讲座13 海洋化学现场技术进展

1、海洋化学现场技术进展海洋化学现场技术进展海洋化学进展海洋化学进展讲座讲座1313陈陈 敏敏厦门大学海洋与环境学院厦门大学海洋与环境学院海洋学过程时空尺度的复杂性海洋学过程时空尺度的复杂性海洋观测系统海洋观测系统水下机器人水下机器人l 水下遥控机器人水下遥控机器人 （ROV，Remote Operated Vehicle）l 水下自主式机器人水下自主式机器人 （AUV，Autonomous Underwater Vehicle）l 载人深潜器载人深潜器 （DSV，Deep-sea Submersible Vehicle）载人深潜器载人深潜器美国美国Alvin号号载人深潜器载人深潜器美国美国Alv

2、in号号潜深比较潜深比较潜水对象潜水对象最大深度记录（最大深度记录（m）带水下呼吸器的潜水者带水下呼吸器的潜水者1 a水扰动影响小；水扰动影响小；H2S干扰干扰N2O/O2 阴极型阴极型0.1 M1.5-12 s大洋表层、大洋表层、沿岸沿岸1个星期个星期 H2S干扰；不同探头、干扰；不同探头、年龄、扰动等导致变化年龄、扰动等导致变化NOx-生物探头生物探头1-5 Ms-min大洋表层、大洋表层、沿岸沿岸3个月个月 温度和反硝化菌影响线温度和反硝化菌影响线性；对性；对NO2-、N2O响应响应NO2-，ISE10 M10-15 s大洋表层水、大洋表层水、沿岸水沿岸水几天几天Cl-、H2S干扰干扰H

3、2S1 M100 ms沿岸水沿岸水扰动干扰小；扰动干扰小；O2、SO2强光干扰强光干扰基于电化学技术的单要素化学探头基于电化学技术的单要素化学探头对象对象检测限检测限响应时间响应时间适应环境适应环境寿命寿命评论评论CO2ISE3 M10 s大洋表层水、大洋表层水、沿岸水沿岸水几星期几星期 酸性气体、酸性气体、H2S干扰；干扰；10-50CpH 玻璃玻璃ISE1-1415 s大洋表层、大洋表层、深层、沿岸、深层、沿岸、热液热液几个月几个月-年年3000m；0-120C；0.06pHYSZ 陶瓷陶瓷ISE3-95 min热液热液几天几天4000m；10-400C；0.03基于电化学技术的多要素化学

4、探头基于电化学技术的多要素化学探头对象对象检测限检测限 响应响应时间时间适应环境适应环境寿命寿命评论评论O2，Stot，Fe2+，Mn2+，S2O32-，S4O62-，I-，FeS，溶解有机态溶解有机态Fe(III) M1-10 s大洋表层、大洋表层、深层、沿岸、深层、沿岸、热液热液几个月几个月3000m；1.5-100C；现场自动归一化现场自动归一化Cu(II)，Pb(II)，Cd(II)，Zn(II)nMs沿岸水沿岸水几个月几个月样品介质不影响；样品介质不影响；未缓冲体系中未缓冲体系中O2有有影响；影响；100m基于光极技术的化学探头基于光极技术的化学探头对象对象检测限检测限响应时间响应时

5、间适应环境适应环境寿命寿命评论评论O27 Ms-min大洋表层、深层、大洋表层、深层、沿岸、热液沿岸、热液年年易使用、长期稳定易使用、长期稳定pH 4-9s-min大洋表层、大洋深大洋表层、大洋深层、沿岸、热液层、沿岸、热液年年存在温、盐效应存在温、盐效应pCO2250 Pamin大洋表层、大洋深大洋表层、大洋深层、沿岸层、沿岸年年H2S0-2.5 Pas-min仅在实验室试验仅在实验室试验基于紫外基于紫外-可见光的化学探头可见光的化学探头对象对象检测限检测限 响应时间响应时间适应环境适应环境寿命寿命评论评论NO3-、HS-（ISUS）0.2-1.5 Ms大洋表层、大大洋表层、大洋深层、沿岸洋

6、深层、沿岸月月-年年高空间分辨率、高空间分辨率、低温导致低温导致NO3-偏差，偏差，0.21 M，几个月几个月反应物降解与消耗决反应物降解与消耗决定放置时间定放置时间Fe(II, III)0.1 M15 min大洋表层、大洋表层、深层、沿岸、深层、沿岸、热液热液月月反应物反应物需补充需补充pCO20.1 Pa45 s大洋表层、大洋表层、沿岸沿岸几个月几个月 不同深度需针对性修不同深度需针对性修正，正，100mpH1-1410 s大洋表层、大洋表层、沿岸沿岸1000m, 精度精度0.001Stot、O2、Si(OH)4、NO3- Ms-min热液热液5-25C，3000m，高分辨率高分辨率VOCsppb5-10 min大洋表层、大洋表层、沿岸沿岸耗电多，检测限高，耗电多，检测限高，3-20C，200m基于拉曼光谱的化学探头基于拉曼光谱的化学探头对象对象检测限检测限 响应时间响应时间适应环境适应环境寿命寿命评论评论O2，N2, CO2, CH4dbars大洋表层、大洋表层、深层、沿岸、深层、沿岸、热液热液耗电高，低灵敏性，耗电高，低灵敏性， 4000m；0-200CSO42-, CO