海水中的营养成分主要是什么？

半个多世纪以来，由于人口的急剧增加，人们对土地的索取常常表现为不择手段，在许多地方对土地采取了掠夺式的开发利用。大量开垦土地，原始森林被砍伐，草原植被也遭到了前所未有的破坏，这些行为导致的不良后果很多，其中之一就是大地上的水土流失情况日益严重。有资料显示，水土流失按现有速度发展下去，黄土高坡上那已不太厚的黄土在30年内就会被全部冲光。水土流失不断加剧，原来存在于土壤中的氮也随着水土流失一道“搭车”去了江河湖泊之中，“千条江河归大海”，于是氮也就不费吹灰之力去了海洋。本来是作为土地的营养物质的氮却白白地流失走了，土地变得越来越贫瘠。为了保持土地的肥沃，人们只得越来越多地给土地追加含氮量高的化肥，比如农民最常使用的“尿素”等，以补充和保持土壤中氮的含量。水土在继续地流失，氮也在不知不觉中去了大海，人们仍在加大化肥的施用量。这也是一种循环，但这是一种恶性循环。海洋生物对氮的需求量本来很小，正常的氮补充就足够了。由于过量的氮进入海洋（湖泊），土地贫瘠了，海洋却过于“肥沃”了。这种现象就是我们前面提到的海洋富营养化。

在正常情况下，海水中的营养成分主要是三氮（硝态氮、亚硝态氮、氨态氮）和活性磷酸盐以及钾盐等，这些营养成分在海洋中的含量都比较低，这也是海洋生物所需要的正常含量。在这种状态下，海洋中的微体生物腰鞭毛虫根本无法大量繁殖，海水也不会变红而出现赤潮。但是，海水中的营养成分发生变化，海水富营养化之后，情况就大不一样了。腰鞭毛虫这种海洋微体生物对高营养的东西特别“偏好”，海水中的营养成分越高，它就“吃”得越起劲，繁殖得就越快、越多，赤潮也就在所难免了，赤潮出现的海域内的其他海洋生物也就在劫难逃了。

营养元素是一种在功能方面与生物过程有密切关系的元素。在海洋学上，传统的营养元素术语，几乎总是专用于硅、磷、氮，而实际上，海水中有些主要成分和微量金属，也属于营养元素。它们与主要成分比较，海水中的硅、磷、氮的浓度相对很低，在特定海区，活着的生物能移去或排出大量的硅、磷、氧等。就其总量来说，对这些元素的影响是能够觉察到的。

研究证明，海水中的主要成分的循环尽管大量地涉及到生物体系，但就这些元素来说，其总量是非常之大，以致某些生物作用，对其浓度的影响很小，甚至根本察觉不到。许多其他的基本营养元素在海水中的存在量也很少，但是，生物活体对这些元素的重要性仅是少量的。在控制这些元素的浓度方面，地球化学反应常常更为重要。另外，一些功能上无关的元素，由于种种原因，有时偶尔进入生物体中，生物作用对这些元素在海水中的分布方面，也能起重要作用。人们看到，海水中营养元素受生物影响最大，关系最密切，重要的还是氮、硅、磷，所以，在海洋学上称它们为营养元素。

最大的地表水体是海洋。海水占地球总水量的972%，体积为13亿多立方公里，它覆盖着地球表面70%以上。各大洋水流相通，所以世界各地海洋水质基本相似和稳定。但在海洋的水平和垂直方向上，水质呈有规律的变化，在靠近海岸处成分变化更大。

各种天然存在的元素，在海水中几乎都能发现，它们以单离子、络合离子、分子等各种形式存在。

（一）无机组分

1宏量组分

海水中宏量组分的含量按其顺序为Cl-、Na+、 Mg2+、Ca2+、K+、 Br-，这些组分的含量见表26。它们的总量占海水溶解物质的绝大部分，即9994%。

2中量组分

它们是指含量为01—10mg/L的组分，这些组分是： 、Rb、C（有机）（见表26）。

表26　海水成分

据Go1dberg等，1973〔12〕。

3微量组分

它们是指其含量小于01mg/L的组分。它们包括P、I、Ba、Mo、Zn、Ni、As等30多种。

海水的含盐度在不同地区不同深度虽有些变化，但大致在34‰—36‰范围内，而各离子间的比例关系却相当稳定，只有 含量范围变化大，Na/Cl比也有些变化。例如，大西洋海水Na+和Cl-的浓度比值（Na+/Cl-）为05544—05567，北太平洋为05553，西太平洋为05491—O5561，地中海为05310—05528，黑海为055184。

（二）有机物

海水中含有溶解的和悬浮的有机物，一般有机碳含量在01—27mg/L范围。有机物的来源几乎完全是海生生物，在它们活着或死亡以后都往海水中释放出碳水化合物、蛋白质、缩氨酸等。海洋中有机物产生率要比河流中大得多。

表27　河水平均成分

注：数据按Living stone,1963（41—44页）。

海水的成分是很复杂的海水中化学元素的含量差别很大除氢和氧外,每升海水中含量在 1 毫克以上的元素有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B 和 F 11种,一般称为“主要元素”每升海水中含量在 1 毫克以下的元素,叫“微量元素”或“痕量元素”

海水中几种主要无机盐的浓度如下：

Cl- 1910g/kg, Na+ 1062 g/kg, SO4-- 266g/kg,

Mg+ + 128g/kg, Ca+ + 040g/kg, K+ 038g/kg, 痕量元素 025g/kg

海水是一种化学成分复杂的混合溶液,包括水、溶解干水中的多种化学元素和气体迄今已发现的化学元素达80多种,依其含量可分为三类：、常量元素、微量元素和痕量元素有时,后两类也通称微量元素每升海水超过100毫克的元素．称为常量元素最主要的常量元素有氧、钠、镁、硫、钙、钾、溴 、碳、鳃、硼、氟11种,约占化学元素总含量的998～999 其他化学元素含量极少,其中,每升海水含有l～100毫克的元素．称为微量元素如铁、钼、钾、铀、碘等每升海水含有1毫克以下的元素称为痕量元素如金、银、镉等．溶解于海水中的化学元素绝大多数是以盐类离子的形式存在的,其中氯化钠最多,占886%,硫酸盐占108%海水的常量元素之间的浓度比例几乎不变．具有恒定性,这对于研究海水浓度具有重要意义．

海水的主要盐分

盐类组成成分 每千克海水中的克数 百分比

氯化钠 272 777

氯化镁 38 109

硫酸镁 17 49

硫酸钙 12 36

硫酸钾 09 25

碳酸钙 01 03

溴化镁及其他 01 03

总计 350 1000

海水中的气体主要由氮、氧和二氧化碳组成氮占64%,氧化碳约占2%,氧易溶于水,并随水温增高而减少,温度0℃时．约占40%