海水常量元素亦稱“海水大量元素”，即海水的主要成分。海水中含有的80多種元素，除氧和氫外，含量大于1毫克／升的只有12種，即氯、鈉、硫、鎂、鈣、鉀、碳、溴、鍶、硼、氟和硅。除硅以外（它是生物營(yíng)養(yǎng)鹽，故不列為海水常量元素），其余的11種成分（元素）稱為海水的常量元素（主要成分）。這11種元素占海水中總鹽分的99.9％。由于這些元素的含量大，也較穩(wěn)定，又稱為保守成份。

下面是海水中的微量元素~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

海水微量元素
定義
指海水中含量小于1毫克/升的元素。海水是一個(gè)多組分、多相的復(fù)雜體系，除水和占所有溶解成分總量的99.9％以上的11種常量元素之外，都是微量元素。
簡(jiǎn)介
海水微量元素廣泛地參加海洋的生物化學(xué)循環(huán)和地球化學(xué)循環(huán)，因而不但存在于海水的一切物理過(guò)程、化學(xué)過(guò)程和生物過(guò)程之中，并且參與海洋環(huán)境各相界面，包括海水-河水、海水-大氣、海水-海底沉積物、海水-懸浮顆粒物、海水－生物體等界面的交換過(guò)程。在這些過(guò)程中，微量元素的化學(xué)反應(yīng)是十分復(fù)雜的。雖然它們從環(huán)境輸入海水體系的速率和輸出到環(huán)境中去的速率相當(dāng)，可是不同的微量元素有不同的輸入或輸出的速率；微量元素在海水中還有區(qū)域分布和垂直分布；它們有一定的存在形式，而且不斷通過(guò)各相界面遷移。這些方面，都是海洋化學(xué)的重要的研究?jī)?nèi)容。
研究歷史
20世紀(jì)50年代以前，為了研究海洋生物和發(fā)展海洋漁業(yè)，曾對(duì)碳、氮、磷、硅、鐵、錳、銅等營(yíng)養(yǎng)元素在海水中的含量及其分布，進(jìn)行過(guò)一些調(diào)查。人們從50年代開(kāi)始，才對(duì)海水微量元素進(jìn)行地球化學(xué)研究。例如：1952年，T.F.W.巴爾特提出并計(jì)算了元素在海水中的逗留時(shí)間；1954年，E.D.戈德堡發(fā)表了微量元素從海水向海底沉積物轉(zhuǎn)移的研究結(jié)果；1956年，K.B.克勞斯科普夫?qū)Ｋ?3種微量元素的濃度和影響因素，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)。但是早期測(cè)定的數(shù)據(jù)，有一些是不可靠的，只有在P.G.布魯爾于1975年總結(jié)并發(fā)表了海水微量元素的含量、可能的化學(xué)形式和逗留時(shí)間的估算表之后，微量元素的測(cè)定，才有一些準(zhǔn)確度很高的結(jié)果。隨后，E.博伊爾和T.M.埃德蒙于同年提出了判斷測(cè)定數(shù)據(jù)是否真實(shí)可靠的標(biāo)準(zhǔn)：它們必須具有海洋學(xué)的一致性，即海洋中經(jīng)過(guò)相同的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程的微量元素，應(yīng)有較好的相關(guān)關(guān)系，它們?cè)诤Ｋ械暮繎?yīng)有類似的分布。例如：銅如果參加生物循環(huán)，則它的分布應(yīng)與參加生物循環(huán)的氮、磷或硅等營(yíng)養(yǎng)元素相類似。
含量和逗留時(shí)間
化學(xué)元素在海水中的逗留時(shí)間的定義可表示為： ??=??Δ??
式中A為海水中某元素的總含量;Q為該元素每年向海洋的輸入量或從海水的輸出量；τ為該元素在海水中的逗留時(shí)間，單位是年。由于元素在海水中的總含量 A不變，所以每年向海洋輸入的量與從海水輸出的量相等，都等于ΔQ。由于年輸入量和年輸出量數(shù)據(jù)的近似性,不能把所估算的逗留時(shí)間τ的數(shù)值看作為確切的年代數(shù)，只能反映不同化學(xué)元素的化學(xué)反應(yīng)活性。逗留時(shí)間越短，說(shuō)明此元素的地球化學(xué)反應(yīng)活性越大，反之亦然。例如：地球化學(xué)反應(yīng)活性較差的元素，如鈉、鉀、鈣、鎂等，逗留時(shí)間長(zhǎng)達(dá)106～108年；而釷、鋁、鐵等,只有102年的量級(jí)。
下表列出了海水中微量元素的含量、可能存在的化學(xué)形式和在海水中的逗留時(shí)間。

海水中微量元素的含量和分布
我國(guó)近海重金屬含量
影響分布的過(guò)程
微量元素在海水中的分布及其變化，都受其來(lái)源和海洋環(huán)境中各種過(guò)程的影響。這些過(guò)程稱為控制過(guò)程，包括各種化學(xué)過(guò)程、生物過(guò)程、物理過(guò)程、地質(zhì)過(guò)程和人類活動(dòng)等，其中最突出的是生物過(guò)程、吸附過(guò)程、海-氣交換過(guò)程、熱液過(guò)程、海水-沉積物界面交換過(guò)程等。 生物過(guò)程 海洋生物在生長(zhǎng)過(guò)程中所需要的全部元素，都取自海水，其中有些元素，如碳、鉀、硫等，在海水中的含量，大大超過(guò)生物的需要量；有另外一些元素，如氮、磷、硅等，則僅能滿足生物的需要，而又是海洋生物必不可少的，故通常稱為營(yíng)養(yǎng)元素。浮游生物通過(guò)光合作用，從海水中吸收營(yíng)養(yǎng)元素而放出氧，其殘骸在分解過(guò)程中消耗氧而釋放出所含的營(yíng)養(yǎng)元素。這種生物過(guò)程，控制著營(yíng)養(yǎng)元素的分布及其變化。有一些微量元素在海水中的分布，分別與某種營(yíng)養(yǎng)元素十分相似。例如：銅和鎘的分布與氮和磷相似，鋇、鋅、鉻的分布與硅相似，鎳的分布介于磷和硅之間。這都說(shuō)明，生物過(guò)程很可能是控制海水中的銅、鎘、鋇、鋅、鉻、鎳等元素的濃度的因素之一。
吸附過(guò)程 懸浮在海水中的粘土礦物、鐵和錳的氧化物、腐殖質(zhì)等顆粒在下沉過(guò)程中，大量吸附海水中各種微量元素，將它們帶到海底，使它們離開(kāi)海水而進(jìn)入沉積物中。這也是影響微量元素在海水中的濃度的因素。
海－氣交換過(guò)程 有幾種微量元素在表層海水中的濃度高，在深層濃度低。例如鉛在表層海水中濃度最大，在1000米以下的海水中，濃度隨深度的增加而迅速降低。氫彈爆炸時(shí)放出的氚和氡蛻變而得的鉛-210，在海水中也有類似的垂直分布。這說(shuō)明表層的鉛主要來(lái)自大氣，因而它在海水中的分布受海－氣界面的交換過(guò)程所控制。
熱液過(guò)程 海底地殼內(nèi)部的熱液，常常通過(guò)地殼裂縫注入深層的海水中，形成海底熱泉，它含有大量的微量元素，因而使附近深海區(qū)的海水組成發(fā)生很大的變化。例如：1965年在紅海中央裂縫區(qū)域深達(dá)2000米的海水中，出現(xiàn)了熱鹽水，其最深處的溫度達(dá)到59.2℃，其中微量元素的組成和一般海水有很大的差異；東太平洋的加拉帕戈斯裂縫，有海底熱泉噴射，向海水輸送了大量的各種元素，使東太平洋海隆和加拉帕戈斯裂縫附近的觀測(cè)站處，海水中溶解態(tài)的錳的總含量，明顯地隨深度的增加而升高。這些熱液的輸入過(guò)程，很可能是斷裂帶區(qū)域的海水中微量元素組成的一種控制機(jī)制。
海水－沉積物界面交換過(guò)程 在海洋沉積物間隙水中，鋇、錳、銅等微量元素的濃度高于上覆的海水。濃度的差異，促使這些微量元素從間隙水向上覆水中擴(kuò)散。因此，即便在遠(yuǎn)離海底熱泉的深層海域，這些微量元素的濃度有隨深度的增加而升高的垂直分布。
存在形式
要了解微量元素在海洋的沉積循環(huán)中的作用，污染物的毒性和在海水中遷移的特性，微量元素的物理化學(xué)行為和生物化學(xué)循環(huán)過(guò)程等，就要預(yù)先了解這些微量元素在海水中的存在形式。但是這些元素在海水中的含量甚微，當(dāng)含量低于微摩/升時(shí),很難準(zhǔn)確測(cè)定各種存在形式的含量，也就難以了解其主要的存在形式。因此，學(xué)者們用熱力學(xué)的計(jì)算方法，求出可能存在的主要形式。但是不同學(xué)者所用的某些平衡常數(shù)，取值不同，使計(jì)算結(jié)果差別很大。因此表中所列舉的存在形式，只能作為參考。這些計(jì)算結(jié)果表明：海水中的微量元素主要以無(wú)機(jī)形式存在（銅例外）。海水中正常濃度范圍內(nèi)的有機(jī)物成分，不影響微量元素的主要存在形式。
按照W.斯圖姆和P.A.布勞納的分類法，海水中微量金屬元素存在形態(tài)分類，微量金屬元素在海水中的存在形態(tài)有3類：①溶解態(tài)，②膠態(tài)，③懸浮態(tài)。溶解態(tài)又分成 4種形式：①自由金屬離子，②無(wú)機(jī)離子對(duì)和無(wú)機(jī)絡(luò)合物，③有機(jī)絡(luò)合物和螯合物，④結(jié)合在高分子有
機(jī)物質(zhì)上。溶解態(tài)的前兩種形式是微量金屬元素的主要形式，列于表中；后兩種在大洋海水中不是主要形式，表中沒(méi)有列出。當(dāng)近岸或河口海域的海水中的有機(jī)物含量高于正常值時(shí)，溶解態(tài)的后兩種形式可能占優(yōu)勢(shì)。膠態(tài)包括兩種形式：①形成高度分散的膠粒，②被吸附在膠粒上。懸浮態(tài)包括存在于沉淀物、有機(jī)顆粒和殘骸等懸浮顆粒之中的微量金屬元素。成膠態(tài)和懸浮態(tài)的微量金屬元素，主要存在于近岸和河口海域，在大洋中含量很低。

標(biāo)簽：含量水中元素