2018年2月27日 星期二

海水

海水即是海洋內的水,佔據地球水體的97%,一公升海水有約35公克的鹽溶於其中,還有少量的微量元素。海水是複雜的溶液,並且會隨著時間變動,例如地球早期的海水是酸性的,而非現在因為融入大量鹽類物質而呈現的鹼性,但近代以來人類活動使海水水質出現過度變動,例如海洋酸化等問題,威脅著海洋生態系統的未來。
地球海水的元素構成
(表中數據是質量百分比,而非濃度百分比)

元素名稱百分比元素名稱百分比
85.70.0885
10.80.04
1.90.0380
1.050.0065
0.13500.0026

成分

已被發現海水化學物質及元素有92種,其中11種(氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀、溴、鍶、硼、碳、氟)占海水溶解物質總量的99.8%,其它含量甚微;目前可以從海水中提取60多種化學物質。
世界海水的鹽度大約為35psu(35‰),這意味著平均每一海水中就含有35(大部分是氯化鈉)溶解其中。高於人體溶質度級別,非直接飲用水來源。

有機物

海水有機物由海洋生物代謝、死亡過程產生,或者是陸地上生物活動生成並由大氣和河流帶進海洋。這些有機物最終大部分變成二氧化碳,被浮游植物吸收,經過光合作用變成有機碳,形成循環;小部分沉入海底,進入海洋沉積。

微量元素

  • 海洋生物所需的元素取自海水。碳、鉀、硫等元素,含量很大;氮、磷、矽等元素,僅能滿足生物的需要,又是生物必需的(營養元素)。浮游生物通過光合作用,吸收營養元素,放出氧;殘骸的分解消耗氧,釋放營養元素。一些元素,銅、鎘在海水中的分布,與氮、磷相似,鋇、鋅、鉻的分布與矽相似等。
  • 懸浮在海水中的粘土礦物、鐵、錳的氧化物、腐殖質等顆粒在下沉中,大量吸附海水中各種微量元素,將它們帶到海底,進入沉積物中。
  • 有幾種微量元素在表層海水中濃度高,在深層濃度低。如表層海水中主要來自大氣,濃度最大,在1000米以下的海水中,濃度迅速降低;還有氚、氡蛻變的鉛-210等。
  • 海底地殼內部的熱液,常通過地殼裂縫注入深層海中,形成海底熱泉,含大量微量元素,使附近深海區的海水組成變化。如1965年,紅海裂縫區2000米深的海水中,出現熱鹽水,最深處溫度達59.2℃,微量元素的組成有很大變化;東太平洋的加拉帕戈斯裂縫,有海底熱泉噴射,向海水輸送了大量元素,海水中溶解態錳的總量,明顯隨深度增加。
  • 海洋沉積物間隙水中,鋇、錳、銅等的濃度高於上覆海水。這些微量元素從間隙水向上覆水中擴散。即便在遠離海底熱泉的深層海域,這些元素的濃度隨深度增加。

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