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    一般說(shuō)來(lái)，討論各種成分在海洋中分布的時(shí)候，由濃縮和稀釋所產(chǎn)生的濃度變化，是是海洋物理學(xué)上有興趣的論述對(duì)象，而海洋化學(xué)或地球化學(xué)上有興趣的對(duì)象，則多是特定的成分獨(dú)自發(fā)生的濃度變化，為說(shuō)明這一點(diǎn)，通常以濃度與特定氯度（通常是19％）海水的換算值以及與氯度的比值來(lái)比較。

    了解海水中各種成分的分布及其控制因素的時(shí)候候，在以了解各種成分容易產(chǎn)生多大程度的濃度變化，或者這些成分在海水中以怎樣的活潑程度變化為主要目標(biāo)的問(wèn)題上，是從各種成分在海水中的平均停留時(shí)間入手的?，F(xiàn)在的海洋幾乎處于平衡狀態(tài)，一般認(rèn)為過(guò)去一億年間，海水的組成及其數(shù)量幾乎沒(méi)有變化，這就意味著，每年隨著河水把物質(zhì)搬運(yùn)到海洋的同時(shí)，還要有相同數(shù)量的物質(zhì)由海水逃逸到海洋以外的其它地方去。所以若用每年隨河水而加入海洋的量除海洋中該成分的總量，就可算出現(xiàn)在海洋中的成分，平均多少年被河水中該成分所置換，即平均停留時(shí)間。表3．10表示海水中各成分的濃度、河水中的濃度以及平均停留時(shí)間，它們是以海水的總量作為1．37×10²¹升，河水每年的流出量作為3.2×10¹⁶升（D．A．Livingston，1963）而計(jì)算的值。該平均停留時(shí)間，由氯離子的1．0×10⁸年到砷的3．2×10⁵年，其值越大在海洋中越穩(wěn)定，表示在海水中容易長(zhǎng)期停留。

    各種成分由海水逃逸的方法有數(shù)種，試探討如下：
    1）由風(fēng)風(fēng)引起海水飛沫的搬運(yùn)    可以認(rèn)為河水中的氯、溴和氟幾乎完全是由海水的飛沫而來(lái)，在日本推測(cè)大約氯的70％，溴100％是以海水飛沫由風(fēng)搬運(yùn)的（營(yíng)原，1965）。如果除掉這種過(guò)程來(lái)計(jì)算，這些成分的平均停留時(shí)間會(huì)變成更大的值。
    2）由海面蒸發(fā)    迄今為止的報(bào)告指出，硫、硼硼和碘都能蒸發(fā)。硫在海水中以SO^-2₄形式存在，但如處于非常的還原狀態(tài)，在硫酸還原細(xì)菌的作用下，能還原為H₂S，而逃到大氣中中。對(duì)其數(shù)量的估計(jì)，因人而異，有報(bào)告（小山等，1965）說(shuō)，大氣中總硫量的75％來(lái)源于H₂S。但是也有人認(rèn)為，幾乎完全是由海水飛沫而來(lái)的（營(yíng)原，1965）。
    硼在海水中以硼酸形式存在，這是由大氣中蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)看出來(lái)的。按加斯特（Gast，1959）的意見，與海水處于平衡的空氣含有水蒸汽的同時(shí)也含有硼酸，凝結(jié)水中硼酸態(tài)的硼濃度如表3．11所示。根據(jù)此值，大氣中水蒸汽凝結(jié)時(shí)，如果平均含有60微克／升硼酸態(tài)的硼，大致與降水中的100微克／升接近，約相當(dāng)于河水中值的10％。

    碘在海水中以I^-和IO^-₃離子存在，I^-在紫外線照射下，按下式反應(yīng)變成I₂，并蒸發(fā)到空氣中。

2I^-+1/2O₂+H₂O+hv=I₂+2OH^-

按三宅和角皆（1963）的計(jì)算，碘的總蒸發(fā)量約為海水飛沫中的100倍，大致相當(dāng)于降水中碘的總量（參看表3．12）。因此這就是說(shuō)，在上述三成分中，海水中的碳幾乎僅僅由海面蒸發(fā)來(lái)控制，而硫以H₂S的形式逃逸到大氣中的量，是相當(dāng)重要的。硼酸的蒸發(fā)量雖不像碘那么多，可是它在表層水中的分布則有很大的影響。
    3）向沉積物中遷移    最后，海水中各種成分由海水分離出去進(jìn)入沉積物的過(guò)程相對(duì)的難易程度，大體上可以從這些成分在沉積巖中的濃度，被其在海水中的濃度所除得的值，即能由各種成分向沉積物中的濃縮系數(shù)看出來(lái)。表3．13表示各成分在各種沉積巖中的濃度，沉積巖中的平均濃度，以及由它和海水中的濃度計(jì)算的各成分在沉積巖中的濃縮系數(shù)。沉積巖中的平均濃度是以砂巖、頁(yè)巖和石灰?guī)r的存在比作為12：82：6（C．K．Leith，1915）而計(jì)算的。氯離子在沉積巖中的濃度測(cè)定值很少，而頁(yè)巖的平均值似乎過(guò)大。試將這些值作一比較可知，砷最容易在沉積物中濃縮，在頁(yè)巖中由許多事實(shí)也可以這樣考慮，似乎砷濃縮于粘土質(zhì)的沉積物中。其次是氟和硼容易在沉積物濃縮，同砷一樣，它們也在粘土質(zhì)的沉積物中濃縮。特別是氟，這種傾向性最顯著，但實(shí)際在海洋中，一般認(rèn)為硼酸在粘土礦物的伊利石中較易濃縮。碘是第四個(gè)容易濃縮的，而氯、硫和溴難以沉積。硫稍微容易濃縮一點(diǎn)，其濃縮系數(shù)是2．8，它是以硫化物存在的，并認(rèn)為沉積后間隙水中的SO^-2₄在硫酸還原細(xì)菌的作用下，還原成S^-2離子，而以硫化鐵的形式遺留下來(lái)。

表3．12  每年供給大氣閣的碘量（三宅，1963） 

    如上所述，硼、氟、碘、砷容易進(jìn)入粘土質(zhì)的沉積物中，關(guān)于其進(jìn)入的情況可作為生物體中濃縮系數(shù)的參考。所謂生物體中的濃縮系數(shù)，是把生物體中某成分的濃度用海水中的濃度除所得的值。表3．13中表示出藻類的濃縮系數(shù)。據(jù)此，碘在藻類中最易濃縮，其次是砷。貝殼的分析值大致與石灰?guī)r一致，但貝殼的分析值沒(méi)有整理出確切的值。各種成分在碳酸鈣中的濃縮，尤其是氟濃縮的情況，看來(lái)有問(wèn)題。
    若按以上情況考慮，在某種程度上，能預(yù)想各種成分的分布情況。即在非常還原的條件下，硫或硫酸根離子的濃度要發(fā)生變化，盡管溴在海水中的濃度相當(dāng)?shù)?，但幾乎與Cl^-表現(xiàn)出同樣的行為，因此Br／Cl可望保持一定值。硼和氟都在粘土礦物中濃縮，但硼由海面蒸發(fā)，在這一點(diǎn)上二者是不同的?？磥?lái)他們表現(xiàn)出比主要成分更富于變化的分布。碘由海面蒸發(fā)是重要的，由于容易在藻類中濃縮，看來(lái)靠近表層的濃度變化要比深海還大?？梢栽O(shè)想砷在所列舉的成分中濃度變化最大。