【汇旺担保】 海洋表面微层

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[拼音]:haiyang biaomian weiceng

[外文]:sea surface microlayer

又称海洋微表层,是海洋的表面层或表面膜。海洋水体中的物质不断向表面扩散,或被对流、上升流和上升的气泡带至海洋表面;大气中的物质因沉降作用或随降水而进入海洋表面;细菌等微生物的生化作用和光化学过程,也会在微表层中产生各种有机物质或无机物质:使微表层的化学组成和物理性质与其以下的海水本体不同。此外,有的微表层物质是海上船舶溢漏的。相反,海洋微表层物质在上升气泡破裂时形成气溶胶进入大气,或被颗粒物质吸附而沉入水体;挥发作用和溶解作用也分别使微表层物质进入大气和水体(见图)。

实验测定的海洋微表层的组成和性质,与不同的取样器和所取的表面层的厚度有关。常用的有各种筛子和转鼓式表面层取样器,也可用玻璃板垂直从水中提出水来的方法采集表面层样品。这些取样方法,均可取到厚度只有 100微米左右的表面微层的样品。用锗制成的稜晶吸附的表面膜,薄至10-2微米,可直接用红外光谱法测定膜中有机物的基团。如果用气泡切片机取样,可取得 1微米厚的表面层。但研究中所用的表面层样品,厚度大都在100微米左右。

通过表面层化学组分的分析,说明海洋微表层对海水中的许多溶解组分、不溶解组分和颗粒物质都有富集作用。在微表层中常富含 8~10个碳原子的脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪醇、饱和烃及不饱和烃,并含有多肽和多糖成分(见海水有机物),还有较多的细菌和浮游生物。在近岸水域的微表层中,除上述成分外,还富集有多氯联苯和氯代烃等农药。另外,还发现微表层对微量金属的有机化合物、磷酸盐、铵盐和硝酸盐均有不同程度的富集作用。这些物质在微表层中的富集,与上升气泡的吸附、表面活性剂的选择性吸附、光化学反应和生物作用等有关。

由于微表层的存在,一些元素由海水迁入大气时,它与参考元素钠或氯的重量比发生差异,称为分级作用。表面膜使水的蒸发量减少,故使表层的水较温暖。有时在海-气之间出现的厚油膜,降低了气体交换的速率(见气体在海洋与大气间的交换)。这种膜层的存在,能使表面张力降低。例如:在近岸水域中由于多分子膜的存在,会造成对表面张力波的阻尼效应,并使水的光反射性质发生变化。

要进一步研究海洋的微表层,必须发展采集更薄的表面水层的取样技术,以便研究其化学、物理和生物学性质与海水本体间的差异程度。

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