海水为什么是蓝色的

海水在流动，人们可利用的水量不受限制。海水是真正的液体矿藏，平均每立方千米海水含矿物3570万吨。目前，全世界已知100多种原素中，80%可以在海水中寻找。海水都是陆地上谈水的源头，是气候的控制器。世界海洋每年挥发450万立方公里的谈水，其中90%根据降水返回深海，10%变为雨雪，随后顺着江河返回深海。海水消除技术已经发展成为一个产业。据预测，随着生态环境的恶化，人们处理缺水的最终方式很可能是消除海水。

海水是一种非常繁杂的多组分溶液。海水中的很多原素以一定的物理学方式存有。铜在海水中以络离子的方式存有，大部分以有机络离子的方式存有。仅有一小部分分散离子以二价正离子的方式存有，大部分以负离子复合物的方式发生。因而，分散铜离子只占总溶解铜的一小部分。海水含有钠，但其化学行为比较简单，几乎全部以Na离子的方式存有。

海水中溶解的有机物比较复杂，关键称为“深海腐殖”。其性质类似土中植被溶解产生的腐植酸和富敏酸。深海腐殖的分子式还未完全明确，但它能和金属产生稳固的络离子。

1关键成分(很多和常量元素):海水中浓度超过1106mg/kg的成分。分子方式有Na、k、Ca2、Mg2、Sr2五种正离子，Clˉ、SO42ˉ、Brˉ、HCO3ˉ(CO32ˉ)和Fˉ、H3BO3五种阳离子，占海水盐度的***。因此叫主成分。

由于这类成分在海水中含量丰富，各成分的浓度比类似稳定，生物活动及总盐度转变并对没有影响，故称作传统原素。

海水里的硅含量有时超出1mg/kg，但由于其浓度受生物活动产生影响，特性不稳，属于非传统原素，因此硅不包含在关键成分的讨论中。

2溶解在海水中气体成分，如O2、N2和稀有气体。

3微量元素(营养素和生物原素):关键与深海植物生长相关，一般指N、P、Si等。海水中这种元素的含量通常遭受植物活动的影响。当含量很低时，便会限定植物的稳定生长，所以这些元素对生物体极其重要。

4营养元素：海水中含量低，但不属于微量元素的。

5海水里的有机物：如氨基酸、腐殖、叶绿素等。

海水中溶解有非常多的盐，海水中盐的源头是一个复杂的问题，它和地球的起源、深海的建立和演变相关。一般认为盐主要来自地壳岩石风化物质和火山喷出物。此外，世界各地江河每年向海洋运输***的溶解盐，都是海水盐份的源头之一。以其由来来说，海水好像应当包括了地球上每一个原素，但由于剖析水准限制，目前只确认了80种元素。下表列出了一些关键原素。

海水最为重要的溶解元素的化学方式和浓度

表中浓度较高的成分基本代表它在海水中平均浓度，而一些含量较低的成分因为测量艰难而难以代表其平均浓度。很多有趣的金属在海水中含量极低，只能依靠应用敏感测试设备与技术，防止试品收集剖析过程的污染来决定。

废水、废料、废油、化工品源源不断地注入海洋。在许多水域，乱倒沾有原油的废水是违法的，但这种事情或是经常发生，真正的原油灾祸出现于巨型油轮泄露或淹没时。如今，大家尝试化合物来沉积水里的油，以除去油。

向海洋倾倒化学和放射性废物早已持续了很多年。器皿总有一天会被浸蚀，有害物将进入海水。对于深水和地下水的循环不太了解，过程可能比我们之前想象的要快。

因而，有害物会蔓延到生物活动水层。

海洋中关键溶解成分的氯比基本不变。可是，因为以上原因，氯比会产生变化，关键如下：

(1)生物危害。顶层海水里的生物在生长繁殖过程中，吸收溶解的Ca2、Sr2等成分，其沉渣在下移溶解环节中逐步向水里释放Ca2、Sr2，其循环类似海水养分的循环。因而，深层和中层水里Ca2和Sr2的氯比超过表层水。

径流的影响。河流的溶解成分和含量与海水不同。比如：

海水中溶解成分的含量：

Na Mg2 Ca2

氯-硫-HCO(包含一氧化碳)

全球河流中溶解成分平均含量：

钙钠镁

HCO……(包含CO-)SO……-Cl-因而，河口区海水受河流危害，溶解成分氯比产生变化，特别是低盐海水。在各种区域的海水中，钙、硫和HCO的氯占比一般也较高。

结冻和融化的危害。当海水在高纬度水域结冻时，Na SO7将进入冰霜，因而冻洁海水的氯比减少。融化的冰则相反。

溶解氧的危害。在缺氧或厌氧水域，因为硫酸盐还原菌的滋长，一些SO-能够被复原到H2S，从而减少了SO-的氯比。例如黑海的表层水，SO-的氯比为***，但2000米深度的水层中降到***。

深海温泉的影响。在海底断裂带的缝隙处，往往有含盐度较高的深海温泉。例如火爆盆地核心区2000米深度的温泉，水温45 ~ 48C，盐度255 ~ 326，促使周边海水中溶解成分的氯比与一般海水有很大不同。

我国沿海水域关键溶解成分的氯比与深海海域基本一致。海水的重要溶解成分不但以分散离子的方式存有，并且由于缔合产生各种离子对，进而影响海水的化学和物理特性。例如CaCO3在海水中溶解度高，硫酸镁对声波有极强的吸收作用。这一块的研究工作通常是明确各种离子对的缔合常量，测算关键溶解成分存在形式的分配比模型(见《海洋物理化学》)。

邓宇90时代的发明，《美国化学文摘》

水是生命之源。不久前，人们还沉溺于神话，在那儿，谈水是大自然赏赐的取之不竭礼物。但是，工业化的迅猛发展和人口的快速提高无情地粉碎了这一神话。谈水困境比粮食危机和石油危机更具威胁性。处理淡水资源难题早已提及了人类议事日程上。在这种环境下，将海水、苦咸水等含盐度强的水转化成生产与饮用水的海水消除技术获得了快速发展。目前海水消除有十种方式，其最为重要的介绍如下。

尽管分馏是一种古老的方式，但由于科技的不断完善与发展，它依然占据了主导性。分馏除盐过程本质上是水蒸汽的建立过程，如同海水挥发产生云，云在一定环境下受冷产生雨，但雨没有盐味。按设备蒸馏法、蒸气缩小蒸馏法、多级闪蒸法等。此外，以上方式的融合也越来越获得重视。

此方法的核心技术是开发新式离子交换膜。离子交换膜是一种厚度***毫米的功能膜，按照其选择性渗透率可分为正离子交换膜(阳膜)和负离子交换膜(阴膜)。电渗析法是把具备选择性渗透率的正负膜更替排序，产生多个单独的隔室，在此对海水开展除盐，并且对邻近隔室里的海水开展萃取，将谈水和浓缩水分离。电渗析不但可以消除海水，还能够做为水处理的方法，有利于污水的再利用。此外，此方法越来越多的用以化学、制药和食品工业的萃取、分离和提纯。

这是1953年才采用的膜分离除盐方式。在这种方法中，海水根据半透膜从谈水中提取出来，半透膜只允许溶剂渗透，但不容许溶质渗透。通常情况下，谈水根据半透膜蔓延到海水侧，使海水侧的液位逐渐上升，直到停在一定高度。这一过程便是渗透。这时水流高过海水侧的负压称为渗透压。若是在海水的一侧增加一个超过海水渗透压的外压，海水里的纯水便会反渗透成谈水。反渗透最大的优势是节能。其能耗仅是电渗析的1/2和分馏的1/40。因而，自1974年至今，国外、日本等发达国家已将其发展转为反渗透和超滤。

随着科学技术的迅速发展，压力推动反渗透膜分离设备(RO)在膜、膜组件、设备和工艺等方面都有了很大创新与改善，但人们愈来愈意识到RO技术在节能和环保领域的局限，在除盐层面，RO技术能够觉得已经接近发展的顶峰。因而，近些年海外对“正渗透膜分离设备(FO)”展开了研究，并取得了一定的成效。它已被用于海水消除、废水处理、食品工业、药业等行业，尤其是“压力延迟渗透(FRO)海水发电”，是一项很有前途的清理可再生资源开发设计。但是，目前我国对正渗透膜分离设备的关注很少，有关的探索和论文也很少。尽管，在20世纪90时代，我国拥有创造性的发明“无压吸咐渗透海水消除”(CN***710.2)。

正渗透分离技术运用很早。很早以前，大家长期用盐来储存食物，因为大部分病菌、霉菌和病原菌在高盐环境里因为渗透功效而脱水死亡或临时丧失活力。如今，大家现在开始运用正渗透膜分离设备研究海水消除、工业污水处理、垃圾渗透处理等；食品产业应用正向渗透膜分离在实验室浓缩饮料；抢险救援中的生命支持系统选用正渗透膜分离设备生产谈水。近些年，随着材料学的发展，正渗透技术早已用于药品从人体控制释放。

非充压吸咐渗透海水消除法，或称“正向渗透法”，容许水根据多孔膜渗透到含盐量甚至超过海水的高吸水性吸收剂或溶液或固体物质中，不用另加压力，但溶液中特殊盐‘提取液’容易挥发，无需太多热量(热量与反渗透压力能比例？).分固态盐和液态盐方向。固态盐的解析耗费较小的动能。

海水消除技术：无压吸咐渗透海水消除法(cn ***710.2)1992:90时代邓宇发明，收录在《美国化学文摘》。此外两种方式对电影结构展开了创新与改善

一种应用碳纳米管做为薄膜的孔隙，另一种

膜的孔是由蛋白质组成的，这种蛋白引导水分越过活细胞的膜。

最初，专家相信海水是地球固有的。他们逐渐以结构水与结晶水的方式保存在矿物和岩层中。之后随着地球的持续演变，从矿物和岩层中释放出，变成海水的源头。但是，一些科学家有不同的看法。他们认为这种“原生水”是以地底外渗的。近代天文地质研究说明，离太阳最近的金星和水星，离太阳很远的火花，水源匮乏。只有地球有这么多水。这种都让专家觉得怪异，陆续探讨地球水的真实由来。其实这些见解都还是猜想，间距地球水源谜团真正解除的那一天还很遥远。

随着海洋化学的发展，大家逐渐了解了海水，如今明确表示海水中含有80多种原素。海水中这种元素的含量相差很大。

按其含量大概可分为三类：每升海水中含有100 mg以上宏量原素；含营养元素1mg-100mg；它带有不上1mg的营养元素。

我国海盐生产发展快速。如今沿海11个省、自治州、市辖区都有盐田，盐田面积比解放初期大幅提升。制造的海盐品质还在不断提升，种类愈来愈多。除原盐外，洗盐、碎洗盐、食盐、碘盐、食盐、肠衣盐、蛋黄盐、海滩干食盐已投入批量生产，家畜用调味盐、盐砖已经研发中。

钾在海水中占第六位，总量600万亿吨。氯化钾是我们从海水中提取化肥。钾肥效果好，易被植物吸收，不易外流。钾肥能使作物秸杆生长健硕，避免倒苗，推动结果实，提高耐寒和抗病虫害水平。从海水中提取钾主要用于生产钾肥。此外，工业上能用钾来制作含钾玻璃，不易被化合物浸蚀，常用于制做化学仪器和装饰物。钾还可以作为软皂和洗洁剂。明矾能够作为净水剂。

浩瀚的大海是化学分子溴的“家乡”。地球上99%以上溴在海水中，算得上是海洋中溴的由来。海水里的溴含量约为65mg/升，总量为100万亿吨。

1967年，我国广泛使用“吹气法”直接在海水中获取溴，1968年取得成功。如今青岛、连云港、北海、广西等地依次设立了提溴厂开展实验生产。1972年，“树脂吸附法”成功用以海水提溴。

为何不把海水里的盐过滤出来获得饮用水？

回应：海水往往是蓝色，是由于光的折射。海水无色透明，但在阳光下有七种颜色。当它直射海水时，仅有波长较短的蓝光被海水反射，而其他波长较长的红光、黄光和绿光被或多或少地吸收。

很多人说我们看到的水为透明色，为何会变成海是蓝色的。这是因为海水的面积和容积非常大，因此反射的蓝光较多，看上去比较暗。

太阳中的暖光，即红、橙、黄光，最先被海水吸收，海水会让水温上升，进而吸收一部分绿光，而紫光、蓝光能被水离子透射或映射，但人眼对紫光不敏感，只能看到蓝色。

想必大家都听过火爆，黑海等。实际上，海水不但是蓝色的，由于每个地方海水中的差异物质也会影响它的颜色转变：

1火爆：亚非内地间的“火爆”是红色的，由于那里的水温极高，生长着很多红棕色的藻类。

2黑海：因为海峡狭小，底盐含量高，黑海水流受阻，底层处在缺氧状态，造成很多生物粪便沉积，烂掉遗体没法排出，进而变为blac

3粉海：其实很多海色全是赤潮造成的。粉红色的发光赤潮能把海水变成粉红色，硅藻赤潮能把海水变为黄色，甲藻能把海水变为绿色。

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