海水總堿度原位分析儀的研制.pdf

1、海洋碳循環(huán)和海洋酸化研究是當前海洋科學研究的熱點。總堿度(TotalAlkalinity，TA)是表征海水碳酸鹽系統(tǒng)4個參數(shù)之一，高時空分辨率的TA數(shù)據(jù)是研究海洋碳循環(huán)和海水酸化以及其它海洋生物地球化學過程的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之一。利用原位儀器進行長時間系列的觀測是獲取高時間分辨率TA數(shù)據(jù)的最佳手段，然而至今仍未見原位TA測定儀器的研究報道。針對此現(xiàn)狀，本論文嘗試研制原位TA分析儀(InSituAnalyzerforseawaterTotalAl

2、kalinity，ISA-TA)，并在實驗室、室外水池及海上現(xiàn)場對其性能進行測試。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　 (1)ISA-TA基于單步滴定-分光光度法測定pH的原理。采用八通閥切換流路的技術(shù)使海水和滴定劑(鹽酸和酸堿指示劑-溴甲酚綠的混合溶液)以固定不變的比例混合，實現(xiàn)單步滴定。滴定完成后，用帶有十字形流通池的自制分光光度計測定混合溶液的pH。性能測試結(jié)果表明，ISA-TA在實驗室恒溫條件下的精密度為±1.0μmolkg-

3、1(n=44)，在室外水池中的精密度為±0.8μmolkg-1(n=48);在7d和32d的水池實驗中，ISA的準確度分別為5.5±2.1μmolkg-1(n=6)和8.9±4.7μmolkg-1(n=54);在31d的三亞海試中，ISA-TA可正常工作，可能由于采樣等原因，準確度僅為23.8±12.8μmolkg-1(n=53)。這些結(jié)果證明ISA-TA具有良好的精密度，可進行長時間的海上觀測;
　　 (2)針對上述工作中發(fā)現(xiàn)

4、的不足，對ISA-TA的八通閥控制器、流通池及海水泵進行改進，并測試其性能。結(jié)果表明，改進后的ISA-TA在實驗室恒溫條件下的精密度為±0.4～±0.9μmolkg-1(恒溫條件下)，在室外水池中的精密度為±0.8μmolkg-1(n=48);在31d的水池實驗中，前12d的準確度為-0.4±5.8μmolkg-1(n=17)，后期可能因為蠕動泵泵管的磨損導致測定偏差隨時間增大;在7d的三亞海試中，改進后的ISA-TA完全正常工作，準確