11/14/2022111/11/20221第二章海洋的形成和海水的組成2.1海洋的形成2.2海水的化學組成2.3影響海水化學組成的因素——海洋生物地球化學角度來討論2.4海水中元素的分布11/14/20222第二章海洋的形成和海水的組成2.1海洋的形成11/11/海水中各組分的形態：顆粒態：顆粒有機物，顆粒無機物氣體：保守氣體（N2，Ar，Xe）,非保守氣體（O2和CO2）膠體：有機物，無機物溶解態：無機溶解態：大量（>1ppm）,微量（<1ppm）有機溶解態2.1海洋的形成11/14/20223海水中各組分的形態：顆粒態：顆粒有機物，顆粒無機物氣體：保11/14/2022411/11/20224海洋中的主要溶解組分是什么？

如何測定？

這些組分在海洋中的分布？

什么樣的過程導致現在的海水組成？控制機理是什么？在元素全球生物地球化學循環中，水既是重要的參加者，又是一種重要的介質。水循環的研究是國際全球變化研究的一個重要組成部分。

11/14/20225海洋中的主要溶解組分是什么？

如何測定？

這些組分在海洋中的太陽系物質的含水量11/14/20226太陽系物質的含水量11/11/202261）

碳質球粒隕石含水量很高，主要以含水礦物的形式存在。有些碳質球粒隕石類型I之中水的重氫的濃度比地球上任何地方的都高得多。2）

隕石經大氣層時，磨擦發熱，可能失水。然而經大氣層降落時因發熱而生成熔融表層，能有效地保存隕石內部的氣體的狀況，因此也可能起保存水的作用。隕石落到地球上之后，也可能會混合入地球上的水。3）

表2.1中的水僅是地殼部分，除以整個地球質量而得的商，應當說是地球含水量之下限。11/14/202271）

碳質球粒隕石含水量很高，主要以含水礦物的形式存在。有些海洋水的形成

在地球聚集過程終結時，由于聚集過程的重力能、放射性衰變能等的影響，地球被加熱，其水合物可能會慢慢地分解，而水會向地球上方移動，向地表層開始供水，最后聚集在地球表面。（在地核形成過程及形成終結時）地球的脫氣作用，在地球形成史上是最為活躍的。金屬相在地球生成過程中，因沉降而生成地核。地核與地表的元素組成有很大的不同，如下圖所示。當地球表面逐漸固化構成地殼，脫氣作用就不大活躍了。固化的地殼溫度是不均勻的，于是水就在低溫部分冷凝，最后形成海洋。11/14/20228海洋水的形成在地球聚集過程終結時，由于聚集過程的11/14/2022911/11/20229海洋水的含量1．地殼含水量。假設地殼由玄武巖構成，由夏威夷外海底采集的新鮮玄武巖中，含水約0.3％-0.7％。如按地殼平均含有0.5％的水來估算，其總量相當于目前海水、極冰和沉積物中水量之和的0.6％。2．地幔含水量。在地幔中存在的水有兩種形式：①以含水礦物的形式固定在礦物結晶中；②游離水。3．地球內部水量估計約為2×1025g。11/14/202210海洋水的含量1．地殼含水量。假設地殼由玄武巖構成，由夏威夷外海水主要成分的來源火山噴發巖石風化直接進入河流輸入直接進入海水鹽分5.5×1015g/a11/14/202211海水主要成分的來源火山噴發巖石風化直接進入河流輸入直接進入海2.2海水的化學組成原始海水的化學組成：研究海水的化學組成和變遷有兩種方法：一種方法是“以古論今”。另一種方法是“以今論古”。具體例子如下：“元素地球化學平衡法”——即按供給海水的元素量和從海水中除去的元素量之間達到動態平衡——是研究原始海水化學組成的一個方法。11/14/2022122.2海水的化學組成原始海水的化學組成：研究海水的化學組成（整個地球歷史時期被風化巖石量）+（火山、海底熱泉、溫泉等自地球內逸出的物質量）=（海水中的水及其溶存物質量）+（沉積物量）=（碎屑物）+（化學沉淀物量）+（生物物質量）+（大氣中的物質量）+（逸出到地球大氣圈外的物質量）11/14/202213（整個地球歷史時期被風化巖石量）+（火山、海底熱泉、溫泉等自CO2體系對海水是至關重要的。逸出的CO2溶入海水，使海水因酸—堿平衡而存在化學物種形式CO32-、HCO3-等，與海洋中金屬發生絡合作用，使金屬以較穩定的溶解形式存在于海水中。因沉淀—溶解作用，氧化—還原作用，酸—堿作用，絡合作用等與海水中的常量組分和微/痕量組分反應，使原始海水的化學組成不斷變化并逐漸進化成海水。11/14/202214CO2體系對海水是至關重要的。逸出的CO2溶入海水，使海水因原始海水的量：有人以隕石的數據作參考，估計存在于地殼和地函中的水量約2×1025g，目前地球表面的水量約2×1024g，即約10%的水逸出到地表。

揮發性物質：對海水中的揮發性物質：F、Cl、Br、I、B、S、Ar等，在海水中以陰離子形式存在，它們在海水中的含量，則遠比從巖石中溶出的要多，這可能是火山，海底熱泉等作用之故。11/14/202215原始海水的量：有人以隕石的數據作參考，估計存在于地殼和地函中元素在海水中的逗留時間Q海洋MR海水中的元素輸出與元素的含量成正比R=kM(k為輸出速率常數）11/14/202216元素在海水中的逗留時間Q海洋R海水中的元素輸出與元素的含量常量元素，分成A和B兩類，其量分別＞50mmol/kg和0.05~50mmol/kg。微量元素為C類，元素量在0.05~50μmol/kg。痕量元素分成D和E兩類，其量分別為0.05~50nmol/kg和＜50pmol/kg。A和B類元素通稱常量元素；C、D、E類元素通稱為少量元素或微量元素。現代海水的化學組成11/14/202217常量元素，分成A和B兩類，其量分別＞50mmol/kg和0.海水中含量最多的元素是水（氫和氧）之外的Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br和Sr，被稱為常量元素。

主要成分營養元素有機物質溶解氣體微量元素現代海水的化學組成11/14/202218海水中含量最多的元素是水（氫和氧）之外的Cl、Na、K、Mg海水的化學組成11/14/202219海水的化學組成11/11/202219海水主要成分元素主要存在形式平均濃度（g/kg)氯度比值逗留時間NaNa+10.760.555566.8×107MgMg+1.2940.066801.2×107CaCa2+0.41170.021251×106KK+0.39910.20607×106SrSr2+0.00790.000414×106ClCl-19.350.998941×108SSO42-,NaSO4-，MgSO42.7120.140007.9×106CHCO3-,CO32-,CO20.1420.007357.9×104BrBr-0.06720.003741×108FF-,MgF+0.001300.0000675.2×105BB(OH)3,B(OH)4-0.02560.001321.3×10711/14/202220海水主要成分元素主要存在形式平均濃度（g/kg)氯度比值逗留海水化學組成的特點

1．海水中常量元素占總量的99％以上。2．海水是電中性的。3．海水中主要成分含量比值恒定——Marcet恒比定律。4．海水化學組成主要由下述原理調節：（1）元素全球變化和循環原理。（2）化學平衡原理和相關的五大作用即：①酸-堿作用；②沉淀-溶解作用；③氧化-還原作用；④絡合作用；⑤液-氣、液-固、氣-固……等界面作用。（3）元素海洋生物地球化學的過程、反應和生態系原理。5．海水的pH是8.0左右，近似中性。11/14/202221海水化學組成的特點1．海水中常量元素占總量的99％以上。111/14/20222211/11/20222211/14/20222311/11/20222311/14/20222411/11/20222411/14/20222511/11/20222511/14/20222611/11/20222611/14/20222711/11/202227古代海水向現代海水變遷1）變遷過程：Fe、Al、Mg、Si的氫氧化物是海洋中分散度高的膠體物質，具有十分重要的液—固界面作用性質的交換吸附劑，它能把許多無機物和有機物交換吸附或沉積到海底，在這些過程作用下，古代海水逐漸向現代海水變遷。11/14/202228古代海水向現代海水變遷11/11/2022282)變遷的年代問題例一、從貝殼的Sr2+/Ca2+含量比來看，2~6億年來海水的主要元素濃度和Sr2+/Ca2+比值幾乎相等。說明2~6億年前海水的化學組成與現代已很相近。例二、從寒武紀沉積物來看，可能20億年前海水的主要化學組成的濃度與現代海水相近。結論：綜合以上討論，可以說至少1億年來海水組成（包括海水的量和其中元素的量）與現代海水相比是沒有區別的。11/14/2022292)變遷的年代問題11/11/202229海洋中氧化-還原的Sillén模型Sillén的海水模型升火成巖+揮發性物質=海水+沉積物+空氣(0.6kg)(1.0kg)(1.0dm3)(0.6kg)(3dm3)存在著與各種沉積物相接觸的間隙水;光解離反應;氫損耗到外部空間;光合反應:有機物腐爛和O2的消耗等。11/14/202230海洋中氧化-還原的Sillén模型Sillén的海水模型升Sillén的海水模型升氧化還原元素主要是：H，O，C，N，Fe，S，Mn，I。氣體N2，O2，和CO2的大氣分壓的對數分別為：logPN2=-0.120，logPO2=-0.692，logPCO2=-3.536氧化還原電對為：O2/H2O；NO3-/N2；MnO2/Mn；FeOOH/Fe3O4；SO42-/FeS；N2/NH4+；HCO3-/C(S)；C(S)/CH411/14/202231Sillén的海水模型升氧化還原元素主要是：11/11/20HistoricalMeasurementsofCompositionofMajorComponentsofSeawaterBergman(1779)madetheearliestchemicalanalysisofseawaterMarcet(1819)

wasthefirsttosuggestthattherelativecompositionofseasaltisnearlyconstant(thefirstlawofchemicaloceanography)Forchhammer(1865)

madefirstreliablemeasurementsofmajorcomponentsonseveralhundredsurfacewatersfromallpartsoftheworld.Dittmar(1884)analyzed70seawatersamplescollectedatvariousdepthsforthemajoroceansduringthecruiseoftheH.M.S.Challenger(1873-1876).LymanandFleming(1940)recalculatedDittmar'sresultsusingmodernatomicweightsCoxandCulkin(1966)

mademeasurementsofmajorcomponentsofwaterscollectedthroughouttheworldaspartofsalinitystudy.Rileyetal.(1967)mademeasurementsofmajorcomponentsofwaterscollectedthroughouttheworldaspartofsalinitystudy.

11/14/202232HistoricalMeasurementsofCom2.3影響海水化學組成的因素——海洋生物地球化學角度來討論11/14/2022332.3影響海水化學組成的因素11/11/202233影響海水化學組成的因素化學平衡化學動力學海洋生物地球化學*11/14/202234影響海水化學組成的因素11/11/202234海洋生物地球化學的角度：考慮海洋中生物的作用，以海洋為中心，同時與大陸和大氣緊密聯系在一起，全面地考慮“海-陸-空工廠”體系中發生的一切化學過程和規律。11/14/202235海洋生物地球化學的角度：考慮海洋中生物的作用，以海洋為中心，11/14/20223611/11/20223611/14/20223711/11/202237海洋生物地球化學過程主要分成：（1）物質之源；（2）物質之匯；（3）聯系上述兩者的海洋內部的反應。11/14/202238海洋生物地球化學過程主要分成：11/11/202238海洋輸入物質之源主要有三：（1）經由河流；（2）通過大氣；（3）來自海洋底部的熱液過程。11/14/202239海洋輸入物質之源主要有三：11/11/202239河川對海洋化學組成的影響包括對常量元素和微量元素的影響：世界上不同河川中溶解元素的含量各不相同，因此進入太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋的元素量也就各不相同。河水中除元素的溶解態之外，同時存在懸浮粒子或懸浮沉積物。（一）河川11/14/202240河川對海洋化學組成的影響包括對常量元素和微量元素的影響：世界11/14/20224111/11/20224111/14/20224211/11/202242（二）大氣物質經過大氣轉運到海洋主要是通過海洋氣溶膠途徑。估計各元素大氣的和人類的發射源的作用和影響，用大氣干擾因數（AIF）計算即：Ea為元素的總人類的發射量；En為總天然發射量。AIF=100表示人類的與天然的通量相等。11/14/202243（二）大氣物質經過大氣轉運到海洋主要是通過海洋氣溶膠途徑。111/14/20224411/11/202244（三）海底熱泉（洋中脊水熱流）洋中脊水熱流組成與標準海水的組成有明顯差異，而且由洋底噴出后在與海水混合過程中發生氧化-還原作用、酸-堿作用和物質濃度的顯著變化。11/14/202245（三）海底熱泉（洋中脊水熱流）洋中脊水熱流組成與標準海水的組11/14/20224611/11/20224611/14/20224711/11/202247海洋化學角度，海洋中物質之匯主要：（1）海洋沉積物的生成；（2）沉積物間隙水；（3）成巖作用化學作用：沉淀-溶解平衡；絡合平衡；和液-固界面交換-吸附平衡等平衡作用生物作用：氧化-還原和酸-堿作用11/14/202248海洋化學角度，海洋中物質之匯主要：11/11/202248海洋之中反應的理論主架是化學平衡和化學動力學化學平衡按傳統包括五大平衡，即酸-堿平衡；氧化-還原平衡；沉淀-溶解平衡；絡合平衡；固-液界面交換-吸附平衡和其他界面作用海洋之中反應11/14/202249海洋之中反應的理論主架是化學平衡和化學動力學海洋之中反應11五大平衡作用，海洋中元素及其化合物的運移變化規律，是研究海水化學組成變化的又一重要內容。海洋的流、浪、潮、“泵（pumps）”，它包括物理泵、生物泵和各種化學泵。11/14/202250五大平衡作用，海洋中元素及其化合物的運移變化規律，是研究海水11/14/20225111/11/202251海洋生物和非生物，有機物和無機物，溶解物質，非溶解物質和膠體物質，化學作用，生物作用和物理作用，以及地球化學作用（1）物理泵；（2）溶解泵；（3）生物泵；（4）陸架泵；（5）膠體泵；（6）碳酸鹽泵（CO2泵）；（7）硅酸鹽泵11/14/202252海洋生物和非生物，有機物和無機物，溶解物質，非溶解物質和膠體2.4海水中元素的分布海水中元素的分布，一般分成三類:（1）元素的垂直分布；（2）元素的水平分布；（3）時間標度（分，時，天，月，季，年…）分布11/14/2022532.4海水中元素的分布海水中元素的分布，一般分成三類:11（1）元素的垂直分布11/14/202254（1）元素的垂直分布11/11/20225411/14/20225511/11/20225511/14/20225611/11/20225611/14/20225711/11/20225711/14/20225811/11/20225811/14/20225911/11/202259影響垂直分布的因素：（1）元素本身的化學特性，不同元素有不同的垂直分布斷面曲線；相關的元素有可能存在類似的垂直分布曲線，存在相關性。（2）海洋環境（例如海洋生物，海況和海流，大氣和河川影響…）。11/14/202260影響垂直分布的因素：11/11/202260（2）元素的水平分布元素的水平分布主要由海水的流、浪、潮和所處的環境（例如河川影響等）決定11/14/202261（2）元素的水平分布11/11/202261（1）黃、渤、東海不同海區具有不同特征的分布曲線。北方渤海，西部比東部海灣口明顯地低；山東與江蘇交界處較低，僅1.0μmol/dm3；東海一般含量較大。（2）東海沿岸，一般近岸高，離岸遠則含量少11/14/202262（1）黃、渤、東海不同海區具有不同特征的分布曲線。北方渤海，（3）元素的時間標度分布

時間標度分布的變化，與生物活動的關系更加密切，體現在晝夜、月、季、年…的變化上。至于時間標度分布定為分，定為時，定為晝夜變化，定為旬或月，定為季或年？則按研究目標而定。11/14/202263（3）元素的時間標度分布11/11/20226311/14/20226411/11/202264謝謝大家！11/14/202265謝謝大家！11/11/20226511/14/20226611/11/20221第二章海洋的形成和海水的組成2.1海洋的形成2.2海水的化學組成2.3影響海水化學組成的因素——海洋生物地球化學角度來討論2.4海水中元素的分布11/14/202267第二章海洋的形成和海水的組成2.1海洋的形成11/11/海水中各組分的形態：顆粒態：顆粒有機物，顆粒無機物氣體：保守氣體（N2，Ar，Xe）,非保守氣體（O2和CO2）膠體：有機物，無機物溶解態：無機溶解態：大量（>1ppm）,微量（<1ppm）有機溶解態2.1海洋的形成11/14/202268海水中各組分的形態：顆粒態：顆粒有機物，顆粒無機物氣體：保11/14/20226911/11/20224海洋中的主要溶解組分是什么？

如何測定？

這些組分在海洋中的分布？

什么樣的過程導致現在的海水組成？控制機理是什么？在元素全球生物地球化學循環中，水既是重要的參加者，又是一種重要的介質。水循環的研究是國際全球變化研究的一個重要組成部分。

11/14/202270海洋中的主要溶解組分是什么？

如何測定？

這些組分在海洋中的太陽系物質的含水量11/14/202271太陽系物質的含水量11/11/202261）

碳質球粒隕石含水量很高，主要以含水礦物的形式存在。有些碳質球粒隕石類型I之中水的重氫的濃度比地球上任何地方的都高得多。2）

隕石經大氣層時，磨擦發熱，可能失水。然而經大氣層降落時因發熱而生成熔融表層，能有效地保存隕石內部的氣體的狀況，因此也可能起保存水的作用。隕石落到地球上之后，也可能會混合入地球上的水。3）

表2.1中的水僅是地殼部分，除以整個地球質量而得的商，應當說是地球含水量之下限。11/14/2022721）

碳質球粒隕石含水量很高，主要以含水礦物的形式存在。有些海洋水的形成

在地球聚集過程終結時，由于聚集過程的重力能、放射性衰變能等的影響，地球被加熱，其水合物可能會慢慢地分解，而水會向地球上方移動，向地表層開始供水，最后聚集在地球表面。（在地核形成過程及形成終結時）地球的脫氣作用，在地球形成史上是最為活躍的。金屬相在地球生成過程中，因沉降而生成地核。地核與地表的元素組成有很大的不同，如下圖所示。當地球表面逐漸固化構成地殼，脫氣作用就不大活躍了。固化的地殼溫度是不均勻的，于是水就在低溫部分冷凝，最后形成海洋。11/14/202273海洋水的形成在地球聚集過程終結時，由于聚集過程的11/14/20227411/11/20229海洋水的含量1．地殼含水量。假設地殼由玄武巖構成，由夏威夷外海底采集的新鮮玄武巖中，含水約0.3％-0.7％。如按地殼平均含有0.5％的水來估算，其總量相當于目前海水、極冰和沉積物中水量之和的0.6％。2．地幔含水量。在地幔中存在的水有兩種形式：①以含水礦物的形式固定在礦物結晶中；②游離水。3．地球內部水量估計約為2×1025g。11/14/202275海洋水的含量1．地殼含水量。假設地殼由玄武巖構成，由夏威夷外海水主要成分的來源火山噴發巖石風化直接進入河流輸入直接進入海水鹽分5.5×1015g/a11/14/202276海水主要成分的來源火山噴發巖石風化直接進入河流輸入直接進入海2.2海水的化學組成原始海水的化學組成：研究海水的化學組成和變遷有兩種方法：一種方法是“以古論今”。另一種方法是“以今論古”。具體例子如下：“元素地球化學平衡法”——即按供給海水的元素量和從海水中除去的元素量之間達到動態平衡——是研究原始海水化學組成的一個方法。11/14/2022772.2海水的化學組成原始海水的化學組成：研究海水的化學組成（整個地球歷史時期被風化巖石量）+（火山、海底熱泉、溫泉等自地球內逸出的物質量）=（海水中的水及其溶存物質量）+（沉積物量）=（碎屑物）+（化學沉淀物量）+（生物物質量）+（大氣中的物質量）+（逸出到地球大氣圈外的物質量）11/14/202278（整個地球歷史時期被風化巖石量）+（火山、海底熱泉、溫泉等自CO2體系對海水是至關重要的。逸出的CO2溶入海水，使海水因酸—堿平衡而存在化學物種形式CO32-、HCO3-等，與海洋中金屬發生絡合作用，使金屬以較穩定的溶解形式存在于海水中。因沉淀—溶解作用，氧化—還原作用，酸—堿作用，絡合作用等與海水中的常量組分和微/痕量組分反應，使原始海水的化學組成不斷變化并逐漸進化成海水。11/14/202279CO2體系對海水是至關重要的。逸出的CO2溶入海水，使海水因原始海水的量：有人以隕石的數據作參考，估計存在于地殼和地函中的水量約2×1025g，目前地球表面的水量約2×1024g，即約10%的水逸出到地表。

揮發性物質：對海水中的揮發性物質：F、Cl、Br、I、B、S、Ar等，在海水中以陰離子形式存在，它們在海水中的含量，則遠比從巖石中溶出的要多，這可能是火山，海底熱泉等作用之故。11/14/202280原始海水的量：有人以隕石的數據作參考，估計存在于地殼和地函中元素在海水中的逗留時間Q海洋MR海水中的元素輸出與元素的含量成正比R=kM(k為輸出速率常數）11/14/202281元素在海水中的逗留時間Q海洋R海水中的元素輸出與元素的含量常量元素，分成A和B兩類，其量分別＞50mmol/kg和0.05~50mmol/kg。微量元素為C類，元素量在0.05~50μmol/kg。痕量元素分成D和E兩類，其量分別為0.05~50nmol/kg和＜50pmol/kg。A和B類元素通稱常量元素；C、D、E類元素通稱為少量元素或微量元素。現代海水的化學組成11/14/202282常量元素，分成A和B兩類，其量分別＞50mmol/kg和0.海水中含量最多的元素是水（氫和氧）之外的Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br和Sr，被稱為常量元素。

主要成分營養元素有機物質溶解氣體微量元素現代海水的化學組成11/14/202283海水中含量最多的元素是水（氫和氧）之外的Cl、Na、K、Mg海水的化學組成11/14/202284海水的化學組成11/11/202219海水主要成分元素主要存在形式平均濃度（g/kg)氯度比值逗留時間NaNa+10.760.555566.8×107MgMg+1.2940.066801.2×107CaCa2+0.41170.021251×106KK+0.39910.20607×106SrSr2+0.00790.000414×106ClCl-19.350.998941×108SSO42-,NaSO4-，MgSO42.7120.140007.9×106CHCO3-,CO32-,CO20.1420.007357.9×104BrBr-0.06720.003741×108FF-,MgF+0.001300.0000675.2×105BB(OH)3,B(OH)4-0.02560.001321.3×10711/14/202285海水主要成分元素主要存在形式平均濃度（g/kg)氯度比值逗留海水化學組成的特點

1．海水中常量元素占總量的99％以上。2．海水是電中性的。3．海水中主要成分含量比值恒定——Marcet恒比定律。4．海水化學組成主要由下述原理調節：（1）元素全球變化和循環原理。（2）化學平衡原理和相關的五大作用即：①酸-堿作用；②沉淀-溶解作用；③氧化-還原作用；④絡合作用；⑤液-氣、液-固、氣-固……等界面作用。（3）元素海洋生物地球化學的過程、反應和生態系原理。5．海水的pH是8.0左右，近似中性。11/14/202286海水化學組成的特點1．海水中常量元素占總量的99％以上。111/14/20228711/11/20222211/14/20228811/11/20222311/14/20228911/11/20222411/14/20229011/11/20222511/14/20229111/11/20222611/14/20229211/11/202227古代海水向現代海水變遷1）變遷過程：Fe、Al、Mg、Si的氫氧化物是海洋中分散度高的膠體物質，具有十分重要的液—固界面作用性質的交換吸附劑，它能把許多無機物和有機物交換吸附或沉積到海底，在這些過程作用下，古代海水逐漸向現代海水變遷。11/14/202293古代海水向現代海水變遷11/11/2022282)變遷的年代問題例一、從貝殼的Sr2+/Ca2+含量比來看，2~6億年來海水的主要元素濃度和Sr2+/Ca2+比值幾乎相等。說明2~6億年前海水的化學組成與現代已很相近。例二、從寒武紀沉積物來看，可能20億年前海水的主要化學組成的濃度與現代海水相近。結論：綜合以上討論，可以說至少1億年來海水組成（包括海水的量和其中元素的量）與現代海水相比是沒有區別的。11/14/2022942)變遷的年代問題11/11/202229海洋中氧化-還原的Sillén模型Sillén的海水模型升火成巖+揮發性物質=海水+沉積物+空氣(0.6kg)(1.0kg)(1.0dm3)(0.6kg)(3dm3)存在著與各種沉積物相接觸的間隙水;光解離反應;氫損耗到外部空間;光合反應:有機物腐爛和O2的消耗等。11/14/202295海洋中氧化-還原的Sillén模型Sillén的海水模型升Sillén的海水模型升氧化還原元素主要是：H，O，C，N，Fe，S，Mn，I。氣體N2，O2，和CO2的大氣分壓的對數分別為：logPN2=-0.120，logPO2=-0.692，logPCO2=-3.536氧化還原電對為：O2/H2O；NO3-/N2；MnO2/Mn；FeOOH/Fe3O4；SO42-/FeS；N2/NH4+；HCO3-/C(S)；C(S)/CH411/14/202296Sillén的海水模型升氧化還原元素主要是：11/11/20HistoricalMeasurementsofCompositionofMajorComponentsofSeawaterBergman(1779)madetheearliestchemicalanalysisofseawaterMarcet(1819)

wasthefirsttosuggestthattherelativecompositionofseasaltisnearlyconstant(thefirstlawofchemicaloceanography)Forchhammer(1865)

madefirstreliablemeasurementsofmajorcomponentsonseveralhundredsurfacewatersfromallpartsoftheworld.Dittmar(1884)analyzed70seawatersamplescollectedatvariousdepthsforthemajoroceansduringthecruiseoftheH.M.S.Challenger(1873-1876).LymanandFleming(1940)recalculatedDittmar'sresultsusingmodernatomicweightsCoxandCulkin(1966)

mademeasurementsofmajorcomponentsofwaterscollectedthroughouttheworldaspartofsalinitystudy.Rileyetal.(1967)mademeasurementsofmajorcomponentsofwaterscollectedthroughouttheworldaspartofsalinitystudy.

11/14/202297HistoricalMeasurementsofCom2.3影響海水化學組成的因素——海洋生物地球化學角度來討論11/14/2022982.3影響海水化學組成的因素11/11/202233影響海水化學組成的因素化學平衡化學動力學海洋生物地球化學*11/14/202299影響海水化學組成的因素11/11/202234海洋生物地球化學的角度：考慮海洋中生物的作用，以海洋為中心，同時與大陸和大氣緊密聯系在一起，全面地考慮“海-陸-空工廠”體系中發生的一切化學過程和規律。11/14/2022100海洋生物地球化學的角度：考慮海洋中生物的作用，以海洋為中心，11/14/202210111/11/20223611/14/202210211/11/202237海洋生物地球化學過程主要分成：（1）物質之源；（2）物質之匯；（3）聯系上述兩者的海洋內部的反應。11/14/2022103海洋生物地球化學過程主要分成：11/11/202238海洋輸入物質之源主要有三：（1）經由河流；（2）通過大氣；（3）來自海洋底部的熱液過程。11/14/2022104海洋輸入物質之源主要有三：11/11/202239河川對海洋化學組成的影響包括對常量元素和微量元素的影響：世界上不同河川中溶解元素的含量各不相同，因此進入太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋的元素量也就各不相同。河水中除元素的溶解態之外，同時存在懸浮粒子或懸浮沉積物。（一）河川11/14/2022105河川對海洋化學組成的影響包括對常量元素和微量元素的影響：世界11/14/202210611/11/20224111/14/202210711/11/202242（二）大氣物質經過大氣轉運到海洋主要是通過海洋氣溶膠途徑。估計各元素大氣的和人類的發射源的作用和影響，用大氣干擾因數（AIF）計算即：Ea為元素的總人類的發射量；En為總天然發射量。AIF=100表示人類的與天然的通量相等。11/14/2022108（二）大氣物質經過大氣轉運到海洋主要是通過海洋氣溶膠途徑。111/14/202210911/11/202244（三）海底熱泉（洋中脊水熱流）洋中脊水熱流組成與標準海水的組成有明顯差異，而且由洋底噴出后在與海水混合過程中發生氧化-還原作用、酸-堿作用和物質濃度的顯著