不同二氧化碳分压环境近平衡状态下海洋碳酸盐溶解及沉淀动力学研究-海洋地质学-论文之家

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不同二氧化碳分压环境近平衡状态下海洋碳酸盐溶解及沉淀动力学研究

作者：陶小晚 Publish: 2007-8-23 Hits:-

【中文题名】

不同二氧化碳分压环境近平衡状态下海洋碳酸盐溶解及沉淀动力学研究

【英文题名】

【学科专业】

海洋地质学

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-8-23

【中关键词】

人工海水,文石,方解石,沉淀,溶解,饱和度

【英关键词】

Artificial seawater,Aragonite,Calcite,Precipitation,Dissolution,Saturation state,Kinetics equation,

【分类导航】

天文学、地球科学>海洋学>海洋基础科学>海洋地质学>海洋地球化学>

【论文摘要】

本论文旨在利用free-drift开放反应系统,保持反应系统温度和二氧化碳分压(pCO_2)恒定,研究人工海水中文石、方解石在近溶解、沉淀平衡状态下溶解、沉淀动力学过程,分析pCO_2的变化对文石、方解石溶解和沉淀速率及其动力学方程的影响,探讨不同饱和度条件下文石和方解石之间溶解/沉淀速率的关系。绝大部分实验温度控制在25℃,为了探讨温度对溶解速率及其动力学的影响,小部分实验在15℃环境下进行。根据反应过程中,反应液碳酸盐碱度值随时间的变化,计算文石、方解石的溶解、沉淀速率。通过改变实验中通入CO_2/N_2混合气体的pCO_2(0/300/3000ppm),探讨pCO_2对海洋中碳酸盐沉淀、溶解机制的影响。在相同的温度、pCO_2、饱和度(Ω)条件下,如果Ω 0.8时,方解石的溶解速率小于文石。温度和饱和度相同时,pCO_2越高,文石和方解石的溶解速率越大,但对沉淀速率没有明显的影响。

【论文题纲】

摘要	4-5
Abstract	5-8
第一章绪论	8-11
1.1 引言	8-9
1.2 研究历史	9-11
第二章理论基础	11-17
2.1 海水中的碳酸体系	11-13
2.2 海洋中的碳酸钙矿物	13-14
2.3 海水中碳酸钙饱和度的计算	14-15
2.4 海水中碳酸钙溶解、沉淀形成的基本过程	15-17
第三章实验材料与方法	17-29
3.1 模拟实验系统和流程	17-19
3.2 实验材料	19-21
3.2.1 人工海水的配置	19-20
3.2.2 其他材料	20-21
3.3 样品分析测试	21-25
3.3.1 pH测试	21
3.3.2 碱度和Ca~(2+)滴定分析	21-25
3.3.2.1 器材和试剂	21-23
3.3.2.2 操作流程	23-25
3.4 数据的处理	25-28
3.4.1 碳酸体系的基本计算	25-26
3.4.2 碳酸盐碱度值随时间变化曲线的模拟	26-28
3.5 实验完成情况	28-29
第四章结果	29-48
4.1 溶解实验	29-40
4.1.1 总碱度值、pH值、pCO_2、[CO_3~(2-)]随时间的变化趋势	30-31
4.1.2 溶解过程中总碱度值A_T和饱和度Ω之间的关系	31-36
4.1.3 二氧化碳分压和温度对溶解度的影响	36-37
4.1.4 二氧化碳分压和温度对溶解速率的影响	37-38
4.1.5 二氧化碳分压和温度对溶解动力学方程的影响	38-40
4.2 沉淀实验	40-46
4.2.1 总碱度值（A_T）、pH值、pCO_2、[CO_3~(2-)]随时间的变化趋势	40-44
4.2.2 二氧化碳分压对沉淀速率的影响	44-45
4.2.3 沉淀动力学方程	45-46
4.3 小结	46-48
第五章结论	48-49
参考文献	49-54
在攻读硕士学位期间发表的论文（包括已被录用待发表的）	54-55
致谢	55

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.39500



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