[科普中国]-化学海洋学-

化学海洋学，也可以叫海洋化学，是用化学原理和化学技术，研究海洋中物质的性质和它们的化学作用的一门科学。化学海洋学研究的范围，涉及到一个庞大而复杂的领域--世界海洋。

简介研究海洋各部分的化学组成、物质分布、化学性质和化学过程的科学，是海洋化学的主要部分。它一方面通过海洋调查、实验分析和理论方法，研究海洋中物质的组成、含量分布、输送通量、化学形态和各种化学过程；另一方面研究这些化学过程与海洋生物、海洋地质和海洋物理等领域中各种运动过程的关系。

研究史化学海洋学的研究史，也是海洋化学的研究史。早在1670年前后，就已开始了这方面的研究。到了1942年，H.U.斯韦尔德鲁普等使用了“化学海洋学”这个名称；1957年，F.A.理查兹曾总结了化学海洋学的研究和发展的情况；J.P.赖利分别与G.斯基罗夫和R.切斯特主编的《化学海洋学》，从1965年以来，已陆续出版，全面总结了化学海洋学的研究成果。70年代以后，由于相邻学科之间相互渗透，化学测试技术不断发展，用化学方法研究海洋的问题，更受重视。1

分支化学海洋学有如下几个分支：①海洋地球化学，②海洋物理化学，③海水分析化学，④河口化学，⑤海洋有机化学。1

研究内容化学海洋学研究的范围，涉及到一个庞大而复杂的领域--世界海洋。在广泛的实践中，化学海洋学研究的内容主要有以下四个方面：一是海水化学；二是海洋沉积物化学；三是活体海洋生物化学；四是海洋界面物理化学及与界面物相互作用的化学。因此，化学海洋学相对于海洋学的其他分支学科来说，所描述的内容和范围要更多、更广泛一些。具体来讲，化学海洋学主要是研究和测定海水的同位素、元素及分子能级，或者说，它是研究海洋中有机物和无机物的组成，包括这些物质的基本特性、来源、构造模式，还有在海洋地质、生物、物理、气象等领域中的特殊作用。2

研究方向为了有效地进行综合研究，从事化学海洋学的人员，它不仅必须是一个化学家，而且还必须具备海洋领域里的相关学科的知识。例如，物理海洋学、地质海洋学、生物海洋学和海洋气象学和工程等更为广泛、更为丰富的实际知识。

海洋化学家需要阐明和解释的是，发生在一个无比巨大反应器--海洋中的大量的、复杂的化学作用和变化过程。实际上，它包括了从海洋微生物，到鲸类在内的无数海洋生物有关的所有生物化学变化。从宏观的水体循环过程和混合作用，到局部海区的物质化学变化过程。从海洋中存在着所有已知的含量非常之小，仅有水分子的百万分之一天然元素，到种类繁多的有机大分子的形成和衰亡过程等，都是化学海洋学涉足的领域，因此，可以这样说，整个海洋科学研究都与化学知识和相关的化学技术，有着十分密切的关系。这就是一般意义上的化学海洋学。

当前，随着研究的深入和广泛，化学海洋学已从研究海水中元素和物质的含量、组成、分布为主要内容的研究，进入到以研究元素存在形式和它的化学性质阶段，即海水化学模型研究阶段；从均相水体的研究，发展到非均相界面的研究。这已成为世界许多国家化学海洋学研究的前沿。例如，国际海洋界普遍关注的海-气界面、海底-海水界面、悬浮体-海水界面、生物体-海水界面、河水-海水界面等为主要内容的研究，同时，人们从多维时空入手，注重对全球变化直接发生关系的海洋生物地球化学过程，以及全球海洋通量研究。现代化学海洋学的研究对象，已从原有的简单无机物，发展到比较复杂的有机物、海洋高大分子化合物、悬浮离子的沉积物，以及海洋生物及其动植物尸体等。对研究对象来说，已从探讨研究海洋的简单化学过程，发展到多采用海洋学范围以外的一些高新技术手段等。例如，中子活化分析、质谱仪、X射线荧光分析、原子吸收光谱测定法、放射化学分析法等技术，都被用来确定海水的组成及理化分析。除此之外，各种各样的分析技术和方法，也被广泛用于海水化学成分的测定。

研究重点从化学海洋学的发展趋势来看,当前研究的重点，主要包括：①海洋生物生产力与海洋环境的化学因素的关系；②污染物质在海洋中的扩散和转移的规律；③海底沉积物的成因和演变的过程；④利用微量化学物质或核素作为示踪剂，研究水团的运动、混合、扩散速度和沉积层的地质年龄等；⑤海面微表层化学物质对海洋环境的影响；⑥化学物质在河 -海界面、海-气界面和海水-海底界面的通量和反应过程，以及这些物质在海洋中循环时所引起的效应。1

化学海洋学研究范围扩大的另一个重要原因是，近几十年来，世界海洋环境被污染。海洋污染实际上是人们活动的副产物。它的内在机理是通过能量特性转换、辐射水平、化学和物理等组合影响，以及生物的分布、丰度和质量等变化，直接或间接的效应引起海洋环境有害变化。由于世界人口和每个人使用能量的不断增加，世界海洋中已检出了许多以降解形式存在的物质；海洋的某些重要污染源，例如，向海洋中排放的下水污泥和疏浚淤渣，河流排出物、船舶废弃物、溢出的油和有害化学物质、港湾碎屑、工业废弃物等，还有由脱盐工厂排出的热能、氯化烃，如滴滴涕、艾氏剂--毒杀酚类物质(主要有艾氏剂、氯丹、狄氏剂、异狭氏剂、七氯和毒杀酚等)。

其他信息被排入大气的废物，多沿地球表面进行水平或垂直方向的传播，其污染物的数量随时间增加而增加。要知道，这些污染物并不是长期停留在空气中，它们最终要沉降到陆地和海洋中。分散在陆地上的废异物，并不像在空气中那么容易散开。地表径流或通过地下水，又把这些废弃物，或其降解物输送到海洋之中。因此，世界大洋是那些不能在空气中或陆地上保留的各种污染物的最终汇合处。正因为如此，人们惊呼：“海洋正在死去。”拯救海洋，人们只能依靠科学技术，而在这个过程中，经常使用而且最为直接的就是海洋学，或者说是海洋化学。

本词条内容贡献者为:

郭亮 - 副教授 - 中国海洋大学