长期饮用淡化的海水会导致哪些元素过量？
kuaidi.ping-jia.net 作者：佚名 更新日期：2024-07-24
游泳时喝了些海水会对身体有什么影响？
如果喝了海水，可以采取大量饮用淡水的办法补救。大量淡水可以稀释人体摄入过多的矿物质和元素，将其通过汗液排出体外。
据统计，在海上遇难的人员中，饮海水的人比不饮海水的死亡率高12倍。这是为什么呢？原来，人体为了要排出100克海水中含有的盐类，就要排出150克左右的水分。所以，饮用了海水的人不仅补充不到人体需要的水分，反而脱水加快，最后造成死亡。
海水经过淡化处理后是可以饮用的。海水淡化的方法有几十种，最主要的有蒸馏法、电渗法、冷冻法、膜分离法等。蒸馏法是日前应用最多的方法，这种方法是先把水加热、煮沸，使海水产生蒸气，再把蒸气冷凝下来变成蒸馏水。
在用蒸馏法制得的淡水中最好掺入少量（2％）洁净海水或适量矿化剂，这样水味可口，还补充了蒸馏水中缺少而人体必需的无机盐。
在海上遇险、救生等特殊情况下，为了节约淡水，可用部分海水与淡水混合饮用。有人做过试验，人在短期内饮用海水与淡水各半的混合水，一般对人体是无害的。
海水淡化技术：摄取海洋甘泉
水是生命之源。不久以前，人类还沉迷于淡水是自然界取之不尽的无偿赐品的神话，然而，工业化的蓬勃发展与人口的急剧增加无情地粉碎了这个神话。淡水危机甚至比粮食危机、石油危机还要来势汹汹，解决淡水资源问题已提到了人类的议事日程。在这种背景下，把海水、苦咸水等含高盐量的水转化为生产、生活用水的海水淡化技术得到空前迅猛的发展。目前，淡化海水的方法已有十种之多，下面介绍的是其中最为主要的几种。
一、蒸馏法 蒸馏法虽然是一种古老的方法，但由于技术不断地改进与发展，该法至今仍占统治地位。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程，其原旦如同海水受热蒸发形成云，云在一定条件下遇冷形成雨，而雨是不带的咸味的。根据设备蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等。此外，以上方法的组合也日益受到重视。
二、电渗析法亦换膜电渗析法。该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。离子交换膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片，按其选择透过性区分为正离子交换膜（阳膜）与负离子交换膜（阴膜）。电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交替排列，组成多个相互独立的隔室海水被淡化，而相邻隔室海水浓缩，淡水与浓缩水得以分离。电渗析法不仅可以淡化海水，也可以作为水质处理的手段，为污水再利用作出贡献。此外，这种方法也越来越多地应用于化工、医药、食品等行业的浓缩、分离与提纯。
三、反渗透法 通常又称超过滤法，是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，从而使海水一侧的液面逐升高，直至一定的高度才停止，这个过程为渗透。此时，海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压，那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2，蒸馏法的1/40。因此，从1974年起，美日等发达国家先后把发展重转向反渗透法。
在人类已经发现的100多种化学元素中，已有80多种在海水中被检出。海水中由N、P、Si等元素组成的某些盐类，是海洋植物生长必需的营养盐，通常称为“植物营养盐”(Floralnutrients)、“微量营养盐”(Micronutrients)或“生源要素”。此外，海水中痕量Fe，Mn，Cu，Zn，Mo，Co，B等元素，也与生物的生命过程密切相关，称为“痕量营养元素”。
由于各类营养元素在海水中含量很低，在海洋表层常常被海洋浮游植物大量消耗，甚至成为海洋初级生产力的限制因素，所以，又称它们为“生物制约元素”(thebiologicallimitingelemens)。
下面主要讨论氮、磷和硅这些海洋植物营养盐在海洋中的存在形式、分布变化规律和循环。
4.4.1海洋中氮、磷、硅的主要存在形式
一、海洋中氮的主要存在形式
海洋中，氮以溶解氮(N2)、无机氮化合物、有机氮化合物等多种形式存在。
在各种形式的氮化合物中，能被海洋浮游植物直接利用的是溶解无机氮化合物(DissolvedInorganicNitrogen，DIN)，包括硝酸盐、亚硝酸盐和铵盐。三者在海水中总量约为5.4×1017g。仅占海洋总氮量的2.4％。在大洋表层水中，它们的含量分别为(1～600)μg/dm3，(0.1～50)μg/dm3，(5～50)μg/dm3。
氮是构成海洋生物体内蛋白质、氨基酸的主要组分。据研究，海水中无机氮化合物被同化为植物细胞中的氨基酸，
此外，近年来的一些研究表明，还原浮游植物也会直接利用一部分溶解有机氮化合物(DissolvedOrganicNotrogen，DON)，但是吸收量甚少。
二、海洋中磷的存在形式
海洋中的磷分无机和有机两种主要存在形式。
(一)海洋中的无机磷酸盐
海洋中的无机磷酸盐又有溶解态和颗粒态之分。
水溶液中溶解无机磷酸盐(DissolvedInorganicphosphorus，DIP)存在如下平衡：
在海水和纯水中，由于离子强度不同，在相同温度下，H3PO4的三级离解常数有显著差异，在25℃时，pK1在海水中为1.6，纯水中为2.2；pK2在海水中为6.1，纯水中为7.2；pK3在海水中为8.6，纯水中为12.3。H3PO4为弱三元酸，其各种形式在水溶液中的分布受pH值控制(图4—12)。由图4—12可见，在海水(pH=8，S=33，t=20℃)中，约87％的DIP以
其中，两个或两个以上的磷酸根基团通过P—O—P键结合在一起，形成链状或环状结构。多磷酸盐仅占海水总磷含量的一小部分，它们能和多种金属阳离子形成溶解态络合物。
海洋中颗粒态无机磷酸盐(PIP)主要以磷酸盐矿物存在于海水悬浮物和海洋沉积物中。其中丰度最大的是磷灰石(apatite)，约占地壳总磷量的95％以上，磷灰石是包括人在内的各种生物体的牙齿、骨骼、鳞片等器官的主要成分。磷灰石的通式为Ca10(PO4)6X2，其中X=F-，OH-，Cl-。分子中Ca的可能取代物为Na+，K+，Ag+，Sr2+，Mn2+，
(二)海洋中的有机磷化合物
海洋中颗粒有机磷化合物(POP)指生物有机体内、有机碎屑中所含的磷。前者主要存在于海洋生物细胞原生质，例如，遗传物质核酸(DNA、RNA)、高能化合物三磷酸腺苷(ATP)、细胞膜的磷脂等等。所有生物细胞中都含有有机磷化合物，所以，磷是生物生长不可替代的必需元素。在海洋生物体中，C/P原子比为(105～125)：1，而陆地植物由于没有含磷的结构部分，C/P原子比高得多，约为800∶1。
海水中还存在溶解有机磷化合物(DOP)。在真光层内，DOP含量可能超过DIP。研究发现，某些不稳定的溶解有机磷化合物是海洋循环中十分活跃的组分。
三、海水中硅的存在形式
海水中硅主要以溶解硅酸盐和悬浮二氧化硅两种形式存在。硅酸是一种多元弱酸，在水溶液中有下列平衡：
通过0.1～0.5μm微孔滤膜，并可用硅钼黄比色法测定的低聚合度溶解硅酸等称为“活性硅酸盐”，这部分硅酸盐易于被硅藻吸收。
硅酸脱水之后转化成为十分稳定的硅石(Silica，SiO2)：
H4SiO4→SiO2＋2H2O
硅是海洋植物，特别是海洋浮游植物硅藻(Diatom)类生长必需的营养盐，硅藻吸收蛋白石(Opal，SiO2·2H2O)用以构成自身的外壳。含硅海洋生物的残体沉降到海底后，形成硅质软泥，是深海沉积物的主要组分。
4.4.2海洋中硝酸盐、磷酸盐、硅酸盐的分布与变化
一、平面变化
受生物活动、大陆径流、水文状况、沉积作用、人为活动等各种因素的影响，海洋中微量营养盐的平面分布通常表现为沿岸、河口水域的含量高于大洋，太平洋、印度洋高于大西洋。开阔大洋中高纬度海域高于低纬度海域。但有时因生物活动和水文条件的变化，在同一纬度上，也会出现较大的差异。
以磷酸盐为例，在海洋浮游植物繁盛季节，沿岸、河口水域表层海水中含量可降到很低水平(0.1μmol/dm3)。而在某些受人为活动影响显著的海区，当磷、氮等营养盐大量排入，并在水体中积累时，则可能造成水体污染，出现富营养化，甚至诱发赤潮(Redtidal)。
大洋表层水中，DIP含量远低于沿岸区域，并且，不同区域的含量存在一定差异。在热带海洋表层水中，由于生物生产量大，DIP含量低，通常仅为0.1～0.2μmol/dm3，而北大西洋和印度洋表层水中DIP含量则可达2.0μmol/dm3。总的来说，大洋表层水中DIP分布比较均匀，变化范围一般不超过0.5～1.0μmol/dm3。
大洋深层水中，由北大西洋向南，经过非洲周围海域、印度洋东部到太平洋，DIP含量平稳地增加，最终富集于北太平洋深层水中。营养要素在大洋深层水中的这种分布，与大洋深水环流和海洋中营养要素的生物循环作用有关。起源于北大西洋的低温、高盐、寡营养的表层水在格陵兰附近海域沉降，形成北大西洋深层水(NADW)，途经大西洋，进入印度洋，最后到达北太平洋。在深层水团这一运动过程中，不断地接受上层沉降颗粒物质分解释放的营养要素，故营养盐不断得以富集。图4—13是大洋2000m深处DIP的分布。由图可见，大洋2000m深处水中DIP含量由北大西洋1.2μmol/dm3逐渐升高到北太平洋的3.0μmol/dm3。不仅DIP如此，深层大洋水中，DIN和溶解硅也有类似的分布，当然不同元素的富集程度有所差异。对N和P来说，约富集2倍，而硅则富集5倍左右。这可能与海洋生物残体中含硅的硬壳组织比含N，P的软组织更快地从表层沉降到深层有关。
二、铅直分布
由图4—14可见，三种营养盐在大洋中铅直分布呈现类似的特点。
在大洋真光层，由于海洋浮游生物大量吸收营养盐，致使它们的含量都很低，有时甚至被消耗降低至分析零值。被生物摄取的N，P，Si等营养盐转化为生物颗粒有机物。生物新陈代谢过程的排泄物和死亡后的残体在向深层沉降的
过程中，由于微生物的矿化作用和氧化作用，有一部分重新转化为DIN、DIP和溶解硅酸盐，释放回水中。因而随深度的增大，其含量逐渐增大，并在某一深度达到最大值，此后不再随深度而变化。
当然，在各大洋中不同深度处，硝酸盐、磷酸盐和硅酸盐的含量有一定差异。对硝酸盐来说，表现为印度洋＞太平洋＞大西洋；磷酸盐为印度洋=太平洋＞大西洋；而硅酸盐则与前两者有较明显的不同，即太平洋和印度洋的深层水中含量比大西洋深层水高得多。
在河口、近岸地区，营养盐的铅直分布明显受生物活动、底质条件与水文状况的影响。若上下层水体交换良好，铅直含量差异较小，但是在某些水体交换不良的封闭或半封闭海区，上下层海水难以对流混合，在200米以下
加。在上升流海区，由于富含N、P的深层水的涌升，也会影响它们的铅直分布。
三、季节变化
关于海水中营养盐的季节变化，已有不少研究。结果表明，中纬度(温带)海区和近岸浅海海区的季节变化较为明显，而且与海洋浮游植物生物量的消长有明显的关系，反映了生命过程的消长(图4—15)。
海水磷酸盐的季节变化。夏季(7月)浮游植物繁盛期间，无机氮被大量消耗，加上温跃层的存在，妨碍了上下层海水的混合，它们的含量都降低到很
浮游植物繁殖速率下降，生物残体中的有机氮化合物逐步被微生物矿化分解，加上水体混合作用，其含量逐渐上升并积累起来。到冬季，表层和底层水中无机氮含量都达到最大值。春季，浮游植物生长又开始
仍保持一定含量。
对比图4—16和4—17，可以看出，英吉利海峡海水中磷酸盐的季节变化规律与无机氮基本类似。
硅酸盐的季节变化与磷酸盐、硝酸盐的季节变化有密切关系，但也有其特点。主要表现在海洋浮游植物繁盛季节，尽管溶解硅被大量消耗，但其在海水中的含量仍保持一定水平，而不象N、P那样可降低至分析零值(图4—18)。这是因为每年有相当大量的含硅物质由陆地径流和风带入海洋，使海水中溶解硅得以补充。有人估计，每年补充到海洋的溶解硅总量约相当于3.24×108tSiO2。其中，由河流携带入海洋的悬浮物质是决定海水中硅含量的主要因素。
4.4.3海洋中氮、磷、硅的循环
一、海洋中的氮循环
海洋中不同形式的氮化合物，在海洋生物，特别是某些特殊微生物的作用下，经历着一系列复杂的转化过程，这些过程可简要概括如图4—19。
图中各具体转化过程分别为：
1)生物固氮作用(Biologicalnitrogenfixation)：分子态氮(N2)
程；
收合成有机氮化合物，构成生物体一部分的过程；
3)硝化作用(Nitrification)：在某些微生物类群的作用下，NH3
4)硝酸盐的还原作用(Assimilatorynitratereduction)：被生物摄
5)氨化作用(Ammoniafication)：有机氮化合物经微生物分解产生
下，还原为气态氮化合物(N2或N2O)的过程。
二、海洋中的磷循环
图4—20是海洋中磷循环的示意图，图中左边是大西洋一个测站(21°12’N，122°5’W)的位温和磷酸盐含量的铅直剖面图，右边表示海洋中磷循环中控制磷分布的几个主要过程：
1)富含营养盐的上升流，这是真光层磷酸盐的主要来源；
2)在真光层，磷酸盐通过光合作用(photosynthesis)被快速地结合进生物体内，并向下沉降；
3)下沉的生物颗粒在底层或浅水沉积物中被分解，所产生的磷酸盐直接返回真光层，再次被生物所摄取利用；
4)在表层未被分解的部分颗粒沉降至深层，其中大部分在深层被分解，参加再循环；
5)表层和深层海水之间存在的缓慢磷交换作用；
6)少部分(5％)在深层也未被分解的颗粒磷进入海洋沉积物，海洋沉积物的磷经过漫长的地质过程最终又返回陆地，参加新一轮的磷循环。
三、海洋中硅的循环
海洋中硅的循环过程为：在春季，因浮游植物繁殖而被吸收，使海水中的硅被消耗；在夏、秋季，植物生长缓慢时，海水中的硅有一定回升；临近冬季时，生物死亡，其残体缓慢下沉，随着深层回升压力增加，有利于颗粒硅的再溶解作用，又缓慢释放出部分溶解硅。最后，未溶解的硅下沉到海底，加入硅质沉积中，经过漫长的地质年代后，可重新通过地质循环进入海洋(图4—21)。
舟山的公共用水很多都是淡化的海水，成本很高4元一方，但缺水也没办法。舟山的居民用水大多是从大陆引进的，带着一股咸味，估计淡化的海水也好不了多少
长期饮用淡化的海水一般对人体没什么影响，不然国家也不会批准，经过净化的海水是可以安全长期引用的
长期饮用淡化的海水会导致哪些元素过量?
答：海水中含有大量盐类和多种元素,其中许多元素是人体所需要的。但海水中各种物质浓度太高,远远超过饮用水卫生标准,如果大量饮用,会导致某些元素过量进入人体,影响人体正常的生理功能,严重的还会引起中毒。 如果喝了海水,可以采取大量饮用淡水的办法补救。大量淡水可以稀释人体摄入过多的矿物质和元素,将其通过汗液排出体外。
长期喝海水淡化饮用水对身体有好处嘛?
答：然而，长期饮用淡化海水可能对身体不利。淡化海水在去除盐分和其他矿物质的同时，也会去除一些有益的元素，如镁、钾等。这些元素对于身体健康非常重要，因此长期饮用淡化海水可能会造成体内这些元素的缺乏。此外，淡化海水中的氯等物质也可能对人体健康产生负面影响。综上所述，长期喝海水淡化饮用水是否有好处...
长期饮用淡化的海水会导致哪些元素过量?
答：但海水中各种物质浓度太高,远远超过饮用水卫生标准,如果大量饮用,会导致某些元素过量进入人体,影响人体正常的生理功能,严重的还会引起中毒。 如果喝了海水,可以采取大量饮用淡水的办法补救。大量淡水可以稀释人体摄入过多的矿物质和元素,将其通过汗液排出体外。 据统计,在海上遇难的人员中,饮海水的人比不饮海水的死亡率...
为什么海水不能喝?喝一点点会怎么样?
答：海水中含有大量盐类和多种元素，其中许多元素是人体所需要的。但海水中各种物质浓度太高，远远超过饮用水卫生标准，如果大量饮用，会导致某些元素过量进入人体，影响人体正常的生理功能，严重的还会引起中毒。如果喝了海水，可以采取大量饮用淡水的办法补救。大量淡水可以稀释人体摄入过多的矿物质和元素，将其通...
喝海水会怎样?
答：会造成人体脱水。海水的盐浓度约为人体液的四倍，而人体肾脏排泄盐的功能十分有限，一般排泄盐的浓度最高不会超过2%，低于海水的盐浓度（约为3.5%），这就导致了直接饮用海水非但起不到解渴的作用，还会导致身体水分的流失。
喝海水有什么影响?
答：海水里面的很多元素虽然是人体需要，但是浓度太高，远远超过了能够引用的标准，如果大量引用的话，会导致某些元素过量进入人体，影响人体正常的生理功能。大海里面的生物的排泄物以及死后的残骸都会慢慢腐烂在海水里，这回滋生大量细菌。这些细菌有的会使人体生病。如果只喝一点，比如在海边游泳的话不小心喝...
海水不可以饮用的原因
答：一来味道不好，二来于身体不好，如果想进行食用海水的话，除非我们拥有类似于海鸟的排盐腺，排盐腺是有很多具有分泌盐功能的泌氯细胞组成，而泌氯细胞像海水淡化车间，排出体内多余的盐使海水淡化。海水之所发咸，是因为含有氯和钠，发苦是因为含有镁，由于这些元素在人类体内不需要太高的含量，所以，...
为什么不能喝海水?
答：1、海水中各种物质的浓度超过饮用水卫生标准，如果大量饮用，会引起脱水、拉肚子甚至中毒等症状，影响人体正常的生理功能。为了达到细胞内外浓度相等，细胞里水分将渗出，引起细胞缺水。所以海水不能直接饮用。2、人体的组织液、细胞里都含有食盐，也就是氯化钠的成分。在正常情况下，细胞内的溶液跟细胞外的...
海水淡化有什么负面影响
答：一、海水淡化过程中产生的浓盐水如果直接排放到海洋中，会导致受纳海域的盐度升高，可能形成所谓的“死海”，严重影响海洋生态系统的平衡。二、浓盐水中的盐分浓度远高于自然海水，其排放会导致周边海域的盐度变化，影响海洋生物的生长和繁殖，甚至可能导致生物多样性下降。三、此外，浓盐水中的其他化合物，...
为什么不能饮用海水?
答：海水中含有大量盐类和多种元素，其中许多元素是人体所需要的。但海水中各种物质浓度太高，远远超过饮用水卫生标准，如果大量饮用，会导致某些元素过量进入人体，影响人体正常的生理功能，严重的还会引起中毒。 如果喝了海水，可以采取大量饮用淡水的办法补救。大量淡水可以稀释人体摄入过多的矿物质和元素，将...
游泳时如果喝了少量海水对身体不会有影响的，海水中含有大量盐类和多种元素，其中许多元素是人体所需要的。 一般盐度为3.5%，但海水的盐度不是恒定的，海水受日光照射、风力、河流汇入等多种自然条件影响。海水因为有盐度，是不适于细菌生存的，因此喝进体内也不会造成肠道感染的。因为浓度较低，也不会引起身体的其他不适的。
但海水中各种物质浓度太高，远远超过饮用水卫生标准，如果大量饮用，会导致某些元素过量进入人体，影响人体正常的生理功能，严重的还会引起中毒。如果遇到大量喝到海水，可采用催吐或喝大量饮用淡水的办法补救。大量淡水可以稀释人体摄入过多的矿物质和元素，将其通过汗液及小便排出体外。
因为海水进入人体后，不仅不能向身体组织供水，相反还要夺取人体内的水分，随尿一起排出体外，这就是说，喝了海水后身体内的水分非但没有增加，反而减少了！
造成这种现象的原因，是人体（包括所有动物）内一种叫"半可透薄膜"的东西在作怪。这种薄膜有着特殊的性质：它允许水分子通过，却不允许溶解在水中的溶质（例如盐）分子通过。
如果用这种薄膜将一支U形管分隔成相等的两部分，再分别向两个侧管注入等体积的水和类似海水的盐溶液。水量相同，那么，当左右两个侧管注入的水和盐溶液的液面等高，按理说这两种液体就达到平衡。然而，事实不是这样。
经过很短的时间后，左右两边的液面稳定在不同的高度。盐溶液的液面上升了，水的液面却下降了。看来是水向盐溶液这边渗透过来了，这种现象叫"渗透"。最终平衡时两液面的高度差所产生的压强叫"渗透压"。
扩展资料：
直接喝海水会让水分流失，从而造成脱水，让人产生健康上的危险。就好比喝下100毫升的海水人体就要排出250毫升的水，这样下来人喝海水非但没有止渴，还让人产生了更多水的流失。
海水里面的各种物质的浓度太高，已经超过了我们能饮用的标准，如果喝太多海水，会致使一些元素进入人体的量太多，会直接影响到人体，严重的也还会中毒。喝到了海水，那么可以采用喝很多的淡水来救治，淡水可以让那些坏东西通过流汗从体内排出来。
如果喝了海水，可以采取大量饮用淡水的办法补救。大量淡水可以稀释人体摄入过多的矿物质和元素，将其通过汗液排出体外。
参考资料：百度百科-海水
如果喝了海水，可以采取大量饮用淡水的办法补救。大量淡水可以稀释人体摄入过多的矿物质和元素，将其通过汗液排出体外。
据统计，在海上遇难的人员中，饮海水的人比不饮海水的死亡率高12倍。这是为什么呢？原来，人体为了要排出100克海水中含有的盐类，就要排出150克左右的水分。所以，饮用了海水的人不仅补充不到人体需要的水分，反而脱水加快，最后造成死亡。
海水经过淡化处理后是可以饮用的。海水淡化的方法有几十种，最主要的有蒸馏法、电渗法、冷冻法、膜分离法等。蒸馏法是日前应用最多的方法，这种方法是先把水加热、煮沸，使海水产生蒸气，再把蒸气冷凝下来变成蒸馏水。
在用蒸馏法制得的淡水中最好掺入少量（2％）洁净海水或适量矿化剂，这样水味可口，还补充了蒸馏水中缺少而人体必需的无机盐。
在海上遇险、救生等特殊情况下，为了节约淡水，可用部分海水与淡水混合饮用。有人做过试验，人在短期内饮用海水与淡水各半的混合水，一般对人体是无害的。
海水淡化技术：摄取海洋甘泉
水是生命之源。不久以前，人类还沉迷于淡水是自然界取之不尽的无偿赐品的神话，然而，工业化的蓬勃发展与人口的急剧增加无情地粉碎了这个神话。淡水危机甚至比粮食危机、石油危机还要来势汹汹，解决淡水资源问题已提到了人类的议事日程。在这种背景下，把海水、苦咸水等含高盐量的水转化为生产、生活用水的海水淡化技术得到空前迅猛的发展。目前，淡化海水的方法已有十种之多，下面介绍的是其中最为主要的几种。
一、蒸馏法 蒸馏法虽然是一种古老的方法，但由于技术不断地改进与发展，该法至今仍占统治地位。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程，其原旦如同海水受热蒸发形成云，云在一定条件下遇冷形成雨，而雨是不带的咸味的。根据设备蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等。此外，以上方法的组合也日益受到重视。
二、电渗析法亦换膜电渗析法。该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。离子交换膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片，按其选择透过性区分为正离子交换膜（阳膜）与负离子交换膜（阴膜）。电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交替排列，组成多个相互独立的隔室海水被淡化，而相邻隔室海水浓缩，淡水与浓缩水得以分离。电渗析法不仅可以淡化海水，也可以作为水质处理的手段，为污水再利用作出贡献。此外，这种方法也越来越多地应用于化工、医药、食品等行业的浓缩、分离与提纯。
三、反渗透法 通常又称超过滤法，是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，从而使海水一侧的液面逐升高，直至一定的高度才停止，这个过程为渗透。此时，海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压，那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2，蒸馏法的1/40。因此，从1974年起，美日等发达国家先后把发展重转向反渗透法。
在人类已经发现的100多种化学元素中，已有80多种在海水中被检出。海水中由N、P、Si等元素组成的某些盐类，是海洋植物生长必需的营养盐，通常称为“植物营养盐”(Floralnutrients)、“微量营养盐”(Micronutrients)或“生源要素”。此外，海水中痕量Fe，Mn，Cu，Zn，Mo，Co，B等元素，也与生物的生命过程密切相关，称为“痕量营养元素”。
由于各类营养元素在海水中含量很低，在海洋表层常常被海洋浮游植物大量消耗，甚至成为海洋初级生产力的限制因素，所以，又称它们为“生物制约元素”(thebiologicallimitingelemens)。
下面主要讨论氮、磷和硅这些海洋植物营养盐在海洋中的存在形式、分布变化规律和循环。
4.4.1海洋中氮、磷、硅的主要存在形式
一、海洋中氮的主要存在形式
海洋中，氮以溶解氮(N2)、无机氮化合物、有机氮化合物等多种形式存在。
在各种形式的氮化合物中，能被海洋浮游植物直接利用的是溶解无机氮化合物(DissolvedInorganicNitrogen，DIN)，包括硝酸盐、亚硝酸盐和铵盐。三者在海水中总量约为5.4×1017g。仅占海洋总氮量的2.4％。在大洋表层水中，它们的含量分别为(1～600)μg/dm3，(0.1～50)μg/dm3，(5～50)μg/dm3。
氮是构成海洋生物体内蛋白质、氨基酸的主要组分。据研究，海水中无机氮化合物被同化为植物细胞中的氨基酸，
此外，近年来的一些研究表明，还原浮游植物也会直接利用一部分溶解有机氮化合物(DissolvedOrganicNotrogen，DON)，但是吸收量甚少。
二、海洋中磷的存在形式
海洋中的磷分无机和有机两种主要存在形式。
(一)海洋中的无机磷酸盐
海洋中的无机磷酸盐又有溶解态和颗粒态之分。
水溶液中溶解无机磷酸盐(DissolvedInorganicphosphorus，DIP)存在如下平衡：
在海水和纯水中，由于离子强度不同，在相同温度下，H3PO4的三级离解常数有显著差异，在25℃时，pK1在海水中为1.6，纯水中为2.2；pK2在海水中为6.1，纯水中为7.2；pK3在海水中为8.6，纯水中为12.3。H3PO4为弱三元酸，其各种形式在水溶液中的分布受pH值控制(图4—12)。由图4—12可见，在海水(pH=8，S=33，t=20℃)中，约87％的DIP以
其中，两个或两个以上的磷酸根基团通过P—O—P键结合在一起，形成链状或环状结构。多磷酸盐仅占海水总磷含量的一小部分，它们能和多种金属阳离子形成溶解态络合物。
海洋中颗粒态无机磷酸盐(PIP)主要以磷酸盐矿物存在于海水悬浮物和海洋沉积物中。其中丰度最大的是磷灰石(apatite)，约占地壳总磷量的95％以上，磷灰石是包括人在内的各种生物体的牙齿、骨骼、鳞片等器官的主要成分。磷灰石的通式为Ca10(PO4)6X2，其中X=F-，OH-，Cl-。分子中Ca的可能取代物为Na+，K+，Ag+，Sr2+，Mn2+，
(二)海洋中的有机磷化合物
海洋中颗粒有机磷化合物(POP)指生物有机体内、有机碎屑中所含的磷。前者主要存在于海洋生物细胞原生质，例如，遗传物质核酸(DNA、RNA)、高能化合物三磷酸腺苷(ATP)、细胞膜的磷脂等等。所有生物细胞中都含有有机磷化合物，所以，磷是生物生长不可替代的必需元素。在海洋生物体中，C/P原子比为(105～125)：1，而陆地植物由于没有含磷的结构部分，C/P原子比高得多，约为800∶1。
海水中还存在溶解有机磷化合物(DOP)。在真光层内，DOP含量可能超过DIP。研究发现，某些不稳定的溶解有机磷化合物是海洋循环中十分活跃的组分。
三、海水中硅的存在形式
海水中硅主要以溶解硅酸盐和悬浮二氧化硅两种形式存在。硅酸是一种多元弱酸，在水溶液中有下列平衡：
通过0.1～0.5μm微孔滤膜，并可用硅钼黄比色法测定的低聚合度溶解硅酸等称为“活性硅酸盐”，这部分硅酸盐易于被硅藻吸收。
硅酸脱水之后转化成为十分稳定的硅石(Silica，SiO2)：
H4SiO4→SiO2＋2H2O
硅是海洋植物，特别是海洋浮游植物硅藻(Diatom)类生长必需的营养盐，硅藻吸收蛋白石(Opal，SiO2·2H2O)用以构成自身的外壳。含硅海洋生物的残体沉降到海底后，形成硅质软泥，是深海沉积物的主要组分。
4.4.2海洋中硝酸盐、磷酸盐、硅酸盐的分布与变化
一、平面变化
受生物活动、大陆径流、水文状况、沉积作用、人为活动等各种因素的影响，海洋中微量营养盐的平面分布通常表现为沿岸、河口水域的含量高于大洋，太平洋、印度洋高于大西洋。开阔大洋中高纬度海域高于低纬度海域。但有时因生物活动和水文条件的变化，在同一纬度上，也会出现较大的差异。
以磷酸盐为例，在海洋浮游植物繁盛季节，沿岸、河口水域表层海水中含量可降到很低水平(0.1μmol/dm3)。而在某些受人为活动影响显著的海区，当磷、氮等营养盐大量排入，并在水体中积累时，则可能造成水体污染，出现富营养化，甚至诱发赤潮(Redtidal)。
大洋表层水中，DIP含量远低于沿岸区域，并且，不同区域的含量存在一定差异。在热带海洋表层水中，由于生物生产量大，DIP含量低，通常仅为0.1～0.2μmol/dm3，而北大西洋和印度洋表层水中DIP含量则可达2.0μmol/dm3。总的来说，大洋表层水中DIP分布比较均匀，变化范围一般不超过0.5～1.0μmol/dm3。
大洋深层水中，由北大西洋向南，经过非洲周围海域、印度洋东部到太平洋，DIP含量平稳地增加，最终富集于北太平洋深层水中。营养要素在大洋深层水中的这种分布，与大洋深水环流和海洋中营养要素的生物循环作用有关。起源于北大西洋的低温、高盐、寡营养的表层水在格陵兰附近海域沉降，形成北大西洋深层水(NADW)，途经大西洋，进入印度洋，最后到达北太平洋。在深层水团这一运动过程中，不断地接受上层沉降颗粒物质分解释放的营养要素，故营养盐不断得以富集。图4—13是大洋2000m深处DIP的分布。由图可见，大洋2000m深处水中DIP含量由北大西洋1.2μmol/dm3逐渐升高到北太平洋的3.0μmol/dm3。不仅DIP如此，深层大洋水中，DIN和溶解硅也有类似的分布，当然不同元素的富集程度有所差异。对N和P来说，约富集2倍，而硅则富集5倍左右。这可能与海洋生物残体中含硅的硬壳组织比含N，P的软组织更快地从表层沉降到深层有关。
二、铅直分布
由图4—14可见，三种营养盐在大洋中铅直分布呈现类似的特点。
在大洋真光层，由于海洋浮游生物大量吸收营养盐，致使它们的含量都很低，有时甚至被消耗降低至分析零值。被生物摄取的N，P，Si等营养盐转化为生物颗粒有机物。生物新陈代谢过程的排泄物和死亡后的残体在向深层沉降的
过程中，由于微生物的矿化作用和氧化作用，有一部分重新转化为DIN、DIP和溶解硅酸盐，释放回水中。因而随深度的增大，其含量逐渐增大，并在某一深度达到最大值，此后不再随深度而变化。
当然，在各大洋中不同深度处，硝酸盐、磷酸盐和硅酸盐的含量有一定差异。对硝酸盐来说，表现为印度洋＞太平洋＞大西洋；磷酸盐为印度洋=太平洋＞大西洋；而硅酸盐则与前两者有较明显的不同，即太平洋和印度洋的深层水中含量比大西洋深层水高得多。
在河口、近岸地区，营养盐的铅直分布明显受生物活动、底质条件与水文状况的影响。若上下层水体交换良好，铅直含量差异较小，但是在某些水体交换不良的封闭或半封闭海区，上下层海水难以对流混合，在200米以下
加。在上升流海区，由于富含N、P的深层水的涌升，也会影响它们的铅直分布。
三、季节变化
关于海水中营养盐的季节变化，已有不少研究。结果表明，中纬度(温带)海区和近岸浅海海区的季节变化较为明显，而且与海洋浮游植物生物量的消长有明显的关系，反映了生命过程的消长(图4—15)。
海水磷酸盐的季节变化。夏季(7月)浮游植物繁盛期间，无机氮被大量消耗，加上温跃层的存在，妨碍了上下层海水的混合，它们的含量都降低到很
浮游植物繁殖速率下降，生物残体中的有机氮化合物逐步被微生物矿化分解，加上水体混合作用，其含量逐渐上升并积累起来。到冬季，表层和底层水中无机氮含量都达到最大值。春季，浮游植物生长又开始
仍保持一定含量。
对比图4—16和4—17，可以看出，英吉利海峡海水中磷酸盐的季节变化规律与无机氮基本类似。
硅酸盐的季节变化与磷酸盐、硝酸盐的季节变化有密切关系，但也有其特点。主要表现在海洋浮游植物繁盛季节，尽管溶解硅被大量消耗，但其在海水中的含量仍保持一定水平，而不象N、P那样可降低至分析零值(图4—18)。这是因为每年有相当大量的含硅物质由陆地径流和风带入海洋，使海水中溶解硅得以补充。有人估计，每年补充到海洋的溶解硅总量约相当于3.24×108tSiO2。其中，由河流携带入海洋的悬浮物质是决定海水中硅含量的主要因素。
4.4.3海洋中氮、磷、硅的循环
一、海洋中的氮循环
海洋中不同形式的氮化合物，在海洋生物，特别是某些特殊微生物的作用下，经历着一系列复杂的转化过程，这些过程可简要概括如图4—19。
图中各具体转化过程分别为：
1)生物固氮作用(Biologicalnitrogenfixation)：分子态氮(N2)
程；
收合成有机氮化合物，构成生物体一部分的过程；
3)硝化作用(Nitrification)：在某些微生物类群的作用下，NH3
4)硝酸盐的还原作用(Assimilatorynitratereduction)：被生物摄
5)氨化作用(Ammoniafication)：有机氮化合物经微生物分解产生
下，还原为气态氮化合物(N2或N2O)的过程。
二、海洋中的磷循环
图4—20是海洋中磷循环的示意图，图中左边是大西洋一个测站(21°12’N，122°5’W)的位温和磷酸盐含量的铅直剖面图，右边表示海洋中磷循环中控制磷分布的几个主要过程：
1)富含营养盐的上升流，这是真光层磷酸盐的主要来源；
2)在真光层，磷酸盐通过光合作用(photosynthesis)被快速地结合进生物体内，并向下沉降；
3)下沉的生物颗粒在底层或浅水沉积物中被分解，所产生的磷酸盐直接返回真光层，再次被生物所摄取利用；
4)在表层未被分解的部分颗粒沉降至深层，其中大部分在深层被分解，参加再循环；
5)表层和深层海水之间存在的缓慢磷交换作用；
6)少部分(5％)在深层也未被分解的颗粒磷进入海洋沉积物，海洋沉积物的磷经过漫长的地质过程最终又返回陆地，参加新一轮的磷循环。
三、海洋中硅的循环
海洋中硅的循环过程为：在春季，因浮游植物繁殖而被吸收，使海水中的硅被消耗；在夏、秋季，植物生长缓慢时，海水中的硅有一定回升；临近冬季时，生物死亡，其残体缓慢下沉，随着深层回升压力增加，有利于颗粒硅的再溶解作用，又缓慢释放出部分溶解硅。最后，未溶解的硅下沉到海底，加入硅质沉积中，经过漫长的地质年代后，可重新通过地质循环进入海洋(图4—21)。
舟山的公共用水很多都是淡化的海水，成本很高4元一方，但缺水也没办法。舟山的居民用水大多是从大陆引进的，带着一股咸味，估计淡化的海水也好不了多少
长期饮用淡化的海水一般对人体没什么影响，不然国家也不会批准，经过净化的海水是可以安全长期引用的
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答：一来味道不好，二来于身体不好，如果想进行食用海水的话，除非我们拥有类似于海鸟的排盐腺，排盐腺是有很多具有分泌盐功能的泌氯细胞组成，而泌氯细胞像海水淡化车间，排出体内多余的盐使海水淡化。海水之所发咸，是因为含有氯和钠，发苦是因为含有镁，由于这些元素在人类体内不需要太高的含量，所以，...
答：1、海水中各种物质的浓度超过饮用水卫生标准，如果大量饮用，会引起脱水、拉肚子甚至中毒等症状，影响人体正常的生理功能。为了达到细胞内外浓度相等，细胞里水分将渗出，引起细胞缺水。所以海水不能直接饮用。2、人体的组织液、细胞里都含有食盐，也就是氯化钠的成分。在正常情况下，细胞内的溶液跟细胞外的...
答：一、海水淡化过程中产生的浓盐水如果直接排放到海洋中，会导致受纳海域的盐度升高，可能形成所谓的“死海”，严重影响海洋生态系统的平衡。二、浓盐水中的盐分浓度远高于自然海水，其排放会导致周边海域的盐度变化，影响海洋生物的生长和繁殖，甚至可能导致生物多样性下降。三、此外，浓盐水中的其他化合物，...
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