB13192-91 32 甲基对硫磷 气相色谱法 0.42 GB13192-91 33 苯并（a）芘 乙酰化滤纸层析－荧光分光光度法 2.5 GB11895-89 34 阴离子表面活性剂（以LAS计） 亚甲基兰分光光度法 0.023 HY003.4-91 35 放
射
性
核
素Bp/L 离子交换－萃取－电沉积法 2.2 HY/T003.8-91 （1）HDEHP萃－计数法（2）离子交换－计数法 1.8
2.8 HY/T003.8-91
HY/T003.8-91 （1）四氯化碳萃取－镁粉还原－计数法（2）能谱法1.c 3.0
4.4 HY/T003.8-91 能谱法，参见分析法 （1）亚铁氰化铜－硅胶现场富集－能谱法（2）磷钼酸铵－碘铋酸铯－计数法 1.0
3.7 HY/T003.8-91
HY/T003.8-91 注：1.暂时采用下列分析方法，待国家标准发布后执行国家标准
a.《水和废水标准检验法》，第15版，中国建筑工业版社，805∽79，1986。
b.环境科学，7（6）：75∽79，1986
c.《辐射防护手册》，原子能出版社，2：259，1988。
2.见附录A
3.见附录B
4.六六六和DDT的检出限系指其四种异物体检出限之和。
5 混合区的规定
污水集中排放形成的混合区，不得影响邻近功能区的水质和鱼类回游通道。

D. 海是什么颜色的

人肉眼看到的海水的颜色有：深蓝色，蓝绿色甚至黄褐色。海水本身是无色的，但海水中含有较多的无机的和有机的悬浮物质，还有不同种类的溶解物质。悬浮颗粒少，粒径小，分子散射起着主要作用，这些物质对光谱吸收和散射系数都不同。故而呈现不同的颜色。

另外海洋中生活着具有多种颜色的浮游生物，当它们在某些海区大量繁殖时，也会影响所在水域的颜色。

在常规的海洋调查中，采用福雷尔-乌勒标准水色液配制的常用水色计目测确定海色。方法是在舷边背阳光处，将透明度盘沉放于最大可见深度的一半的水层，根据透明度盘上呈现的颜色，在水色计中对比找出与之最相似的色级号码。号码愈小，海色愈蓝；反之则为绿黄色直至褐色。

应用海色观测仪器和遥感方法测量海色，能够确定叶绿素的浓度、悬浮物的含量等海洋环境要素，并可用此方法区分水团，观测上升流的变化和区域分布。

(4)海水比色计测量方法扩展阅读：

海洋的形成

海其实是在地球史上第一次火山爆发时由于水蒸气太多而形成了云，之后又下了几千年的暴雨，汇成了大海。

研究证明，大约在50亿年前，从太阳星云中分离出一些大大小小的星云团块。它们一边绕太阳旋转，一边自转。在运动过程中，互相碰撞，有些团块彼此结合，由小变大，逐渐成为原始的地球。

星云团块碰撞过程中，在引力作用下急剧收缩，加之内部放射性元素蜕变，使原始地球不断受到加热增温；当内部温度达到足够高时，地内的物质包括铁、镍等开始熔解。

在重力作用下，重的下沉并趋向地心集中，形成地核；轻者上浮，形成地壳和地幔。在高温下，内部的水分汽化与气体一起冲出来，飞升入空中。但是由于地心的引力，它们不会跑掉，只在地球周围，成为气水合一的圈层。

位于地表的一层地壳，在冷却凝结过程中，不断地受到地球内部剧烈运动的冲击和挤压，因而变得褶皱不平，有时还会被挤破，形成地震与火山爆发，喷出岩浆与热气。开始，这种情况发生频繁，后来渐渐变少，慢慢稳定下来。这种轻重物质分化，产生大动荡、大改组的过程，大概是在45亿年前完成了。

地壳经过冷却定形之后，地球就像个久放而风干了的苹果，表面皱纹密布，凹凸不平。高山、平原、河床、海盆，各种地形一应俱全了。

在很长一个时期内，天空中水气与大气共存于一体；浓云密布。天昏地暗，随着地壳逐渐冷却，大气的温度也慢慢地降低，水气以尘埃与火山灰为凝结核，变成水滴，越积越多。

由于冷却不均，空气对流剧烈，形成雷电狂风，暴雨浊流，雨越下越大，一直下了很久很久。滔滔的洪水，通过千川万壑，汇集成巨大的水体，这就是原始的海洋。

E. 什么叫比色法操作上应该注意什么问题

比色法是通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的方法。早在公元初古希腊人就曾用五倍子溶液测定醋中的铁。原理是基于被测物质溶液的颜色或加入显色剂后生成的有色溶液的颜色，颜色深度和物质含量成正比，则根据光被有色溶液吸收的强度，即可测定溶液中物质的含量。

操作注意事项：选择适当的细胞接种浓度，保证细胞培养结束时浓度不至于过满；实验时应设置调零孔，溶媒孔，加药孔；避免血清干扰：一般选小于10%胎牛血清的培养液进行。

比色法的原理：

利用有色物质对特定波长光的吸收特性来进行定性分析的一种方法，其原理是基于被测物质溶液的颜色或加入显色剂后生成的有色溶液的颜色，颜色深度和物质含量成正比，则根据光被有色溶液吸收的强度，即可测定溶液中物质的含量。

如利用光电效应，将透过有色溶液后的光强度成正比例地变换为电流的强度来进行比色定量的方法。

以上内容参考：

网络-比色法

F. 盐度计的使用方法

一、盐度计使用原理

因为光线从一种介质进入另一种介质时会产生折射现象，且入射角正弦之比恒为定值，此比值称为折光率。利用盐溶液中可溶性物质含量与折光率在普通环境下成正比例，可以测定出盐溶液的折光率，这样盐度计/折射仪就求算出盐的浓度。

二、盐度计生活运用

由于简单的操作，使用者可以快速地读取盐分浓度或海水比重。 可应用于海洋,渔场,养殖场使用的海水,水族馆使用的海水或人工海水, 储藏鱼使用的盐水等的浓度管理。

三、盐度计校准及使用方法

（一）校准方法

1、使用手持盐度计时，用左手四指握住橡胶套，右手调节目镜，防止体温传入仪器，影响测量精度。

2、打开进光板，用柔软绒布将折光棱镜擦拭干净。

3、将蒸馏水数滴，滴在折光棱镜上，轻轻合上进光板，使溶液均匀分布于棱镜表面，并将仪器进光板对准光源或明亮处，眼睛通过接目镜观察视场，如果视场明暗分界线不清楚，则旋转接目镜，使视场清晰，再旋转零位校正螺钉，使明暗分界线置于零位。然后擦净蒸馏水，换上测试溶液，此时视场所视分界线，所处相应分划定刻度值则为所测试溶液浓度值及密度值。

（二）使用方法：

1、将折光仪之接物镜面擦拭干净。

2、利用滴管将海水缸内的海水吸取一滴约 2~3cc。

3、打开聚光板，并将海水滴附于接物镜上，再轻盖聚光板。

4、将折光仪之聚光板处朝向光源，接目镜贴近眼睛并保持平行。

5、由观景窗观察折光仪上之刻度，并记录海水。

G. 海水的主要理化特性是什么

表层水与底层水的水温差异

全球海洋中海水温度的变化幅度大致在-2℃～33℃之间。其中，表层海水的水温变化幅度最大，大约是在-2℃～33℃之间；而底层水的水温变化幅度较小，通常多维持在0℃～6℃范围内。

表层水温度最高的区域为北纬5°～10°海域，该海域的部分海区，如波斯湾，夏季的表层水温有时可高达33℃，岸边浅水域的表层水温有时甚至能达到36℃。表层水温最低海域为南极海域，其中威德尔海的长年水温一般都低于0℃，最低时为-2℃。北冰洋是全球纬度最高的海域，大约有2／3的海域表层长年冰冻，其余的海面大多也漂浮着冰山及浮冰，整个北冰洋中仅有巴伦支海由于受北大西洋暖流的影响所以长年不结冰。北冰洋从海面到100～225米深的表层水长年水温一般都在-1℃～-1.7℃之间，从100～225米到600～900米之间的中层水，由于受北大西洋暖流的影响，水温多保持在0℃～1℃之间。北冰洋沿岸地区大多为冻土地带，永冻层厚度一般都可达数百米。

表层水温季节变化幅度最大的是中纬度海域，一年之中最高水温有可能达到30℃，而最低水温则可能低于0℃，年水温差可超过30℃。而赤道海域和极地海域水温的季节变化幅度都比较小，年水温差一般很少能超过10℃。

底层水占海水总量的75％以上，其水温长年多维持在0℃～6℃之间，其中，有大约50％左右的深层水长年水温仅有1.3℃～3.8℃，只有极个别的海域底层水温会低至0℃。在大洋深处的海盆中，地壳的热量可以对底层水的水温产生一些影响，但至多也只能使底层的水温上升0.5℃左右。

温跃层

大洋中的海水，温度垂直分布存在着典型的三层式结构。

上层为混合层。其厚度大约在20～200米，不同海域厚度不同。混合层上下温度比较均匀，但表层温度存在比较明显的昼夜变化与季节变化。

中层为温跃层。在温跃层内，随水深的变化海水温度急剧下降。温跃层在不同海区分布深度不同。在南北信风带海域，温跃层多出现在200米左右水层，在长日照海域，昼夜温跃层多出现在6～10米水层，而季节温跃层多出现在30～100米水层。温跃层的厚度一般都不太厚，通常只有几米至几十米，但其温度变化幅度却非常大，在低纬度海域可以从20℃～30℃急剧下降为3℃～6℃。

温跃层并不是在所有的海域都存在，高纬度海域由于表层水温长年都比较低，与底层水的水温差别不是太大，因而很少出现温跃层。

海水体温度分层示意图

底层为低温层。在大洋深水区以底层水的厚度最大，温度变化幅度也最小。大洋底层水的温度一般都保持在0℃～6℃范围，即使是热带海域，1500米以下的水温也很少能超过3℃。但水温低于0℃的底层水分布区域也不是很多。

温跃层的成因

温跃层的形成原因大致上有三种。一种是随寒流携入的低温水，由于比重较大，会下沉至高温水的下部，形成较为稳定的低温水团，在冷水团与其上方暖水团的界面处存在较大的水温差，可形成稳定的温跃层。第二种是季节温跃层的形成，即表层海水受季节性气温的影响水温升高，由此而形成的暖水团，因密度变小而稳定存在于其下方温度较低的水团之上，两个水团的界面处存在较大的温差，形成季节温跃层。季节温跃层一般多生成于中纬度海域。

海水密度计

第三种是昼夜温跃层的形成，由于表层海水白天受太阳光辐射的影响水温升高，形成的暖水层，也可稳定存在于其下方温度相对较低的水层之上，两个水层的界面处形成昼夜温跃层。昼夜温跃层一般多生成在比较浅的水层中，而且不太稳定。

影响海水密度的主要因素

海水密度是指每单位体积海水的质量，常用单位为“克／立方厘米”或“克／毫升”。人们习惯上常将海水密度称为海水比重，一般多用海水比重计进行测量。海水的平均密度一般多在1.025～1.028克／毫升之间。

海水密度主要受盐度、温度和压力的影响，在其他两个因素不变的情况下，盐度上升则密度增大，温度上升则密度减少，压力增加则密度增大。

海水的密度由于海域的不同、深度的不同以及水温和盐度等的不同而各不相同。一般地讲，沿岸水比外海水的密度低，表层水比底层水的密度低。这是因为沿岸海水由于受气温、大陆径流、降水等气候因素的影响，密度变化较大，而且其密度一般都低于海水的平均密度；而大洋深层的海水因水温低、压力大，其密度一般都高于海水的平均密度。降水能使海洋表面的海水盐度降低，再加上太阳的辐射还能提高表层海水的温度，这也是为什么海洋表层水比深层水密度小的原因。此外，深层水的压力比表层水大，压力也会造成深层海水的密度增大。全球海洋中以南极海域的海水密度最大，这不仅是因为其水温低，而且因该海域海水容易结冰，海水在结冰时会释出部分盐分，致使该海域的盐度随之增高，密度变大。

纯水在4℃时密度最大，为1克／毫升。而海水密度最大时的水温却与其盐度有关。例如：盐度18的海水在0.12℃时密度最大，盐度35的海水则在-3.52℃时密度最大。海水结冰后体积约增加9％，密度也相应减少9％。

密度跃层

海水的密度跃层一般都是在海洋中两个密度不同的水团界面处形成的。例如，当表层海水因大量蒸发而导致盐度增加，致使其密度增大时，或者因温度降低而导致其密度增大时，一旦密度大于其下层水团，即开始下沉，直至抵达密度相同的水层后才停止下沉并四下散开。这种因密度大的海水不断下沉，密度小的海水不断上升的海水运动，可促使海水不停地进行垂直交换，形成上升流与下降流，最终有可能形成上下两个密度相对稳定的水层。在两个水层的界面处往往存在着较大的密度差，形成密度跃层。在密度跃层内，随水深的变化，海水密度急剧增大。此外，某些陆间海如果周围有较多的河流注入，河流携入的大量淡水因密度小于海水而浮于海水表层之上，久而久之即可形成两个密度不同的水团，上层水团盐度低密度小，下层水团则盐度高密度大，由此而形成的密度跃层一般都比较稳定，黑海即属于这种类型。

温跃层也属于密度跃层的一种。

盐度是指海水中溶解的无机盐数量，常以其含量的千分值(‰)来表达。例如：海水中含盐量为30‰，则称其盐度为30；含盐量为35‰，则称其盐度为35。

盐度计

全球海洋中海水平均盐度为35，各海域略有不同。其中大洋水的盐度较高，在33～37.5之间；近岸水域由于受降水和大陆径流等的影响较大，盐度要低些，并且不同海区间的差别较大。

全球各大洋中，以北大西洋亚热带海域盐度最高，约为37.5；北冰洋盐度最低，为31～32。盐度最高的海为红海和波斯湾，正常情况下为40～42；盐度最低的海为波罗的海，中部海域的海水盐度通常在6～8之间，而北部和东部海域的海水盐度只有2，几乎与淡水等同。波罗的海四面皆为陆地所包围，仅西侧有3条又窄又浅的海峡与大西洋连通，与外海的水交换量不大，加上流入该海的河流有250条之多，平均每年注入的淡水多达472立方千米，并且当地气候凉湿，蒸发量少，这些因素的共同影响造成了其海水盐度极低。此外，黑海的盐度通常也只有18左右，基本上为半咸水。

海水盐度的测量

海水盐度的测量，过去通常多使用比重计来测量其比重，或者用化学分析方法测量其氯度(即氯离子含量的千分值)，然后再换算成盐度。换算方程式较多，有简有繁，比较常用为：

盐度=(比重-1)×1305盐度=氯度×1.8066现在虽然有了专门用于测量盐度的仪器，如折射式盐度计、电导仪等，但通过测量比重再进行换算的方法，仍是经常使用的方法。

海水、淡水与半咸水的区分

盐度1被作为界定淡水与海水的分界点，通常将盐度低于1的水界定为淡水，高于17为海水，1～17之间的称为半咸水。

顾名思义，海水的透明度是指海水的透明程度。影响海水透明度的因素主要是海水中的浮游生物以及其他颗粒状悬浮物的多少，因而透明度也被作为表达海水质量的指标之一。正常海水的透明度一般都在几米至几十米范围，近岸水域由于受风浪及河流携带泥沙等的影响，海水中颗粒悬浮物较多，因而透明度大多只有几米。越向外海悬浮物越少，透明度越高。外海水的透明度一般都在十几米至几十米，而大洋水的透明度大多为几十米。

我国渤海的海水透明度一般仅3～5米，黄海约3～15米，东海的外海约25～30米。全球各大洋中以马尾藻海的透明度最大，最高时可达72米，这是因为该海远离大陆，处于大洋的环抱之中，除了漂浮有马尾藻等大型海藻外，浮游生物及颗粒悬浮物非常少，因而其透明度要比其他海域高。

海水透明度的测量方法

测量海水透明度的经典方法是用透明度板：将一个直径30厘米的白色圆盘——透明度板(也称塞克板)系于测深绳上，再平放至海水中，由重锤带其缓慢下沉，在水面上垂直向下观察，当透明度板下沉至刚刚看不到时的水深，即为该处海水的透明度值(常以米为单位计量)。

随着测量技术的进步，现在人们也可以用带有光电管的测量仪器，如光束透射计等来测量海水透明度，因而其测量也将变得更加准确快捷。

测量海水透明度

大海是蔚蓝的，这是人们对海洋的第一印象。水是无色透明的，而海水为什么会是蔚蓝色的呢?究其原因，主要是由于海水对阳光中不同单色光的散射结果。海水对阳光中波长较长的红光与橙光吸收多而散射少，而对蓝光则吸收少而散射多，因而人们看起来大海与天空一样都是蔚蓝的。其实大海也并不总是蔚蓝的，特别是近岸的海水，更多的时候是呈现蓝绿色、黄绿色，甚至是棕黄色。

海水之所以会呈现不同的颜色，主要由海水的光学性质以及海水中颗粒状悬浮物的颜色与多少等因素所决定。在热带的大洋中，海水是洁净的，水深且颗粒悬浮物很少，因而在阳光照耀下海水总是湛蓝湛蓝的。若海水中悬浮有泥沙等颗粒物，由于泥沙呈棕黄色乃至黑褐色，根据含泥沙量的不同，海水可呈现黄色、棕黄色乃至褐色等不同颜色。当海水中生存有大量的浮游微藻类，由于微藻的种类及其色泽不同，海水可呈现绿色、黄绿色、黄褐色、棕红色，甚至是红色。人们常说的赤潮，就是由于水中含有大量赤潮生物而使海水呈现红色(或黄褐色)，赤潮也是因此而得名的。此外，海水的颜色还要受天空中的云层高度、云层色泽、光照强度、太阳高度等因素的影响。例如，当天空晴朗时海水本来还是十分悦目的蔚蓝色，一旦阴云密布海水会立即变为昏暗的墨绿色。

海水水色的测定一般多使用透明度板和水色计。在阳光不能直接照射处将透明度板下沉至透明度一半的深度，由水面上垂直观察透明度板白盘所显示的颜色即为该处海水的水色。水色级别的确定还需要用水色计进行比较，与水色计中系列标准水色管的色泽最接近的色级就是该处海水的水色级别。

水色计是由22支长10厘米、直径8毫米，内封装“弗莱尔水色标准液”的无色玻璃管组成。标准液是由精制的蓝、黄、褐3色溶液按不同比例配置而成，由蓝色逐渐过渡到褐色共分为21个色级，1号为蓝色，21号为褐色；中间则依次为深浅不同的天蓝色、蓝绿色、绿色、黄绿色、黄色、棕黄色、黄褐色、红褐色、棕褐色等，按色泽变化深浅程度依次排列。

海水的冰点

海水开始冻结的温度称为海水的冰点。海水的冰点随盐度及水深的改变而改变，盐度增高冰点降低，水深增加冰点下降。

海面的上浮冰

例如：在正常压力下，盐度5的海水冰点为-0.275℃，盐度15的海水冰点为-0.81℃，盐度25的海水冰点为-1.36℃，盐度33的海水冰点为-1.81℃，盐度35的海水冰点为-1.92℃。海水深度每增加100米，冰点下降-0.08℃。

海水的酸碱度(pH值)

海水的酸碱度又称海水pH值。海水中由于含有较多的碱性元素，如钠、钙、镁等，因而正常情况下呈弱碱性，pH值大约为8.1。

溶解氧

海水中氧气的含量大约在4.6～7.5毫克／升的范围。其含氧量受水温及压力影响较大，水温升高则含氧量减少，压力增大含氧量也减少。由于全球的海洋是相互沟通的，因此自然状态下很黑海少存在不含氧的水团。

黑海

但却是个例外，其200米以下的水层中几乎不含氧。黑海由于有几条大河注入，表层水的盐度很低，海水几乎不存在垂直对流的现象，因此表层水中溶解的氧很难到达底层，加上黑海与其他海的沟通又不是特别顺畅，因而底层水极度缺氧。在缺氧的情况下，底层中的嗜硫菌将硫酸盐分解为硫化氢，致使其底层海水略呈黑色。黑海也由此而得名。

海水中光的传播和声音的传播

在热带海域，照射到海面上的太阳光大约有10％被反射，90％被海水吸收。而在极地海域，因为冰层的反光率高，大约有60％～80％的阳光被反射，只有20％～40％被海水吸收。全球海洋的平均吸光率约65％。

海水对不同波长的光吸收率不同。有人曾用洁净的海水做过实验，将不同波长的单色光透过1米厚的海水层，结果波长675纳米的红光被吸收30.7％，波长450～475纳米的蓝光被吸收1.8％～1.9％，波长400纳米的紫光被吸收4.0％，由此可见，海水对蓝光的吸收率最低，而对波长大于或小于蓝光的其他色光的吸收率都高于蓝光。

太阳光照射到海面后，除了约35％被反射外，其余的均被海水吸收。在洁净的大洋水中，红光透过5米水层后被吸收20％，透过10米水层后被吸收99.5％，透射率仅0.5％；而蓝光透过60米水层后才有80％被吸收。透过140～150米水层后大约99％被吸收。照射到海面的阳光，在海洋表面1米的水层中大约有60％被吸收，透过10米水层后有80％被吸收，能透射到10米以下水层的光主要是蓝绿光。在洁净的大洋水中，蓝绿光的穿透深度可达数百米，至800米的水层还能发现极其微弱的蓝绿光，1000米水层只有依靠仪器才能记录到光的存在，1000米以下的水层则基本上是一片黑暗，只有用非常灵敏的仪器才能测到缕缕微光。

根据海水中的光照以及动植物的分布，可将大洋水垂直划分为3个不同的区：

洋面区，也称优光区，其分布水深通常在0～200米范围内，该水层中有一定的光线透过，浮游植物、浮游动物、鱼类等海洋生物在这里生活。洋面区的上层可以为浮游植物的生长提供足够光照，该水层也被称为光亮带。

中层区，也称弱光区，其分布水深约200～1，000米，海水中仅有极其微弱的光线透过，因而浮游植物已不能生存，水层中只有鱼类、虾以及头足类等动物。

深层区，也称无光区，分布水深通常在1，000米以下。其中，1，000～4，000米的水层也称海洋曙光区，只有用非常灵敏的仪器才能测到缕缕微光；4，000～6，000米水层为深渊区，6，000米以下水层为洋底区，这两个区均为完全黑暗的无光地带。

海水传播声音的能力比空气强。声音在空气中的传播速度大约为340米／秒，而在海水中的传播速度大约为1，500米／秒，传播速度比空气快4倍。声音在海水中的传播距离也要比空气中远得多，美国哥伦比亚大学的调查船“维玛”号于1960年所记录到的最大传播距离为1.2万海里，折合为2万千米。

声音在海水中的传播速度与海水的盐度、温度、水深(压力)有关。据研究，海水的含盐量每增加1‰，声音的传播速度就增加1.4米/秒；温度每增高1℃，传播速度就增加3.1米/秒；深度每增加10米，声音的传播速度就增加0.2米／秒。

声音在不同温度海水中的传播速度水温(℃)0102030声速(米/秒)1449149015221546声音在不同水深中的传播速度水深(米)010100100010000声速(米/秒)14491450145114661629

H. 海水分析化学的有机物分析

海水中的有机物含有氨基酸、碳水化合物等来自生物的天然存在的物质，和石油烃、氯代烃类杀虫剂等人为的环境污染物。它们的浓度一般都很低，通常为ppb水平或更低,因此在大量无机盐存在下分析有机物时，必须预先用蒸发、溶剂萃取、电泳脱盐和离子交换树脂分离等方法加以浓缩。常用的分析方法有分光光度法、色谱法、荧光分析法和红外吸收光谱法等。在研究海洋有机物在元素地球化学平衡中的作用（见海洋地球化学）和它们对无机盐类和氧的循环所起的作用时，常讨论总有机碳、总有机磷和总有机氮的含量。
总有机碳分析 有湿氧化法、光化学氧化法和干燃烧法。湿氧化法是在水样中加入氧化剂进行氧化，使有机碳生成二氧化碳；光化学氧化法是用汞弧灯管照射水样，使有机碳进行光化学氧化而生成二氧化碳；干燃烧法则将水样酸化，然后蒸干，或用少量水样直接注射入燃烧管，在催化剂存在下通入氧气进行高温燃烧，使有机碳转化成二氧化碳，然后用电导法，气相色谱法或非色散红外分析法测定。这 3个方法中，以湿氧化法比较简便易行，应用最广。
总有机氮分析 可用改进的微量谢尔达尔法或光化学氧化法，将试样中的有机氮分解并生成硝酸盐，也可在碱性条件下用氧化剂将其氧化成硝酸盐，然后还原成亚硝酸盐，按常规方法测定。
总有机磷分析 在加压下将有机磷分解，使生成无机磷酸盐，然后用磷钼蓝光度法测定。也可用光化学氧化法和过硫酸盐氧化法进行分解，然后测定。后面这两种方法，因适合连续自动化测定，已被推荐为标准方法。
碳水化合物分析 可测定其总量，也可测定个别单糖的含量。总量的测定是用浓硫酸将碳水化合物脱水，再使其与某些芳香类化合物形成有色化合物，进行比色测定。常用的试剂有苯酚、蒽酮、N-乙基咔唑、5-甲基苯二酚-【1，3】、1-色氨酸等。 个别单糖的测定可以在分离富集后用色谱分析、分光光度法分析、酶分析或荧光分析法检测。
氨基酸分析 常用配位交换法富集海水中的氨基酸，即用亚氨基二乙酸系阳离子交换树脂与某些重金属离子，如铜离子，结合而成的金属-树脂交换剂,选择吸附氨基酸，然后用自动氨基酸分析仪进行测定。还可将分离富集后的氨基酸制成甲基或乙基衍生物，再进行气液色谱分析。此外，荧光分析法和高效液相色谱法已得到较广泛的应用,例如用邻-苯二醛和氨基酸生成荧光产物后进行检测。此法灵敏度高，检测浓度可达几个pmol。
脂肪酸、羟基酸和脂类化合物分析 通常在酸化条件下进行萃取浓缩，再制成衍生物或荧光化合物，然后用气相色谱法或高效液相色谱法分析。还可用间接的方法测定总脂肪酸的浓度。如用氯仿萃取浓缩后，使形成铜络合物，再用原子吸收光谱测定络合物中的铜。
光合色素分析 主要是进行叶绿素的分析。为此，用90%丙酮萃取后，用分光光度计测出在 3个不同波长下的吸光值，应用SCOR/UNESCO方程式或其他3色分光光度方程式计算，可分别得出叶绿素a、b、c的浓度。
维生素分析 通常分析维生素B12、维生素 B1和生物素。用生物鉴定法检测其浓度。
烃类化合物分析 有天然存在的和因石油污染而进入海洋的。其测定方法首先是用有机溶剂萃取，分离之后，再根据测定总量或测定个别组分而选择分析的方法。对一般污染监测，可测定其总量。萃取后，或者用色谱分离法除去其他有机化合物后，用紫外吸收光谱法测定，也可用红外吸收光谱分析法对烃类进行定性或定量分析。个别组分的挥发性烃，可先用有机溶剂萃取浓缩，通入惰性气体，用吸附剂或冷阱收集，解吸后进行气相色谱分析。高效液相色谱法有连续定量检测的优点，应用较广。还可用气相色谱-质谱联用分析法,它有较高的灵敏度。
氯化烃类化合物分析 人类活动造成的海洋污染物，如 DDT、DDD、狄氏剂、PCB类等各种氯代烃类化合物在海水中的浓度，一般在pmol以下,常用液-液萃取法和吸附剂分离法，先分离、富集，然后用气相色谱法进行分析。
酚类化合物分析 在沿岸海域的海水中，酚类化合物的浓度较大，它主要是工业污染物，少量是由潮间带的固着藻类分泌出来的，可用比色法分析。例如从酸性溶液中用水汽蒸馏法分离出酚类化合物之后，加入4-氨基安替比林，生成有色衍生物，用光度法测定。也可用荧光法和极谱法，测定酚类化合物。个别酚类化合物可用大孔阴离子交换树脂进行分离，然后用气相色谱法或气相色谱-质谱联用法测定。 用液相色谱法可分析某些具有天然荧光的酚类。沿岸水中的腐殖质、木质素等多酚类物质，可用荧光分光光度法检测。
有机汞、砷化合物分析 对人类有直接毒害的化合物。对有机汞化合物，一般先将其破坏分解或氧化为无机汞然后测定。还可用萃取法将有机汞预先分离，或将其转化为碘化物或氯化物后再分离，最后用气相色谱法测定。分子量较低的有机砷化合物因易于挥发，可用气相色谱法或原子吸收法。为鉴别各种形式的砷，可用硼氢化钠将其还原成相应的胂类化合物，以冷阱收集后缓慢升温，然后用色谱法或原子吸收法测定。
表面活性物质分析 在海水中有自然存在的和人类活动引入的表面活性物质，它们集中于海-气界面,必须用特殊的采样器采样。人为的阴离子表面活性剂，可用次甲蓝分光光度法测定，也可在试样中加入过量的阳离子表面活性剂，酸化后用 4苯硼化钠标准溶液滴定。此外,还可应用金属化合物如双-乙二胺铜(Ⅱ)与阴离子表面活性剂生成络合物后,用有机溶剂萃取,再用原子吸收法测定金属的含量。对人为的阳离子表面活性剂，可在试样中加入过量的阴离子表面活性剂后，用与上面相似的方法测出其含量。若需鉴定各组分，可用液相色谱法分离后加以测定。海水中自然存在的表面活性物质，可用极谱法或分光光度法测定。
自动化分析 为了分析数量很多的海水样品，最好在现场进行连续自动测定。海水自动化学分析系统主要由取样器、蠕动泵、分析线、延迟和反应系统、流动式比色计记录装置等几部分所组成。根据上述原理已设计和生产出多种型号的测定氮、磷、硅等微量成分和有机碳的自动分析系统。在另一类自动分析中，使用了传感器，将传感器投放于海水中，连续走航记录。但是，传感器的灵敏度还不够高，已采用过的有盐度、pH、氧化还原电位、溶解氧、浊度、氟离子浓度等少数项目的测定。
海水分析化学虽然已发展成为分析化学和海洋化学中较系统的一个分支学科。但是，海洋科学的发展，仍给它提出了许多有待解决的课题。例如：保持现场状态不同种类水样的采样方法，超痕量无机组分的分析及其分析准确度的提高，不同组分的形态分析方法，超痕量有机组分的分析，快速的现场自动分析方法，保证和提高分析可靠性和可比性的方法学的研究和有关标准参考物质的制备等。

I. 海水中藻类的测定方法有哪些要具体内容。

可以参考一下《水和废水监测分析方法》（第四版）649页之后的几段。
也可以参考一下这篇文章《HPLC测定饮用水中藻类叶绿素含量》

作者: ysqlym 发布日期: 2008-08-19

一般用测定叶绿素a来表示藻类的含量（分光光度法）

一、材料用具及仪器药品

菠菜叶片、721分光光度计、天平、研钵、剪刀、容量瓶（25ml）、漏斗、滤纸、乙醇（95%）

二、原理

叶绿素a、b在波长方面的最大吸收峰位于665nm和649nm，同时在该波长时叶绿素a、b的比吸收系数K为已知，我们即可以根据Lambert Beer定律，列出浓度C与光密度D之间的关系式：

D665=83.31Ca+18.60Cb…………………………….(1)

D649=24.54Ca+44.24 Cb…………………………….(2)

(1)(2)式中的D665、D649为叶绿素溶液在波长665nm和649nm时的光密度。

为叶绿素a、b的浓度、单位为每升克数。

82.04、9.27为叶绿素a、b在、在波长665nm时的比吸收系数。

16.75、45.6为叶绿素a、b在、在波长649nm时的比吸收系数。

解方程式(1)(2)，则得 ：

CA=13.7 D665—5.76 D649………………………(3)

CB=25.8 D649—7.6 D665……………………… (4)

G=CA+CB=6.10 D665+20.04 D649………(5)

此时，G为总叶绿素浓度，CA、CB为叶绿素a、b浓度，单位为每升毫克，利用上面（3）（4）（5）式，即可以计算叶绿素a、b及总叶绿素的总含量。

三、方法步骤

1．称取0.1克新鲜叶片，剪碎，放在研钵中，加入乙醇10ml共研磨成匀浆，再加5ml乙醇，过滤，最后将滤液用乙醇定容到25ml。

2．取一光径为1cm的比色杯，注入上述的叶绿素乙醇溶液，另加乙醇注入另一同样规格的比色杯中，作为对照，在721分光光度计下分别以665nm和649nm波长测出该色素液的光密度。

计算结果：

叶绿素a含量（mg/g. FW）=
叶绿素b含量（mg/g.FW）=
叶绿素总量（mg/g.FW）= 见链接
http://sky.scnu.e.cn/jpkc/zwslx/fenye/jakj/li/shi-yan/14.htm