烟波浩渺的大海是那样令人向往，它时而风平浪静、温柔似水；时而波涛汹涌，浊浪滔天，充满了神奇的魔力，所以总是让人们着迷不已，总是想不断地探究其中的奥秘……

为了满足孩子们对海洋知识的渴望和好奇，丁玉柱特编辑了这本《海洋10000个为什么——海洋化学知多少》。该书全面介绍了海洋科普知识，揭开了海洋神秘的面纱，让孩子们与海洋亲密接触！

什么是海洋丁丁虫？为什么有的鱼会“煮不死”？“姜太公钓鱼，愿者上多钩”可以实现吗？什么是海洋测定中性浮标？目前的大海洋生态系统受到了哪此威胁？什么是袖珍型的“豆台风”？潜艇部队如何进行兵力配置？水雷可心随便使用吗？为什么说地球是个“水球”？……《海洋10000个为什么：海洋化学知多少》是丁玉柱主编的《海洋10000个为什么》系列丛书之一，文字深入浅出，图片珍贵精美，20个主题20卷，穷尽你对蓝色星球的想象。

海水中的化学奥秘

　什么是海洋化学？

　为什么说海水中存在着丰富的物质？

　你知道是谁最先测定了海水的化学组成吗？

　我国对海水质量进行区别、划分和鉴定的标准是什么？

　为什么说海水中的化学成分大多来自大陆？

　为什么海水中元素浓度的比例与地壳中的不一样？

　怎样计算河流每年向海洋输送的物质总量？

　世界上每年由陆地和大气中进入海洋的物质有多少？

　为什么每年进入海洋的物质存在不平衡性？

　为什么一些海区的物质含量与大洋不一样？

　什么是海洋学中所说的盐？

　为什么说海水中的盐主要来自河水和雨水？

　你知道海水中的盐有多少吗？

　你知道什么是盐度吗？

　为什么说引用盐度这一概念具有重要意义？

　怎样测定海水中的盐度？

　海水盐度对军事活动有何影响？

　海水的盐度变化有何特点？

　海水中的盐类对海水性质有什么影响？

　地球上的海区为什么会出现盐度不均匀的状态？

　海洋中盐度的高低变化为什么呈马鞍形？

　你知道海洋生物是怎样适应盐度变化的吗？

 海水的酸碱度、氧的浓度和二氧化碳浓度有何关系？

 你知道什么是“海水组成的恒定性”吗？

 你知道是谁发现了海水组成的恒定性原理吗？

 为什么海水的组成会出现恒定性？

 为什么要了解海水组成的恒定性？

 你知道保守元素和非保守元素吗？

 什么是海水中的常量元素？

 什么是海水中的微量元素？

 常量元素与微量元素有什么不同？

 海水中也存在气体吗？

 大气与海水中的气体成分有何异同？

 海水中的气体有几种来源？

 大气中的气体进入海水的方式有几种？

 从海面到海底氧气含量是如何变化的？

 什么制约着海水中氧的浓度？

 海洋中有无氧区吗？

 为什么海水会出现缺氧状态？

 为什么黑海底层水域不含氧气？

 你知道缺氧水体在化学性质方面的特性吗？

 生物在无氧海区能生存吗？

 你知道海水的pH有多大吗？

 全球海水的pH因何不同？

 你知道海洋中的有机物是如何产生的吗？

 为什么用“有机碳”来表示有机物的含量？

 你知道由谁来完成海洋中的光合作用吗？

 你知道海洋中的营养元素吗？

 海洋中的营养元素为什么只包括氮、磷、硅？

 海洋中的营养元素来自哪里？

 你知道营养盐是什么吗？

 你知道为什么称海洋为“胶体摇篮”吗？

 为什么要进行海水腐蚀研究？

 海水的腐蚀能力有多强？

 金属在不同海水中腐蚀的速度有什么区别？

 谁是海水腐蚀的“罪魁祸首”？

 你知道放射性元素在海洋学上的用途吗？

 采取海水有哪些方法？

 你知道有多少种采水器吗？

 你知道什么是人工海水吗？

 如何配制人工海水？

海洋化学资源的利用

 是什么组成了富饶的海洋资源？

 你知道什么是海洋化学资源吗？

 海洋化学资源包括哪些元素？

 目前开发利用的海洋化学资源有哪些？

 目前人类从海水中可以获取哪些化学物质？

 为什么说从海水中获得的化学物质中价值最大的是食盐？

 什么是“化学工业之母”？

 为什么食盐对人的身体很重要？

 为什么会出现“用盐贵如金”的现象？

 海水中提取海盐的方法有哪些？

 盐田的工作流程是怎样的？

 是谁最先发明海水滩晒制盐的？

 什么是“天日盐”？

 你知道我国用海水制盐的历史吗？

 我国海盐的重要产区在哪儿？

 你知道我国盐产量的世界排名吗？

 为什么说海水中的盐也有能量？

 为什么说盐能具有无限的潜能？

 为什么说盐能利用起来不容易？

 你知道怎样利用盐能吗？

 你知道什么是卤水吗？

 你知道我国的卤水资源有多少吗？

 为什么要充分利用海水？

 你知道什么是海水淡化吗？

 世界海水淡化情况如何？

 海水淡化的主要用途是什么？

 为什么说从海水中获得最多的产品是淡水？

 你知道在船上第一次使用脱盐器是哪一年吗？

 你知道淡化海水有哪几种方法吗？

 为什么风可以淡化海水？

 为什么说出海旅行不必再为缺淡水而忧心？

 为什么红树有“植物海水淡化器”的称号？

 什么是反渗透法？

 为什么说反渗透淡化法是最有前途的海水淡化方法？

 什么是低温多效蒸馏淡化技术？

 什么是多级闪急蒸馏海水淡化？

 世界上应用最普遍的淡化方法是哪一种？

 蒸馏淡化法始于何人？

 什么是露点蒸发淡化技术？

 什么是冷冻法？

 冷冻海水淡化法的原理是什么？

 为什么海水能吸引淡水？

 你知道什么是电渗析海水淡化法吗？

 为什么电渗析淡化法更合算？

 什么是水电联产？

 什么是太阳能海水淡化？

 你知道世界上最集中的海水淡化装置区在哪里吗？

 目前我国的海水淡化技术达到什么水平？

 你知道我国第一个海水淡化站建在哪里吗？

 你知道什么是海水电池吗？

 海水中存在多少能量？

 从水中真能“取火”吗？

 碘从哪里来？

 海水中的碘元素是怎么被发现的？

 为什么说海带是“采碘能手”？

 你知道怎样从海水中提取碘吗？

 我国科学家对海水提碘工作有何贡献？

 溴为什么被称为“海洋元素”？

 你知道怎样从海水中提取溴吗？

 你知道是谁发现了海洋中的溴元素吗？

 溴的提取方法是谁发明的？

 你知道我国海水提溴的生产状况吗？

 你知道海水中存在多少钾元素吗？

 你知道怎样从海水中提取钾吗？

 为什么要从海水中提取钾？

 最早从事海水提钾研究的是哪个国家？

 传统提钾的方法有哪些？

 为什么我国要重视海水提钾工作？

 如何能从海水中轻松提取钾？

 为什么要从海水中提取镁砂？

 你知道如何从海水中提取镁吗？

 你知道海水镁砂的纯度有多高吗？

 谁是从海水中提取镁砂的开路先锋？

 最早从海水中提取到镁砂的国家是哪一个？

 你知道世界上最大的海水镁砂生产厂建在哪里吗？

 世界海水镁砂的年生产量为多少？

 你知道我国海水提镁的现状吗？

 为什么要从海水里提取铀？

 如何才能从海水中提取铀？

 用吸附法如何从海水中提铀？

 你知道生物富集法如何从海水中提取铀吗？

 用泡沫分离法如何从海水中提铀？

 哪个国家的海水提铀技术最先进？

 你知道我国海水提铀的现状吗？

 海水提铀的最佳方法是什么？

 你知道哪个国家最早进行海水提铀研究吗？

 你知道第一个开发海水提铀的国家吗？

 你知道从海水中提取重水的方法有哪些吗？

 你知道谁建立了世界上第一座重水工厂吗？

 海洋中含有多少黄金？

 从大海中是否真能淘出金子？

海洋化学污染综述

 什么是海洋污染？

 国际上对海洋污染的定义是什么？

 你知道为什么要提出海洋环境污染问题吗？

 什么是污染海洋的主要物质？

 石油及其产品是如何造成海洋污染的？

 重金属为何会造成海洋污染？

 农药是如何造成海洋污染的？

 有机物类为何会造成海洋污染？

 放射性物质是如何造成海洋污染的？

 你知道什么是海洋环境质量标准吗？

 被列入“国际名单”的海洋废弃物有哪些？

 为什么说海洋石油污染数量惊人？

 石油是如何进入海洋的？

 为什么说石油对海洋的破坏最普遍、最严重？

 世界首次油轮溢油事件发生在哪一年？

 20世纪末最大的石油污染事件是什么？

 “阿莫科·卡迪兹”号油轮的溢油事故造成多大损失？

 你知道世界上最严重的海上井喷事故吗？

 是谁造成的黑色灾难？

 为什么说是细菌使设得兰群岛免遭油污浩劫？

 我国近海海域最严重的石油污染事故发生在哪一年？

 黄岛油库爆炸是怎么发生的？

 为什么会有“滴滴涕”空降海洋呢？

 为什么说南极不再是“净土”？

 是谁毒害了海洋动物？

 为什么说农药是毒害贝类的杀手？

 海洋是如何报复人类的？

 是什么让毛蚶镇住了上海人？

 你知道为什么“海鲜”不鲜了吗？

 为什么石油污染会使海鲜发臭？

 为什么海鲜毒性如此之大？

 为什么日本的汞中毒事件会引起世界的震惊？

 海洋放射性污染对人体有多大危害？

 为什么“比基尼”核爆炸事件影响久远？

 你知道谁用生命避免了一场核灾难事故吗？

 你知道哪个国家最早向海洋倾倒化学废料吗？

 为什么发达国家应对环境污染负主要责任？

 黑海为什么已面临“死亡”？

 地中海会再次“死亡”吗？

 你知道我国污染最严重的海区在哪儿吗？

 海洋的自净能力是什么？

 为什么海洋的“富集”作用会使人类自食恶果？

 你知道污染对海洋生物危害有多大吗？

 为什么会发生赤潮？

 赤潮会导致什么严重影响？

 为什么冷却水会造成海洋污染？

 为什么说要消除海水污染是十分困难的？

 怎样才可以消除海水污染？

 控制海洋污染的首要任务是什么？

世界上每年由陆地和大气中进入海洋的物质有多少？

如果按照输入海洋的物质总量的年平均值进行估算，世界上每年由陆地和大气中进入海洋的物质总量约为250亿吨，其中90%是由江河输入的。在江河输入的物质中大部分是不能溶解的物质。其余10%是由冰和大气尘埃输入的，大约为20亿吨/年，其中90%来自南极大陆，由大气尘埃输入的量约为600万吨/年。

为什么每年进入海洋的物质存在不平衡性？

实际上，世界河流向海洋输送的物质存在很大的不平衡性，这些物质随地理位置和时间两个因素的变化而变化。河流量大的，输入海洋中的物质数量会远远大于河流量小的。东南亚的所有河流每年输送的物质数量约占全球河流总输入量的80%，而输入的溶解物质的量仅占全球河流输入溶解物质总量的38%。

为什么一些海区的物质含量与大洋不一样？

对于大洋的水来说，物质在其中的分布，基本上是均匀的，但有一些海区的海水其物质含量则与大洋水有很大的不同，这些海区包含以下几种：

首先是基本被陆地封闭的海区、河口和其他有大量河水流入的海区，例如渤海、波罗的海等，主要受到陆地水的影响。

其次为一些深海海盆、峡湾等，底层水的物质含量与大洋水的物质含量有较大的差别，其原因是受地形影响。这类区域底层海水循环不流畅，其海水与外界水体不易形成交换。

再就是海底沉积物中的水，由于这些水存在于海洋底部的泥沙中，使得这些水中的成分与大洋水不同。

另外在一些活动地壳，如海底火山、地震带的周围，其海水浓度与大洋海区也不一样。由于这里的海水与地壳裂缝进行物质交换，使得这些水体含盐量较高，从而与周围海水浓度不同。

什么是海洋学中所说的盐？

提起“盐”相信大家都不会感到陌生，在我们日常食物的加工及烹调过程中，它都是必不可少的材料，号称百味之王。大家也都知道海水是成的，这是因为海水中含有大量的盐。但海洋学中所说的盐与我们平时食用的盐(氯化钠)是不一样的。盐类是地壳的主要构成部分，而我们所说的食盐，它仅仅是众多盐类的一种。化学上所说的盐，是由金属离子和酸根离子所组成的化合物，如氯化钠、硝酸钾和硫酸镁等。

为什么说海水中的盐主要来自河水和雨水？

河水和雨水本来没有成味，为什么说海水中的盐主要来自河水和雨水？这要从海陆循环说起，其实，海水并不是一开始就含有这么多盐分的。在距今约45亿年前形成的原始海洋所含的盐分是很少的，而且呈酸性。在漫长的地质年代中，由于地球上的水总是不停地运动，从海洋到陆地，又从陆地到海洋，在整个地球空间内循环，每年从海洋表面蒸发掉的水分就有1.25亿万吨之多。这些水中的一部分又会在合适的条件下变成雨降落到陆地的每个角落，受地形影响，它们不断地流向低处，把岩石和土壤中的可溶性物质带入江河之中，最后又都流归到了大海。在海水的蒸发过程中，盐类受其本身特性的制约，不能随水蒸气蒸发，只能滞留在海洋里。海陆循环周而复始，如此日积月累，海洋中的盐类不断得到浓缩，其浓度也就越来越大了。

你知道海水中的盐有多少吗？

我们的日常生活离不开盐，而这些盐来自哪里呢？我们知道除湖盐、井盐等内陆盐外，还有大规模的产盐区在海边，因为大海是盐的故乡，但你知道海洋中到底有多少盐吗？

目前海洋的平均含盐量为35，也就是说，每1千克海水中就含有35克的盐。在整个海洋中，溶存的盐类达4亿亿吨之多，如果把这些盐分都提取出来，均匀地铺在陆地表面，会形成153米厚的盐层，比50层楼房还要高。由此可知，大海真可谓是取之不尽，用之不竭的盐类宝库。

你知道什么是盐度吗？

在海洋学上，盐度并不是直接表示海水含盐量，而是反映海水含盐程度的一个指标。它的确切定义为：“一千克海水中，溴、碘全部以氯置换，并且所有碳酸盐转化为氧化物之后，所含无机盐的总克数”，单位为克/千克。盐度可以近似理解为1千克海水中所含溶解物质的总量。

为什么说引用盐度这一概念具有重要意义？

虽然盐度不直接表示海水的含盐量，但在海洋学上，盐度是一个很重要的参数。因为知道了盐度的大小，我们就可以计算其他一些海洋学参数。例如，可以利用盐度的变化来研究海洋中海流的运动与海水的混合问题；通过对盐度和温度的测定，来计算海水的密度。除此之外，通过盐度还能够计算出海水中氯离子的含量，根据氯离子的含量，我们可以用一定的公式，计算出许多其他元素的含量。可见，在海洋学中引入海水盐度这一重要概念具有重要意义。

怎样测定海水中的盐度？

在测定盐度的方法中，最早使用的叫“重量法”，也就是取1千克海水，先将海水蒸干，然后称量剩余物质的重量，得到的就是这种海水的盐度了。目前人们常用的测定盐度的方法主要有两种：一是直接使用一种叫做盐度计的仪器进行测定；另一种是近年来才发展起来的新方法，利用电化学的原理进行测定。测定时只要将事先制备好的探头放人海水中，盐度的大小便会通过电缆直接显示在计算机中，相当简便快捷。

海水盐度对军事活动有何影响？

从表面上看，海水盐度似乎与军事活动没有太大的关联，然而，事实上海水盐度的变化对于海上的军事活动也会产生影响。首先，声音在不同介质中传播速度的大小是军事上要考虑的影响因素之一。以声音在海水中传播的速度为例，通常海水盐度每减少1，声音在海水中的传播速度下降1.3米/秒。如果海水盐度是在垂直方向上变化的，就会直接影响到声呐的测量距离，在军事上这是要考虑的影响因素。此外，海水盐度越大，冰点越低，海面冰层的形成和融化就越慢，从而影响舰船的前进速度。海水盐度越大，附着在舰艇上的寄生物就越多。因此，海水盐度对军事活动会产生影响。

海水的盐度变化有何特点？

我们已经知道全世界海水的盐度是不一样的，但就开阔的大洋水来说，它的盐度变化不大，一般为32～37.5，世界海洋平均盐度为34.78。海水的盐度，随不同的海区而有所不同。被陆地封闭的海区、河口、深海海盆及一些活动地壳周围的海区，其盐度比大洋中的略有下降或上升。相比靠近大陆的海区，由于受河流和雨水冲刷的影响，盐度较低，而且变化幅度也较大。

海水中的盐类对海水性质有什么影响？

与河水或雨水等淡水不同，由于海水中溶解有大量的盐类，这些盐类的存在对海水的物理、化学和生物性质都产生了巨大的影响。一方面，因为盐类的密度都大于水，所以海水的密度也就增加了；另一方面，盐类的存在影响了物质的化学平衡，使海水中元素的存在形式和淡水中不同；此外，海水中的某些盐类(如碳酸盐、碳酸氢盐和硝酸盐等)又能被植物吸收，用来合成有机物并放出氧气，而植物的繁殖、生长又可为海洋动物提供食物来源。

地球上的海区为什么会出现盐度不均匀的状态？

虽然就地球上开阔的大洋水来说，其盐度变化不大，但在地球广阔的海洋上，盐度的分布并不是很均匀。在红海靠近海底的个别地点，曾测得270以上的惊人的高盐度，这几乎是盐在水中最大的溶解量了。在众多的海域中，盐度最高的红海和波斯湾的海水的盐度超过了42，是其他海域所不能匹敌的。另外，大西洋的盐度也比较高，平均为37.9。

然而，在一些被陆地封闭和半封闭的海区中，由于降雨和河流稀释的影响，盐度会出现一定程度的降低。例如，波罗的海，盐度为2～15，黑海盐度约为18。在极地地区，由于冰融化出一定量的淡水，将周围海水稀释而使盐度降低。因此，地球上的海区就出现了盐度不均匀的状态。

海洋中盐度的高低变化为什么呈马鞍形？

由于海洋中的盐分不能随着海水一起蒸发，而是滞留海中使海水盐类浓缩增加，所以一般认为，海水的含盐量高低是与水的蒸发量大小有密切关系的。那么是否可以认为高温、高蒸发量的赤道海域表层海水的盐度要比全球海洋的其他表层海水都要高昵？不然，因为我们只考虑到了“支出”却忘记了“收入”。

针对某一海域表层海水中含盐量的多少，除了水的蒸发量外，我们还需要考虑降雨量。在赤道海域，尽管气温较高，蒸发量大，但这里暴雨频繁，降水量大大超过了蒸发量，所以赤道海域的盐度不仅不大，反而低于大洋水的平均盐度值。而南北回归线附近海域表层水盐度最高。这是由于该区温度高、信风强，水蒸发快，但降水量有限造成的。由回归线到两极之间的地区，由于气温较低，降雨量超过蒸发量，使得盐度也不高。整体来看，由南极经过赤道到北极，盐度的高低变化就形成了一个马鞍形状。

你知道海洋生物是怎样适应盐度变化的吗？

生活在海水中的生物对盐度的变化有着千奇百怪的应对措施。实际上，海水盐度对海洋生物的影响，主要表现在穿过生物膜的渗透作用上。对于海洋动物来说，它们体内都有与盐度正常的海水处于渗透平衡的体液，当它们处于盐度较低的海水中时，水会由于渗透作用穿过生物膜，使体内盐分的浓度保持相等。生活在半成水(如在河口地区)中的动物有着各式各样对付低盐的办法。它们付出一定的能量，逆海水渗透的方向吸收回水来维持体液的正常浓度。如果盐度的变化时间是短暂的，某些动物会躲进一个封闭壳中，就可以完全避开周围的环境。所以，生物适应环境的能力是很强的，它们能够通过改变自己以求得在自然中的生存。

海水的酸碱度、氧的浓度和二氧化碳浓度有何关系？

越是深海，海洋生物的种类和数量越少，这是由于海水的酸碱度变化与氧浓度的变化对生物活动会有一定的影响。生物的呼吸和分解都在不断地产生出大量的二氧化碳，同时消耗氧气，所以二者在同一地点呈现此消彼长的趋势。在海水透光层以下几百米深处，氧气的消耗达到了极大值，所以在最小含氧层附近，二氧化碳的浓度出现了极大值。同时，由于海水中溶解的二氧化碳越多，酸性就越大，因而酸碱度也就越小。所以海水中大约在同一深度上可以测到酸碱度和氧浓度的最小值，二氧化碳就是极大值。

你知道什么是“海水组成的恒定性”吗？

在海洋化学上，海水组成的恒定性是海水的一个非常重要的特性。这里所说的“组成恒定”是指相对组成，而不是绝对量。“海水组成恒定性”指的是不论海水中所溶解的盐类的浓度大小如何，也就是说无论海水的盐度大小如何，其主要离子浓度间的比例是不变的。

这个性质只适用于钠、钾、钙等11种海水中浓度比较高的元素，即海水中的常量元素。而对于含量很少的微量元素并不适用。

你知道是谁发现了海水组成的恒定性原理吗？

直到现在，海水中物质组成具有恒定性这一理论，在海洋探索研究中还发挥着重要作用，可它的发现并不是一个简单的过程。从16世纪开始，人们就进行了这方面的研究。到了19世纪20年代，马塞特初步提出了海水组成恒定性的理论。他发现世界大洋海水都含有相同的成分，而各成分含量之间的比例都差不多。在1872～1876年，由迪特负责，英国的“挑战者”号调查船进行了为期4年的著名的世界性航行考察。在工作中，他们进一步肯定了马塞特发现的规律，充分证实了海水恒定组成的原理。

为什么海水的组成会出现恒定性？

海水中出现常量元素浓度之间的恒定比例关系是受各种因素影响的：大洋水的成分是在漫长的地质年代中形成的，整个海洋中溶解着数量巨大的盐类，海洋中不断进行着的海水环流和混合等过程，使大洋水的成分相对较为均匀。外界的影响，如河流和降水等，都不足以使它的成分发生大的变化，因而海水成分处于一种相对稳定的状态之中。海洋中的某些过程，如生物的生长、死亡以及海底沉积物的形成和分解等，虽然会引起某些物质含量的改变，但这种变化极不显著，并且它们主要改变的是微量元素的含量，一般不能使海水主要元素之间的比例关系发生变化。另一些过程，如蒸发、降水等，对海水只起着浓缩或稀释的作用，主要改变的是盐度的绝对值，对各元素间的相对浓度变化影响不大。

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