海水的化學成分

海水是一種非常複雜的多組分水溶液。海水中各種元素都以一定的物理化學形態存在。在海水中銅的存在形式較為複雜，大部分是有機絡合物形式存在的。在自由離子中僅有一小部分以二價正離子形式存在大部分都是以負離子絡合物出現。所以自由銅離子僅佔全部溶解銅的一小部分。海水中有含量極為豐富的鈉，但其化學行為非常簡單，它幾乎全部以Na+離子形式存在。

海水中的溶解有機物十分複雜，主要是一種叫做“海洋腐殖質”的物質，它的性質與土壤中植被分解生成的腐殖酸和富敏酸類似。海洋腐殖質的分子結構還沒有完全確定，但是它與金屬能形成強絡合物。

海水中的成分可以劃分為五類：

1.主要成分（大量、常量元素）：指海水中濃度大於1×106mg/kg的成分。屬於此類的有陽離子Na+，K+，Ca2+，Mg2+和Sr2+五種，陰離子有Cl¯，SO42¯，Br¯，HCO3¯（CO32¯），F¯五種，還有以分子形式存在的H3BO3，其總和佔海水鹽分的99.9%。所以稱為主要成分。

由於這些成分在海水中的含量較大，各成分的濃度比例近似恆定，生物活動和總鹽度變化對其影響都不大，所以稱為保守元素。

2.溶於海水的氣體成分，如氧、氮及惰性氣體等。

3.營養元素（營養鹽、生源要素）：主要是與海洋植物生長有關的要素，通常是指N、P及Si等。這些要素在海水中的含量經常受到植物活動的影響，其含量很低時，會限制植物的正常生長，所以這些要素對生物有重要意義。

4.微量元素：在海水中含量很低，但又不屬於營養元素者。

5.海水中的有機物質：如氨基酸、腐殖質、葉綠素等

海水的主要成份

海水中溶解有各種鹽分，海水鹽分的成因是一個複雜的問題，與地球的起源、海洋的形成及演變過程有關。一般認為鹽分主要來源於地殼岩石風華產物及火山噴出物。另外，全球的河流每年向海洋輸送5.5×1015g溶解鹽，這也是海水鹽分來源之一。從其來源看，海水中似乎應該含有地球上的所有元素，但是，由於分析水平所限，目前已經測定的僅有80多種。現將其中重要的一些元素列於下表。

海水中最重要的溶解元素的化學形態和濃度

元素

平均濃度

單位（每kg海水）

元素

平均濃度

單位（每kg海水）

Li

174

μg

Fe

55

ng

B

4.5

mg

Ni

0.50

μg

C

27.6

mg

Cu

0.25

μg

N

420

μg

Zn

0.40

μg

F

1.3

mg

As

1.7

μg

Na

10.77

g

Br

67

mg

Mg

1.29

g

Rb

120

μg

Al

540

ng

Sr

7.9

mg

Si

2.8

mg

Cd

80

ng

P

70

μg

I

50

ng

S

0.904

g

Cs

0.29

μg

Cl

19.354

g

Ba

14

μg

K

0.399

g

Hg

1

ng

Ca

0.412

g

Pb

2

ng

Mn

14

ng

U

3.3

μg

表中較高濃度的組分基本上代表了其在海水中的平均濃度，一些低含量成分由於測定困難，測定過的樣本不多，難以代表其平均濃度。許多感興趣的金屬在海水中含量極低，只有用靈敏的測試儀器和技術並避免樣品採集和分析過程中的汙染才能夠測定。

海水的成分是很複雜的，海水中化學元素的含量差別很大。它是一種化學成分複雜的混合溶液，包括水、溶解幹水中的多種化學元素和氣體。

一、溶解幹水中的多種化學元素

1、迄今已發現的化學元素達80多種，依其含量可分為三類：常量元素、微量元素和痕量元素。有時，後兩類也通稱微量元素。

(1)每升海水超過100毫克的元素稱為常量元素。除氫和氧外，每升海水中含量在 1 毫克以上的常量元素有氧、鈉、鎂、硫、鈣、鉀、溴 、碳、鰓、硼、氟11種，約佔化學元素總含量的99.999 。

(2)每升海水中含量在 1 毫克以下的元素，叫“微量元素”，如鐵、鉬、鉀、鈾、碘等。

(3)每升海水含有1毫克以下的元素稱為痕量元素，如金、銀、鎘等。

2、溶解於海水中的化學元素絕大多數是以鹽類離子的形式存在的，其中氯化鈉最多，佔88.6%，硫酸鹽佔10.8%。海水的常量元素之間的濃度比例幾乎不變，具有恆定性，這對於研究海水濃度具有重要意義。

海水的主要鹽分表：

二、海水中的氣體

主要由氮、氧和二氧化碳組成。氮佔64%，氧化碳約佔2%，氧易溶於水，並隨水溫增高而減少，溫度0℃時，約佔40%。