化学海洋学
chemical oceanography
huaxue haiyangxue
化学海洋学
研究海洋物质的化学成分、结构、形态及其变化规律和海洋化学资源开发利用的学科。海洋科学的基础分支学科。学科的命名和内涵，世界各国海洋学界和海洋文献均不统一。有的将化学海洋学称为海洋化学或视为海洋化学的同义语，有的将化学海洋学作为海洋化学的下属分支。这是在海洋学建立和发展过程中，由于不同的历史条件，不同的观点与研究侧重面不同所致。海洋学尚未形成独立科学之前，一些化学家运用化学的理论和方法研究海洋，仅将海水作为研究对象，尚未涉及海洋整体的时、空变化，将海洋化学作为化学的分支称为海洋化学。海洋学从传统的自然地理学中分化出来形成独立科学后，特别在20世纪50年代进入现代海洋科学时期，高科技用于海洋立体观测，开展大规模国际合作考察，海洋学理论研究和实地考察取得丰硕成果，研究内容也不断扩大、深化。有些海洋学家提出称为化学海洋学则更为准确。能直观地表述为海洋学分支；研究方法除在实验室外，更侧重实地考察；研究内容包括海洋的空间分布和时间变化；体现出学科的地学内容和地学性质；突出海洋是集物理、化学、生物、地质的综合体系；显示出海洋学为许多学科相互依存、渗透、联系的多科性学科特点。
地位、作用 化学海洋学对阐明生命起源和进化，海洋资源开发，特别是食品、药物、化学能、矿产等工业的综合利用，海洋污染和防污染，海水腐蚀和防腐蚀，海洋军事活动等，均具有重要作用。军事上，海水中的溶解氧、盐度、酸碱度等化学因素对舰体、水中武器、水下军事工程结构物腐损、使用效率和生存期有直接的影响。
发展简史 人类从海水中获取食盐，可追溯到新石器时代。中国早在仰韶文化时期(约公元前50～30世纪)已能用海水煮盐，开始了海洋化学研究。1670年，英国R．波义耳研究海水含盐量和海水密度的关系，著有《海水盐度的观测与实验》。17～18世纪，人们对海洋中碳、磷、氢、氧等元素均有所测定，俄国A．P．维洛格拉多夫发表《海洋生物的元素化学成分》，开始海洋生物化学研究。1884年，经英国W．迪特马尔对“挑战者”号海洋调查船环球考察所采集的77个海水样品分析结果证实海水主要溶解成分的含量具有恒比关系，开始海水分析化学研究。19世纪中期至20世纪20年代出现了盐田卤水综合利用的化学流程和工艺制得多种产品，开始海洋资源化学研究。1891年，英国J．默里和比利时A．F．勒纳尔对“挑战者”号采集的沉积物和锰结核进行化学成分分析，出版《深海沉积》，编成世界深海沉积分布图，开始海洋沉积地球化学研究。1892年，K．纳特雷尔测定海水中溶解态脂肪酸的含量，1909年，A．皮特尔又测定海水中溶解有机物的含量，开始海洋有机化学研究。其后，美国F．W．克拉克和挪威V．M．戈德施米特等研究地球岩石圈、大气圈、水圈、生物圈的化学元素含量分布，开始海洋地球化学研究。1899年，丹麦M．H．C．克努曾制作标准海水，确立硝酸银盐度滴定法，并主持确定海水盐度的定义；1901～1908年，克努曾和瑞典V．W．埃克曼建立起经典的海水状态方程式，开始海洋物理化学研究。1957年，英国F．A．理查兹总结化学海洋学的研究和发展情况；J．P．赖利分别与G．斯基罗夫和R．切斯特主编《化学海洋学》，从1965年起陆续出版，全面总结化学海洋学的研究成果。1974年，在英国伦敦召开了河口化学学术讨论会，1976年首次出版了J．D．伯斯顿和P．S．利斯编写的《河口化学》专著。化学海洋学各分支学科逐渐发展成熟。
研究内容 化学海洋学中比较成熟的分支学科有：①海洋地球化学。研究海洋物质的化学含量、分布、形态、转移和通量的规律，包括11种主要溶解成分、溶解气体、微量元素、有机物、核素、悬浮物、热泉物质、沉积间隙水等。②海洋物理化学。用物理化学的理论和方法研究海水、悬浮粒子、沉积物、微表层海水、沉积物间隙水等的理化性质及过程，包括海水活度系数，海水化学模型，海洋化学元素与固体粒子的相互作用，温度和压力对海洋中化学平衡的影响，海洋的氧化还原作用，化学过程中的动力学等。③海水分析化学。研究海水成分的分析方法，包括采样和分析前的预处理，主要元素、营养盐、微量元素、有机物等的分析和自动化分析。④海洋有机化学。研究海洋有机物含量分布，包括溶解、颗粒、挥发3类有机物在海洋中相互转变的错综复杂化学过程，溶解有机物在海水中的影响。⑤海洋沉积地球化学。研究海洋沉积物的化学组成、化学作用和化学演变，包括：元素，矿产，有机物，同位素，海洋沉积环境、成岩作用等地球化学。⑥海洋资源化学。研究从海洋水体、海洋生物体和海洋沉积物中开发利用化学资源。⑦海洋生物化学。研究海洋生物的化学组成、代谢及生物体与海水环境间发生的生物化学过程。⑧河口化学。研究化学物质在河口区的河水与海水不断交汇中的通量、相互作用、物质变化及其过程等。
展望 化学海洋学有许多领域尚待拓新深化，将着重向测定污染物数量、来源，研究其对海洋环境的影响，痕量金属，吸附问题等重点课题方向发展。在水样采集，现场快速自动化分析，提高分析可靠性等方面有广阔前景。
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