海洋化学论文

海洋化学论文

　　海洋化学是研究海洋各部分的化学组成、物质分布、化学性质和化学过程，以及海洋化学资源在开发利用中的化学问题的科学。下文是学习啦小编为大家搜集整理的关于海洋化学论文的内容，欢迎大家阅读参考!

　　海洋化学论文篇1

　　谈谈提高海洋化学课程建设的建议

　　摘要：海洋化学知识是培养海洋类人才必备的基础知识之一，本文通过对课程教学大纲、参考资料和相关实验教学的分析，以及对学生进行问卷调查，结合学生课外阅读，适当增加海洋化学讲座，培养学生运用海洋化学手段，并试着解释一些现在存在的海洋环境化学方面的问题，提高海洋化学课程的教学效果。

　　关键词：海洋化学;课程;建设分析

　　21世纪是海洋的世纪，海洋事关国家安全和长远发展，增强海洋意识，大力发展海洋经济，依靠科技创新，优化产业结构，海陆联动，协调发展，积极发展岛屿经济，注重海洋生态保护与可持续发展，是今后海洋经济发展的战略重点。而作为海洋经济发展主体的海洋类人才的质量和数量尤为重要。海洋类大学作为输送海洋人才的一个重要教育机构，肩负着培养海洋类人才的重大使命。“海洋化学”是海洋类专业必修的一门专业基础课，主要存在以下几方面的问题：原理多、概念复杂、涉及的知识面广、学科交叉性强等诸多特点，常常出现教师讲授困难、学生学习乏味的现象，因此单纯、呆板的授课方式很难引起学生的兴趣。

　　一、编制可行的教学大纲

　　《海洋化学》是海洋类专业的基础课程，它在很多领域存在着广泛的应用，包括海岸带海洋化学、海洋沉积物界面及深层海水的海洋化学，海气界面的海洋微表层化学以及极地海洋化学，海洋生物及有机地球化学，等等，涉及范围广，化学过程复杂。根据上述情况，设置合适教学大纲十分必要。

　　本课程系统介绍了海洋化学的基本概念、学科进展和在国民经济建设中的地位与作用、海洋的形成和海水的化学组成、海洋中的常量元素、海水中的各种气体组分、海水碳酸盐体系、海洋中的主要营养盐及其生物地球化学、海水中微量元素和海洋重金属污染化学、海洋有机化学和海洋有机污染化学、海洋同位素化学、海洋化学中的重要理论和原理、海水中重要的元素化学形态及海洋化学模型、海洋界面化学、海洋中几种重要的元素地球化学循环、海洋化学资源等。重点向学生传授各种海洋化学物质组成、分布以及化学变化规律，海洋化学研究的经典理论以及各领域方向的最新研究成果，使得学生对海洋化学基本原理、观点和各个层面的知识有较为全面的熟悉和了解。然而这些方方面面的知识涉及内容繁多，要在短短的一学期之内讲授给学生，就要进行适当的增加或者删减。

　　绪论要求学生熟悉海洋化学基本概念、研究内容，了解海洋化学的发展过程及在国民经济建设中的地位和应用、与人类的关系以及海洋化学学科的发展简史，理解并掌握海洋化学的学习内容及特点，学时为2～3个。海水的化学组成要求学生了解海洋的形成过程、海水来源以及海洋形成的有关理论，掌握海水的化学组成及其自古至今的变化规律，熟悉并掌握海水的基本化学组成及其在空间上的分布情况，熟悉并掌握海水的化学组成、盐度与氯度概念及相关理论，熟悉海水中主要化学元素类型以及海水中元素分布的Marcct-Dittmar恒比定律，了解海洋自形成以来的海水化学成分的变迁及其变迁模型，了解影响海水化学组成的因素和海洋生物地球化学理论。第三部分要求学生熟悉并掌握浅层海水中主要气体的组分类型、它们在海水中的溶解性，特别是海洋中的溶解氧，熟悉海洋中非活性气体和微量活性气体类型以及它们的化学特性，了解中国近海的CO2循环和碳的化学反应特点。海水中二氧化碳―碳酸盐体系(4学时)：熟悉海洋碳酸盐体系的重要性、海水碱度与PH值特点，熟悉海水中碳酸盐体系及其化学作用与化学平衡、碳酸盐体系的沉淀与溶解平衡，掌握海水二氧化碳―碳酸盐体系各个分量的计算方法，了解二氧化碳―碳酸盐体系全球循环对人类的意义。主要生源要素的生物地球化学循环要求学生熟悉并掌握浅层海洋中主要营养盐的组分类型，它们在海水中的化学形态、化学转化作用、时空分布、所参与的海洋生物地球化学循环，熟悉海洋中富营养化特征与评价方法，了解海洋中的赤潮及其发生情况。海洋中的痕量金属要求学生熟悉并掌握海水中微量元素的含量和分布情况，以及它们在海洋微量元素的生物地球化学行为，熟悉海洋中主要重金属污染类型及状况，了解海水中金属的腐蚀作用原理和影响金属腐蚀的因素。海洋有机地球化学要求学生重点熟悉并掌握海水中有机碳的来源、时空分布特点和在海洋中的循环特点，了解海水中的有机磷和有机氮化学，理解并掌握海洋中初级生产力及其影响因素，概要了解中国近海及主要河口的有机物质分布情况。同位素海洋化学要求学生重点熟悉并掌握海洋中稳定同位素类型及其在大洋水圈中的变化情况，以及氢氧同位素在海洋科学中的应用，了解海洋中放射性同位素类型及其在海洋科学中的应用，概要了解海洋新生产力的估算及其方法。

　　总之，该课程的学习对开展海洋科学、海洋环境保护与污染治理，以及海洋资源的综合利用等领域的基础和应用研究具有重要的指导作用。

　　二、海洋化学参考资料的选择

　　在课程教材方面，根据学科的设置选择合适的教材是必不可少的。目前，关于本门课程的教材相对较少，有关授课内容和实验相结合以及有关计算的思考题还是比较欠缺的，在制定教学大纲和授课的过程中，教师根据具体情况设置合适的大纲是十分必要的。本门课程的参考教材主要有张正斌教授编著的《海洋化学》和陈敏教授编著的《化学海洋学》，内容主要包括海洋的组成、海水的组成、海洋中的常量、微量元素、海洋中的营养盐、海洋中的二氧化碳以及海洋中的同位素化学以及界面化学等内容。这两本教科书都是很好的教材，在此基础上适当地补充一些内容，例如最近几年的一些关于海洋化学问题的最近研究成果，让学生在学习理论的基础上对当下的一些情况有一定程度的了解。

　　三、实验课中实验的选择

　　海洋化学实验可根据课程进度适当的安排实验，原来的实验主要包括海水中的溶解氧的测定、PH值测定、总碱度的测定、磷酸盐和硝酸盐的测定等，但是还存在一些缺点，例如海水中的微量元素以及同位素这一块的实验基本没有涉及，然而有一些客观条件使测得的存在可能这块比较欠缺。根据教学大纲课程的安排，结合学校的实际情况，适当分组安排学生去参观一些精密仪器，例如电感耦合等离子体质谱仪、同位素质谱仪等，让学生对有关课程有一个实质性的认识。针对学院设置，海洋环境的学生对海洋化学方面的要求比较高，可以将海洋化学课程和海洋化学实验分开来，让学生在掌握海洋化学知识的基础上，能够熟练掌握海洋化学类的实验技巧。 　　四、学生问卷调查结果

　　学生是国家海洋发展的未来，也是教学的主体，了解学生对本门课程的兴趣、掌握程度是十分必要的，对此我们进行了一次学生调查，调查结果如下表所示。从调查结果不难发现，学生希望在学习这门课程方面有更自由的空间。作为基础专业课，基础理论知识的讲授必不可少，实例以及专题的讲解可以在一定程度上进行分析讲解。然而，众口难调，加之学生的知识储备不一，在学习时，还要进一步进行课程的革新。例如适当增加海洋化学知识讲座，可以将最新的研究成果以介于科普与专业知识之间的难度介绍给学生。实践证明：学生对这一教学形式兴趣浓厚，如此也得以适应海洋化学学科不断发展的现状。

　　五、教学方法和形式上的注意事项

　　能使学生对课程产生浓厚的兴趣，认真学习本门课程是教师授课的初衷，灵活多变的教学方法十分重要。在教学方法上和形式上，根据授课的情况总结为以下几个方面：

　　(1)教师可以充分利用多媒体教学手段，激发学生的学习兴趣。在上课之前可以对本次课要讲的内容先做一个引导，例如一个简短的视频、一些实际生活中的图片，都能激发起学生的兴趣。

　　(2)在课堂开始时，先对上一次课所讲授的知识点进行简单的复习，让学生对上堂课所讲的内容有一个简单回顾和复习，克服“狗熊掰玉米”的学习方式。

　　(3)在上课的过程中，通过互动式教学，鼓励学生积极的回答问题并积极的提出问题，就学生感兴趣的相关内容结合理论知识进行分析。

　　(4)下课前对本次课程的有关内容进行一个简单的小结，在正常的课堂教学之外，部分主要章节讲授完之后，对有关的内容布置适当的作业，巩固学过的知识。有关章节结束的时候，适当的布置一些思考题或者文献阅读，让学生自由讨论，目的是让学生对所学知识有一个全面的理解和掌握，同时把握本门课程的最新进展。

　　(5)培养学生的实际观察和动手能力。可以让学生根据自己所学的理论知识，设计实验方案，并通过某些实验试着来解释某些海洋里的现象。

　　(6)提高学生的主动性，鼓励学生针对某个专题，通过查阅文献、整理资料，在课堂上进行讲解，对一些争议性的问题提出自己的观点。

　　(7)培养学生的创新能力。要积极鼓励学生，通过已有的海洋化学知识，结合实际情况参与一些创新活动，做到学以致用，而不是墨守成规，被动的接受。总之，在灵活教学基础上让学生活学活用，最后能学以致用才是学习这门课的最终目标。

　　六、结语

　　通过近年来课程建设与教师在实际教学中的经验，结合教学内容与课程特点并切实结合学生问卷调查，提出了在教学过程中遇到的问题以及提高教学质量的几点建议，但是要把这门课程建设成精品课程仍然是一项长期艰巨的任务，需不断的进行教学改革，使得学生在掌握基本理论的基础上做到与时俱进。

　　参考文献：

　　[1]　　国家海洋局908专项办公室.海洋化学调查规程[M].北京：海洋出版社，2006.

　　[2]向云波，徐长乐，戴志军.世界海洋经济发展趋势及上海海洋经济发展战略初探[J].海洋开发与管理，2009，(26).

　　[3]张正斌.海洋化学[M].青岛：中国海洋大学出版社，2004.

　　[4]陈敏.化学海洋学[M].北京：海洋出版社，2011.

　　[5]中国科学院地球化学研究所.高等地球化学[M].北京：科学出版社，2006.

　　海洋化学论文篇2

　　浅析化学方式防腐在海洋调查中的作用

　　摘 要：随着国防建设、工业生产、交通运输的发展，我国的采油平台、钢铁轮船、海洋设备日益增多，这些金属构件无时无刻不在遭受着海水的腐蚀。由于海水中含有溶解氧、有机物以及几乎全部的化学物，使得海水成为天然的电解质。在海水和空气的不断作用下，金属设备极容易发生破坏和变质，造成巨大的经济损失，所以说加快海洋防腐的研究，开发信的防腐材料和方法刻不容缓。

　　关键词：化学方式防腐 海洋调查 作用

　　海洋调查是人类了解、研究海洋最主要的方式。随着现代海洋调查的发展，海洋调查船所携带的测量仪器、导航设备、监视设备越来越精细化、尖端化，无论是调查船还是其附属设备对防腐都有较高的要求。而海洋防腐所使用的方法和材料大多和化学防腐有关，该文首先论述了化学防腐在海水中的防腐能力，接着分析了不同化学防腐方式的不同用途。

　　1 化学防腐在海水中的防腐能力

　　目前，海洋防腐的方法和材料有很多，具有代表性防腐方法有：涂装、有机衬、包覆金属，如表1所示。

　　从根本上可归结为两种：化学防腐和物理防腐，所有涉及化学反应产生新物质的防腐都可称作化学防腐。有机衬的防腐功能是通过隔绝海水和空气实现的，是物理防腐;涂装因含有比铁更加活泼的金属锌，使得海水首先与锌发生化学反应形成锌的化合物，继而实现保护金属构件的目的，是化学防腐;包覆金属因钛、铬、镍比较稳定，与海洋环境中氯离子、氧的化学反应非常缓慢或形成一层致密的氧化膜阻碍进步一的化学反应，继而实现保护金属构件的目的，是化学防腐。相对于包覆金属，涂装的防腐能力更强。

　　2 不同化学防腐方式的不同用途

　　按方式，化学防腐分为光致阴极防腐和光阳极防腐。

　　2.1 光致阴极防腐

　　随着半导体光催化技术的发展，其在金属的光电化学防腐蚀上展现出越来越高的应用价值。尽管该领域已成为当今研究的热点之一，但还处于探索阶段，主要的研究对象是TiO2光催化剂，对金属的光致阴极防腐的争论还比较大。本节主要以TiO2光催化剂为切入点来论述光致阴极防腐。在20世纪90年代中期，Tsujikawa等[1]发现：在紫外光照下，TiO2涂层可阴极保护碳钢、不锈钢以及金属铜。经过相关学者的进一步研究，人们发现：在γ射线或紫外光的照射下，TiO2可对不锈钢进行光致阴极保护。Leng等[2]在研究TiO2光催化剂对机污染物的降解作用时，不经意发现镍表现出较强的惰性，不易被腐蚀。在20世纪末，Tsujikawa组建了研究组，对TiO2涂层光致阴极防腐的机理进行了系统的研究和阐述，且还发现其具有一定的自洁净功能，使得TiO2涂层不仅能保护304不锈钢免于被腐蚀，还能确保户外不锈钢材料的干净、清洁。而Choi等的研究则发现即使水中没有有机物，水的电离电子同样会继续腐蚀碳钢，对TiO2的光致阴极防腐的研究，使得他们认为催化剂阳极-金属阴极耦合可以远程光保护地下金属，但这种设想只停留在理论论述中，无法得到实验验证。在国内，对光致阴极防腐的研究的代表是沈嘉年，其主要的研究成果是：TiO2可经阳极氧化法制备;在无紫外光照时，TiO2-碳钢耦合体系能加速碳钢的腐蚀。总的来说，光致阴极防腐具有较大的局限性，可供选用的金属材料并不多，因这些材料必须满足腐蚀电流密度小、腐蚀电位正的要求。当前，对X70管线钢光阴极保护的研究较多，也展现出一定的效果，当其应用价值并没有充分挖掘，对条件的要求也较高。

　　2.2 光阳极防腐

　　由于具有较高的稳定性和效率，光阴极的防腐还比较依赖于TiO2。而在光阳极的防腐上，SnO2、ZnO和SrTiO3等宽禁带半导体的应用也取得了不错的成绩。从热力学角度分析，对腐蚀电位比较负金属的保护能借助于电位比较负的催化剂实现，这也是宽禁带半导体尤其是导带边缘得到大部分学者重视的原因之一。在Subasri等的研究中，SnO2和TiO2按1∶1制备的半导体SnO2-TiO2能显著提升光电转换效率，这是因为此时半导体不单具有光致储能效果，还具有较佳的光电流，这就是说对Cu的保护作用并不会随着光照停止而停止[3]，实验结果也证明了这一点，当光照停止时保护作用还能维持数小时。通过对TiO2-WO3复合半导体的研究，则进步一说明了由于光致储能效应半导体电极在光照停止后还具有一定的缓蚀作用，对于化学防腐意义重大。

　　3 结语

　　我国具有较长海岸线，无论是经济发展还是国防建设都要与海洋打交道，而海洋环境不同于陆地，其更加的复杂多变，对海洋设备的腐蚀也更加的剧烈。化学防腐是海洋防腐的重点之一，尽管我国相关的研究落后于发达国家，但相信随着我国海洋事业的发展，我国海洋防腐的能力一定会不断提高。

　　参考文献

　　[1] Yuan J，Tsujikawa S.Characterization of so1-gel derived TiO2 coating and their photoeffects on copper substrates[J].J.Electrochem..Soc，1995，142(10)：3444-3450.

　　[2] Leng WH，Liu H，Cheng S A，et al.Kinetics of photocatalytic degradation of aniline in water over TiO2 supported on porous nickel[J].J.Photochem.Photobiol A：Chem，2000，131(1)：125-132.

　　[3] Subasri R，Shimohara T.Investigation on SnO2-TiO2 composite photoelectrodes for corrosion protection[J].Electrochem，Com2mun.2003，5：897-902.