盐度测试讲义
盐度测量盐度测量 l盐度测量意义盐度测量意义l盐度的定义和演变盐度的定义和演变 l盐度的测量盐度的测量 l常用常用海水盐度计海水盐度计 l海水样品测定结果的整理海水样品测定结果的整理 盐度测量意义盐度测量意义l盐度是海水含盐量的定量量度，是海水最重盐度是海水含盐量的定量量度，是海水最重要的理化特性之一要的理化特性之一 l盐度与沿岸迳流量、降水及海面蒸发密切相盐度与沿岸迳流量、降水及海面蒸发密切相关关l盐度的分布变化影响和制约其它水文要素分盐度的分布变化影响和制约其它水文要素分布和变化的重要因素布和变化的重要因素l海水盐度的测量是海洋水文观测的重要内容海水盐度的测量是海洋水文观测的重要内容 盐度的定义和演变盐度的定义和演变 l绝对盐度绝对盐度l克纽森盐度公式克纽森盐度公式 l1969年电导盐度定义年电导盐度定义 l1978年实用盐标（年实用盐标（psu）绝对盐度绝对盐度l海水中溶解物质质量与海水质量的比海水中溶解物质质量与海水质量的比值。值。l绝对盐度不能直接测量。绝对盐度不能直接测量。l随着盐度测定方法的变化和改进，在随着盐度测定方法的变化和改进，在实际应用中引入了相应的盐度定义。实际应用中引入了相应的盐度定义。盐度的定义和演变盐度的定义和演变克纽森盐度公式克纽森盐度公式l20世纪初，丹麦海洋学家克纽森等人建立了盐世纪初，丹麦海洋学家克纽森等人建立了盐度定义，即：度定义，即：在在 1000g海水中，当碳酸盐全部海水中，当碳酸盐全部变为氧化物、溴和碘全部被氯置换，所有的碳变为氧化物、溴和碘全部被氯置换，所有的碳酸盐全部氧化之后所含固体物质的克数，以符酸盐全部氧化之后所含固体物质的克数，以符号号“S”表示表示l测量方法：取一定量的海水，加盐酸和氯水，测量方法：取一定量的海水，加盐酸和氯水，蒸发至干，然后在蒸发至干，然后在480的恒温下干燥的恒温下干燥48h，最，最后称所剩余固体物质的重量后称所剩余固体物质的重量l操作十分复杂，测一个样品要花费几天的时间操作十分复杂，测一个样品要花费几天的时间不适于海洋调查不适于海洋调查 盐度的定义和演变盐度的定义和演变克纽森盐度公式克纽森盐度公式l在实践中是测定海水的氯度，根据海水组成恒定性在实践中是测定海水的氯度，根据海水组成恒定性规律，来间接计算盐度，规律，来间接计算盐度，氯度与盐度的关系式，即氯度与盐度的关系式，即克纽森盐度公式克纽森盐度公式 S =0.030+1.8050Cl l用统一的硝酸银滴定法和海洋常用表，在实际工作用统一的硝酸银滴定法和海洋常用表，在实际工作中显示了极大的优越性，一直使用了中显示了极大的优越性，一直使用了70年之久年之久l克纽森公式只是一种近似的关系，且代表性较差，克纽森公式只是一种近似的关系，且代表性较差，滴定法在船上操作不方便滴定法在船上操作不方便 盐度的定义和演变盐度的定义和演变1969年电导盐度定义年电导盐度定义l60年年代代初初期期，英英国国国国立立海海洋洋研研究究所所考考克克思思等等人人从从各各大大洋洋及及波波罗罗的的海海、黑黑海海、地地中中海海和和红红海海，采采集集了了200m层层以以浅浅的的海海水水样样品品，首首先先应应用用标标准准海海水水，准准确确地地测测定定了了水水样样的的氯氯度度值值然然后后测测定定具具有有不不同同盐盐度度的的水水样样与与盐盐度度为为35.000、温温度度为为15的的标标准准海海水水，在在一一个个标标准准大大气气压压下下的的电电导导比比（R15），从从而而得得到到了了盐盐度度-氯氯度度和和盐盐度度-相相对对电电导导率率的的关关系系式式，称称为为1969年电导盐度定义年电导盐度定义盐度的定义和演变盐度的定义和演变l优点优点：精度高，速度快，操作简便，适于海上精度高，速度快，操作简便，适于海上现场观测现场观测l局限性局限性：建立在海水组成恒定性的基础上，它建立在海水组成恒定性的基础上，它是近似的；所用的水样均为表层，不能反映大是近似的；所用的水样均为表层，不能反映大洋深处由于海水成份变化而引起电导值变化的洋深处由于海水成份变化而引起电导值变化的情况国际海洋用表中的温度范围为情况国际海洋用表中的温度范围为10103131，而当温度低于而当温度低于1010时，电导值要用其它的方法时，电导值要用其它的方法校正，从而造成了资料的误差和混乱校正，从而造成了资料的误差和混乱盐度的定义和演变盐度的定义和演变1969年电导盐度定义年电导盐度定义1978年实用盐标年实用盐标(psu)l在一个标准大气压下，在一个标准大气压下，15的环境温度中，海的环境温度中，海水样品与标准水样品与标准KCl溶液的溶液的电导比电导比l在实用盐标中采用了高纯度的在实用盐标中采用了高纯度的KCl，用标准的，用标准的称量法制备成一定浓度（称量法制备成一定浓度（32.4357）的溶液，）的溶液，作为盐度的准确参考标准，而与海水样品的作为盐度的准确参考标准，而与海水样品的氯氯度无关度无关l克服了海水盐度标准受海水成分变化影响的问克服了海水盐度标准受海水成分变化影响的问题题 盐度的定义和演变盐度的定义和演变观测时次、标准层次及精度要求观测时次、标准层次及精度要求l盐度与水温同时观测盐度与水温同时观测 大面或断面测站，船到站观测一次大面或断面测站，船到站观测一次 连续测站，一般每两小时观测一次连续测站，一般每两小时观测一次 根据需要，有时一小时观测一次根据需要，有时一小时观测一次l盐度测量的标准层次有关规定与温度相同盐度测量的标准层次有关规定与温度相同 盐度的测量盐度的测量准确度等级准确度等级准确度准确度分辨率分辨率1 0.020.0052 0.050.013 0.20.05测量方法测量方法l化学方法：硝酸银滴定法化学方法：硝酸银滴定法 克纽森等人在克纽森等人在1901年提出。在离子比例恒定年提出。在离子比例恒定的前提下，采用硝酸银溶液滴定，通过麦克的前提下，采用硝酸银溶液滴定，通过麦克伽莱表查出氯度，然后根据氯度和盐度的线伽莱表查出氯度，然后根据氯度和盐度的线性关系，来确定水样盐度。在当时，不论从性关系，来确定水样盐度。在当时，不论从操作上，还是就其滴定结果的精确度来说，操作上，还是就其滴定结果的精确度来说，都是令人满意的。都是令人满意的。盐度的测量盐度的测量物理方法物理方法l比重法：一个大气压下，单位体积海水的重量比重法：一个大气压下，单位体积海水的重量与同温度同体积蒸馏水的重量之比。从比重与同温度同体积蒸馏水的重量之比。从比重求密度，再根据密度、温度推求盐度求密度，再根据密度、温度推求盐度l折射法：通过测量水质的折射率来确定盐度折射法：通过测量水质的折射率来确定盐度 l以上几种测盐方法存在误差较大、精度不高、以上几种测盐方法存在误差较大、精度不高、操作复杂、不利于仪器配套等问题，尽管还操作复杂、不利于仪器配套等问题，尽管还在某种场合下使用，但逐渐被电导测量所代在某种场合下使用，但逐渐被电导测量所代替。替。盐度测量方法盐度测量方法电导法电导法l电导法电导法利用不同盐度具有不同利用不同盐度具有不同导电特性导电特性来确定来确定海水盐度；海水盐度；l海水电导率是盐度、温度和压力的函数，因此，海水电导率是盐度、温度和压力的函数，因此，通过电导法测量盐度必须给予温度和压力对电通过电导法测量盐度必须给予温度和压力对电导率的影响进行补偿；导率的影响进行补偿；l采用电路自动补偿的这种盐度计为采用电路自动补偿的这种盐度计为感应式盐度感应式盐度计计。采用恒温控制设备，免除电路自动补偿的。采用恒温控制设备，免除电路自动补偿的盐度计为盐度计为电极式盐度计电极式盐度计；盐度测量方法盐度测量方法电导法电导法l感应式盐度计感应式盐度计：优优点点：可可在在现现场场和和实实验验室室测测量量，应应用用广广；实实验验室室精精度度可可达达0.003。适适宜宜现现场场测测量量，特特别别是是近近海海（有有机机污污染含量较多、不需高精度测量）。染含量较多、不需高精度测量）。缺缺点点：样样品品量量很很大大，灵灵敏敏度度不不如如电电极极式式盐盐度度计计高高，并并需要进行温度补偿，操作麻烦需要进行温度补偿，操作麻烦 l电极式盐度计：电极式盐度计：测测量量电电极极直直接接接接触触海海水水，容容易易出出现现极极化化和和受受海海水水的的腐腐蚀蚀、污污染染，使使性性能能减减退退，不不宜宜现现场场应应用用，主主要要用用在在实实验室内做高精度测量。目前已解决，验室内做高精度测量。目前已解决，STDSTD、CTDCTD均属此均属此 盐度测量方法盐度测量方法温盐深仪测量盐度温盐深仪测量盐度l现场调查的现场调查的CTD仪获取的相对电导率仪获取的相对电导率R、温度、压力、温度、压力数据，必须经过处理后方才得到盐度资料；数据，必须经过处理后方才得到盐度资料；l每天至少应选择一个比较均匀的水层，与利用实验每天至少应选择一个比较均匀的水层，与利用实验室盐度计对海水样品的测量结果对比一次，如发现室盐度计对海水样品的测量结果对比一次，如发现温盐深仪的测量结果达不到所要求的准确度，应调温盐深仪的测量结果达不到所要求的准确度，应调整仪器零点或更换仪器探头；整仪器零点或更换仪器探头；l温盐深的电导率传感器必须保持清洁，每次观测完温盐深的电导率传感器必须保持清洁，每次观测完毕都须用蒸馏水（或去离子水）冲洗干净，不能残毕都须用蒸馏水（或去离子水）冲洗干净，不能残留盐粒或污物；留盐粒或污物；盐度测量方法盐度测量方法Guildline Autosal Laboratory Salinometer常用常用海水盐度计海水盐度计l测量范围：测量范围：0.00542psu盐度盐度l精精确确度度：24h内内不不经经重重标标准准化化，精度高于精度高于0.002psu。l最最大大分分辨辨率率：35psu时时，高高于于0.0002psul所所需需样样品品量量：最最多多需需100ml，包包括括最最大大的的冲冲洗洗量量（样样品品间间盐盐度相差度相差3psu，大约需，大约需50ml）l水水槽槽温温度度：可可选选范范围围为为1833，每每3一一级级，精精确确性性达达到到0.02，稳稳定定性性达达到到每每天天0.0010.001 常用常用海水盐度计海水盐度计 折射式盐度计折射式盐度计。l测量范围：测量范围：0100l准确度：准确度：0.2%l使用方法：使用前，必须用淡纯使用方法：使用前，必须用淡纯水水“归零归零”校正，以及调整目镜校正，以及调整目镜的焦距；打开光源板，将海水用的焦距；打开光源板，将海水用小滴管滴下少许，盖上光源板后，小滴管滴下少许，盖上光源板后，看光源板内面的测试区是否已占看光源板内面的测试区是否已占满空间，如果留有空隙，会影响满空间，如果留有空隙，会影响准确度；从另一头的目镜朝向光准确度；从另一头的目镜朝向光源，就可读出所测定出海水的盐源，就可读出所测定出海水的盐度；测定完毕后，光源板部份要度；测定完毕后，光源板部份要用淡水清洗干净，清洗时要特别用淡水清洗干净，清洗时要特别注意的是只有光源板部份可用水注意的是只有光源板部份可用水冲洗外，其余的任何部份都不可冲洗外，其余的任何部份都不可碰到水份，以免造成故障碰到水份，以免造成故障海水样品测定结果的整理海水样品测定结果的整理l海水样品温度海水样品温度T=15时，测得电导率比时，测得电导率比为为0.95427，查求海水实际盐度，查求海水实际盐度 查查Ia表得：表得：R14=0.95420 S=33.214 R15=0.95430 S=33.217 S=310-3内插表内插表Ib R=0.95427-0.95420=710-5 查表得到盐度修正值：查表得到盐度修正值：S=210-3 所以所以:R15=0.95427时，时，海水实际盐度海水实际盐度为：为：S=33.214+210-3=33.216 第五章第五章 透明度、水色、海发光观测透明度、水色、海发光观测 l透明度：海水透明的程度（即光在透明度：海水透明的程度（即光在海水中衰减程度）海水中衰减程度）l水色：海水的颜色水色：海水的颜色 l海发光：夜晚海面生物发光的现象海发
