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海水成分的恒比关系

18世纪以来,人们对海水主要溶解成分进行了许多研究工作。1819年,A.M.马赛特分析了取自大西洋、北冰洋、 波罗的海、黑海和黄海的 14个水样,发现虽然Mg2+、Ca2+、Na+、Cl-、SO娺-等5种成分在不同水样中的含量都各不相同,但它们之间在每一份水样中的比值是近似守恒的,即这些溶解成分的组成有近似的恒比关系。1884年,W.迪特马尔分析了英国“挑战者”号调查船从主要大洋和海区的不同深度采样的77个海水样品,根据(Cl-+Br-)、SO娺-、CO2、Ca2+、Mg2+、K+和Na+等7 种成分的含量,证实了海水主要溶解成分的恒比关系。20世纪60年代中期,为了深入研究海水中主要溶解成分的含量及其保守性,英国国立海洋研究所和利物浦大学通过海洋调查,收集了世界各大洋及某些海区不同深度的海水样品,分别测定过表层水、中层水和深层水中主要溶解成分的含量,讨论了某些成分变化的情况。1975年,T.R.S.威尔孙对海水主要溶解成分进行了全面的总结。
 
海水主要溶解成分之间,所以具有恒比关系这一特点,是因为海水中的含盐量相当稳定,加上海水的不停运动,使各成分充分混合的缘故。但由于生物的作用,海底热泉和大陆径流等的影响,局部海区的某些主要溶解成分的含量并不严格遵守恒比关系。例如深层海水中Ca2+的相对含量大约比表层水高千分之五。因此,不同的主要溶解成分的保守性(相对含量的守恒性)略有差异。要研究溶解成分的保守性,考虑的不是它的浓度大小,而应考虑其相对含量,即浓度与含盐量之比。由于通常以氯度或盐度表示含盐量的大小,故引用浓度(克/千克)与氯度或盐度之比为参量,称为氯度比值或盐度比值。直接用氯度比值或盐度比值的恒定性和变化范围说明海水中溶解成分的保守性。
 
海洋中主要溶解成分的氯度比值,基本上保持恒量。但由于各种原因,氯度比值会产生变化,主要表现为:①生物的影响。②径流的影响。③结冰和融冰的影响。④溶解氧的影响。⑤海底热泉的影响。