海水是一种成分复杂的混合溶液。它所包含的物质可分为三类:①溶解物质，包括各种盐类、有机化合物和溶解性气体；②气泡；③固体物质，包括有机固体、无机固体和胶体颗粒。海洋总体积中，有96%～97%是水，3%～4%是溶解于水中的各种化学元素和其他物质。

目前海水中已发现80多种化学元素，但其含量差别很大。主要化学元素是氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴、碳、锶、硼、硅、氟等12种，见表4.1，含量约占全部海水化学元素总量的99.8%～99.9%，因此，这一类元素被称为海水的大量元素。其他元素在海洋中含量极少，都在1mg/L以下，这一类元素被称为海水的微量元素。海水化学元素的最大特点之一，是上述12种主要离子的浓度比例几乎不变，因此称为海水组成的恒定性。它对于计算海水盐度具有重要意义。溶解在海水中的元素绝大部分是以离子形式存在的。海水中主要的盐类含量差别很大。由表4.2可知，氯化物含量最高，占88.6%，其次是硫酸盐，占10.8%。

表4.1　海水中所含常量元素表

续表

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表4.2　海水中主要的盐分含量

海水中盐分的来源，主要来自两个方面:一方面是河流从大陆带来。河流不断地将其所溶解的盐类输送到海洋里，其成分与海水不同(海水中以氯化物为最多，河水则以碳酸盐类占优势)，因为碳酸盐的溶解度小，流到海洋里以后很容易沉淀。相对地，海洋生物大量地吸收碳酸盐类形成骨胳、甲壳等，当这些生物死后，它们的外壳、骨胳等就沉积在海底，使得海水中的碳酸盐类大为减少。硫酸盐的收支近于平衡，而氯化物消耗最少。长年累月生物作用的结果，就使海水中的盐分与河水大不相同。另一方面海水中的氯和钠由岩浆活动中分离得来。这从海洋古地理研究和从古代岩盐的沉积，以及最古老的海洋生物遗体都可证实古海水也是咸的。总之，这两种来源是相辅相成的。

常规海洋化学要素有:pH、溶解氧及其饱和度、总碱度、活性硅酸盐、活性磷酸盐、亚硝酸盐、铵盐、氯化物、总磷、总氮、总有机碳(TOC)、溶解有机碳(DOC)。

目前已经发现的主要海洋污染物有:油类、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、重金属(铜、铅、锌、铬、镉、汞、砷等)、六六六、DDT、多氯联苯、狄氏剂、挥发性酚、氰化物等。