海洋化學(xué)是研究海洋各部分的化學(xué)組成、物質(zhì)分布、化學(xué)性質(zhì)和化學(xué)過(guò)程，以及海洋化學(xué)資源在開(kāi)發(fā)利用中的化學(xué)問(wèn)題的科學(xué)。海洋化學(xué)是海洋科學(xué)的一個(gè)分支，具有自己明確的研究目標(biāo)，同時(shí)和海洋生物學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)、海洋物理學(xué)等有密切的關(guān)系。

學(xué)科介紹

海洋化學(xué)是海洋科學(xué)的一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科，主要從化學(xué)物質(zhì)的分布變化和運(yùn)移的角度，來(lái)研究海水及海洋環(huán)境中的化學(xué)問(wèn)題 [1]，故有突出的地區(qū)性特點(diǎn)。它既研究海洋中各種宏觀化學(xué)過(guò)程，如不同水團(tuán)在混合時(shí)的化學(xué)過(guò)程、海洋和大氣的物質(zhì)交換過(guò)程、海水和海底之間的化學(xué)通量和化學(xué)過(guò)程等。也研究海洋環(huán)境中某一微小區(qū)域的化學(xué)過(guò)程，如表面吸附過(guò)程、絡(luò)合過(guò)程、離子對(duì)的締合過(guò)程等。

由于海洋是一個(gè)綜合的自然體系，在海洋的任一個(gè)空間單元中，常可能同時(shí)發(fā)生物理變化、化學(xué)變化、生物變化和地質(zhì)變化，這些變化往往交織在一起。因此化學(xué)海洋學(xué)要同物理海洋學(xué)、生物海洋學(xué)和地質(zhì)海洋學(xué)相互滲透和相互配合，才能全面地研究海洋學(xué)問(wèn)題。

海洋資源化學(xué)主要研究從海洋水體、海洋生物體和海底沉積層中開(kāi)發(fā)利用化學(xué)資源的化學(xué)問(wèn)題。對(duì)海洋資源的開(kāi)發(fā)，早期是從海水提取無(wú)機(jī)物，包括制鹽、鹵水或海水的綜合利用，比如提取芒硝、鉀鹽、溴、鎂鹽或其他含量較低的無(wú)機(jī)物；近代還研究海水淡化、海水提鈾、海洋生物天然產(chǎn)物的分離等。

此外，開(kāi)發(fā)海洋的工程設(shè)施，存在一些亟待解決的化學(xué)問(wèn)題，諸如金屬在海水中的腐蝕，防止生物對(duì)設(shè)備或船體的污著等，也是海洋化學(xué)所研究的內(nèi)容。

資源概況

海洋化學(xué)也稱化學(xué)海洋學(xué)，它是海洋科學(xué)的四大基礎(chǔ)學(xué)科之一。海洋化學(xué)研究海洋環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)的分布、轉(zhuǎn)移、循環(huán)的規(guī)律及其在開(kāi)發(fā)利用中的化學(xué)問(wèn)題。海水的成分非常復(fù)雜，全球海洋的含鹽量就達(dá)5億億噸，還含有大量非常稀有的元素，是地球上最大的礦產(chǎn)資源庫(kù)。海洋資源的持續(xù)利用是人類(lèi)生存發(fā)展的重要前提，目前，全世界每年從海洋中提取淡水20多億噸、食鹽5000萬(wàn)噸、鎂及氧化鎂260多萬(wàn)噸、溴20萬(wàn)噸，總產(chǎn)值達(dá)6億多美元。水是生命之源，世界上缺水的地區(qū)越來(lái)越多，海水淡化已成為獲得淡水資源重要的途徑，所有這些都是海洋化學(xué)要研究的，海洋化學(xué)的研究和海洋開(kāi)發(fā)正方興未艾，必將越來(lái)越多的造福人類(lèi)。

水荒目前已成為世界性的問(wèn)題，是制約社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球用水總量每15年就翻一番，到2030年地球上將有1/3的人口面臨淡水資源危機(jī)。地球的表面雖然有71%被水覆蓋，但其中96.5%是海水，還有1.5%是咸水，在余下的2.5%的淡水中，又有69%是人類(lèi)難以利用的兩極冰蓋。人類(lèi)可利用的淡水只占全球水總量的0.77%。有人比喻在地球這個(gè)大水缸里可用的淡水只有一湯匙。合理節(jié)約用水是可持續(xù)發(fā)展的重要課題，然而，節(jié)水并不能增加淡水的總量。大量地利用海水自然而然地就成為21世紀(jì)解決淡水缺乏的主要途徑。

目前全世界對(duì)海水的利用，主要包括海水直接利用、海水淡化和開(kāi)發(fā)海水化學(xué)資源三大體系。

海水直接利用是用海水代替淡水作為工業(yè)用水和生活用水。到21世紀(jì)上半葉，隨著海洋生物污損防治技術(shù)的提高和耐腐蝕材料的進(jìn)一步發(fā)展，沿海城市的絕大部分工業(yè)冷卻水都將采用海水。海水沖廁會(huì)得到大面積推廣。 海水淡化是海水利用的重點(diǎn)，到了21世紀(jì)中葉，也許我們會(huì)看到這樣一個(gè)景象，每個(gè)島嶼或缺水的沿海城市都建有海水淡化工廠。這些工廠里大多采用蒸餾法和反滲透技術(shù)來(lái)制取淡水。到時(shí)候全世界使用的水資源中有1/5以上來(lái)自海洋。反滲透法是利用孔徑比納米還細(xì)小的半透膜濾去鹽分來(lái)制取淡水的。另外，還有人設(shè)想由于反滲透法制取淡水是在一定的壓力下實(shí)現(xiàn)的，假如把海水淡化裝置放在海底，就可以利用海水自身的壓力來(lái)獲取淡水，對(duì)海上城市或石油鉆井平臺(tái)非常實(shí)用。出海遠(yuǎn)洋只要帶一臺(tái)海水淡化設(shè)備就可以滿足船上的淡水供應(yīng)。采用蒸餾法制取淡水，主要是利用熱能來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在有核電站和熱電廠的條件下采用這種技術(shù)可以充分利用電廠余熱大大減少能耗。海水化學(xué)資源通常是指可從海水中開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)物質(zhì)，例如食鹽。

研究?jī)?nèi)容

在廣泛的實(shí)踐中，化學(xué)海洋學(xué)研究的內(nèi)容主要有以下四個(gè)方面：

一是海水化學(xué)；

二是海洋沉積物化學(xué)；

三是活體海洋生物化學(xué)；

四是海洋界面物理化學(xué)及與界面物相互作用的化學(xué)。

因此，化學(xué)海洋學(xué)相對(duì)于海洋學(xué)的其他分支學(xué)科來(lái)說(shuō)，所描述的內(nèi)容和范圍要更多、更廣泛一些。具體來(lái)講，化學(xué)海洋學(xué)主要是研究和測(cè)定海水的同位素、元素及分子能級(jí)，或者說(shuō)，它是研究海洋中有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的組成，包括這些物質(zhì)的基本特性、來(lái)源、構(gòu)造模式，還有在海洋地質(zhì)、生物、物理、氣象等領(lǐng)域中的特殊作用。