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挑战超微量分析

1纳克等于1／10亿克。

海水中的微量元素含量非常小，甚至有不少的元素的浓度还无法测定。

1升海水中所含的氯元素和钠元素在10克以上，但是所含的微量元素却极少，正确地分析测定它们的含量非常困难。

历史上科学家无数次认为已测得了正确值，又无数次地进行了修正。

直到1975年才第一次获得了精确的铜、镍、镉等元素的测定值。

自那以后便飞速地发展，至今为止不能确定浓度的只有几种白金族元素和铌、钽、铪、锡等十多种元素。

微量元素在海水中的浓度很低，一方面是因为这些物质在地壳中存在的浓度本来就小，另一方面则是因为它们在海水中的平均停留时间很短。

这些元素大多很难在水中形成稳定的离子，易吸附于黏土粒子或其他生物粒子，在较短的周期（几十年到1000年左右）离开海水。

以铝元素为例，铝在地壳中约占8％的比例，但是在1千克的海水中仅含铝几纳克。

这是因为铝元素很容易形成氢氧化铝沉淀，它的平均停留时间约为100年。

这种现象统称为“净化”

。

根据至今为止的调查结果，微量元素在海洋的垂直分布主要有3种类型。

第一类元素同主要元素一样，浓度并不随垂直深度的变化而变化，如铀、钼等元素。

铀形成碳酸铀络合物，钼形成钼酸离子，在海水中形成较稳定的离子。

它们在海水中的平均停留时间比较长。

第二类元素在表层较少，随着海水深度的增加而增加。

这类元素约有30种之多。

这些元素是生物生长过程中必须的，和硝酸、磷酸非常相似，所以也被称为“营养盐型”

。

第三类元素在表层较多，随海水深度的增加而减少，如铝、铅等元素。

这类元素易被“净化”

反应除去，在海水中的平均停留时间较短。

海水中元素的分布不仅和该元素的化学性质、溶解度有关，而且和海洋生物的生产发育及分布有密切关系。

这些元素和其化合物可以用来解释海洋生物的活动和海水的流动等海洋基本现象。