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你是否好奇海洋中的化学反应和元素循环？
8 g0 @1 w3 F+ x0 K c% w" q 让我们一起揭开海洋化学的神秘面纱
, q8 G& w% F- f 探索海洋中的化学奇迹吧！ . c5 u" d4 a. G7 w: a8 d& Z
海洋化学是研究海洋中各种化学过程和物质之间相互作用的科学。它涉及到海水的成分、溶解气体、化学反应、营养物质循环等方面。了解海洋化学有助于我们更好地保护和管理海洋资源。 
; J/ d' I$ l9 d& I2 a) o; k# S4 A 卫星海洋图
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* g3 |% r% h4 A ]; _8 q 海水成分 Z- {, n& w: U3 p
目前海水中已发现80多种化学元素，但其含量差别很大。主要化学元素是氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴、碳、锶、硼、硅、氟等12种，含量约占全部海水化学元素总量的99.8％～99.9％，因此，被称为海水的大量元素。其他元素在海洋中含量极少，都在1mg／L以下，称为海水的微量元素。海水化学元素最大特点之一，是上述12种主要离子浓度之间的比例几乎不变，因此称为海水组成的恒定性，它对计算海水盐度具有重要意义，溶解在海水中的元素绝大部分是以离子形式存在的。海水中主要的盐类含量差别很大，氯化物含量最高，占88.6％，其次是硫酸盐，占10.8％。
; O0 n7 O$ U$ U( j" _2 V" |( \ 海洋 9 ^3 i1 j8 U1 N2 N" h4 I
盐分 ! i% @0 r# d" B
来源
( X( V' r! m: e. ~ 1.河流不断地将其所溶解的盐类输送到海洋里。由于长年累月的沉淀和海洋生物的吸收，海水中的盐分与河水大不相同。
1 J1 M' o7 \- k: G$ O 2.海水中的氯和钠由岩浆活动中分离得来。海洋古地理研究和古代岩盐的沉积、以及最古老的海洋生物遗体都可证实古海水是咸的。 
0 F3 k6 O0 p9 H! b 盐分在海洋中的旅程 ! {& O; A4 Z$ A+ T% C
营养物质循环是海洋生态系统的基础。海洋中的营养物质包括氮、磷、硅等元素，它们是海洋生物生长和繁殖所必需的。海洋中的化学反应和物质转化使得这些营养物质能够循环利用，维持了海洋生态系统的平衡。
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# u3 C. z1 s- @8 R( u 海洋酸化 4 [" X1 o. C9 U: X% L2 w2 F3 U
海洋化学还研究海洋污染和海洋酸化等问题。海洋酸化即海水由于吸收了空气中过量的二氧化碳，导致酸碱度降低的现象。海水应为弱碱性，海洋表层水的pH值约为8.2。当空气中过量的二氧化碳进入海洋中时，海洋就会酸化。科学家研究表明，由于人类活动影响，到2012年，过量的二氧化碳排放已将海水表层pH值降低了0.1，这表示海水的酸度已经提高了30%。预计到2100年海水表层酸度将下降到7.8，到那时海水酸度将比1800年高150%。
6 H, G# m' ~6 D! }8 j) _( X 从工业革命开始，人类开采使用煤、石油和天然气等化石燃料，并砍伐了大量森林，至21世纪初，已经排出超过5000亿吨二氧化碳。这使得大气中的碳含量水平逐年上升。 
b, F2 f1 U( [ 海洋酸化过程
7 Z! m. [2 A( }+ ` 受海风的影响大气成分最先溶入几百英尺深的海洋表层，在随后的数个世纪中，这些成分会逐渐扩散到海底的各个角落。研究表明，在19世纪和20世纪，海洋吸收了人类排放的二氧化碳中的30%，并且仍在以约每小时一百万吨的速度吸收着。人类活动导致了海水的不断酸化。 6 }4 A0 e2 c3 i8 Y
工业革命以来，人类活动释放的CO2有超过1/3被海洋吸收，使表层海水的氢离子浓度近200年间增加了三成，pH值下降了0.1。作为海洋中进行光合作用的主力，浮游植物的门类众多、生理结构多样，对海水中不同形式碳的利用能力也不同，海洋酸化会改变物种间竞争的条件。
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酸化危害
) W4 y, V/ F; A N* Q 浮游植物：由于全球变暖，从大气中吸收CO2的海洋上表层也由于温度上升而密度变小，从而减弱了表层与中深层海水的物质交换，并使海洋上部混合层变薄，不利于浮游植物的生长。由于浮游植物构成了海洋食物网的基础和初级生产力，它们的“重新洗牌”很可能导致从小鱼小虾到鲨鱼、巨鲸的众多海洋动物都面临冲击。此外，在pH值较低的海水中，营养盐的饵料价值会有所下降，浮游植物吸收各种营养盐的能力也会发生变化。而且，越来越酸的海水，还在腐蚀着海洋生物的身体，研究表明，钙化藻类、珊瑚虫类、贝类、甲壳类和棘皮动物在酸化环境下形成碳酸钙外壳、骨架效率明显下降。
$ I( c5 T/ Y8 q8 \ 软体动物：一些研究认为，到2030年，南半球的海洋将对蜗牛壳产生腐蚀作用，这些软体动物是太平洋中三文鱼的重要食物来源，如果它们的数量减少或是在一些海域消失，那么对于捕捞三文鱼的行业将造成影响。 
1 | i8 N% {+ Z5 d 浮游生物的甲壳受到酸化的影响而溶解
7 t# A5 ] O& Q* h* i4 ^7 U 鱼类：海洋酸化会阻碍珊瑚礁的生长繁殖，并导致小丑鱼和小热带鱼智商下降。在酸度最高的海水里，鱼仔起初会本能地避开捕食者，但它们很快就会被捕食者的气味所吸引──这是它们的嗅觉系统遭到了破坏。 - }; J! d5 r. r" r: f7 o
珊瑚：2013年3月，日本一个研究小组在新一期英国《自然·气候变化》杂志上发表报告表明：研究发现当海水pH值平均为8.1时，珊瑚生长状态最佳；当pH值为7.8时，就变为以海鸡冠为主；pH值降至7.6以下，两者都无法生存。如果酸化过于严重，珊瑚在21世纪末就有可能消失。  ( {8 r6 i7 M, \; V' a
了解海洋化学不仅可以帮助我们更好地保护和管理海洋资源，还能够增进我们对海洋生态系统的理解。海洋化学是一门跨学科的科学，涉及到化学、生物学、地球科学等多个领域的知识。
1 e9 {! _% S/ J P* Y 让我们一起探索海洋化学之美 3 x' ?$ s7 x6 s" C! H
保护我们的海洋宝藏！
# S/ F% ~6 [+ S$ b 一起行动起来
2 d& Y3 {( k5 ?, ~2 R8 _" K 共同呵护我们的蓝色星球！ 
- h5 K+ U# n! g0 r; _0 a 清风君
- A8 o' x0 R7 \0 i% p1 j! v 本期的科普就到此结束啦，我们下期再见~  * A; i* m& w4 p# N6 J
文案 | 谭欣宇
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排版 | 陈宗扬 $ K# f% N* A; @2 ^6 f% c' ]
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审核 | 施蔚靖 ' E) I* g: |" }. b- B
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