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      砷的平均停留時間較短，并且在沉積巖中的濃縮系數(shù)也最大，據(jù)此，這些元素中，砷是最易沉積的元素。就其在頁巖中它也是含量最多的這一事實，可設想砷容易隨粘土和重金屬氧化物而沉積。雖在生物中也容易濃縮，但還沒達到通常所說的非常容易濃縮的程度。把過去海水中砷的測定值示于表3．17中。1932年以前就有報告，但不大可靠。表3．17的測定值中，雖然除特殊的海區(qū)之外，美國沿岸的值特別大，但這些測定值中，尚有存疑之處。菅原（1962）等研究了太平洋、印度洋和南極周圍海區(qū)砷的分布，表層水中的分布示于表3．18。據(jù)該表，南極周圍海區(qū)砷濃度最高，其次是印度洋，而太平洋最少，這大概是由于各大洋的降水量、陸水加入量、砷在海水中停留時間等不同所致。即使在西北太平洋內(nèi)部砷濃度也因海區(qū)而異，如如圖3．51所示。即在10°－15°N的赤道海區(qū)及黑潮流域，砷最多，其次，在西北太平洋中部次之，而靠近千島群島、阿留申群島的塞流區(qū)最少。這樣一來，砷在表層水中表現(xiàn)出復雜的分布，這似乎與其分布于不太深的地方有關(guān)，下邊以西北太平洋為例，加以說明。

    圖3．52中表示出在西北太平洋區(qū)觀測砷垂直分布的觀測點位置，其中除開砷濃度低的北方寒流區(qū)以外，其它海區(qū)，砷的垂直分布都完全類似。例如在圖3．53中示出了砷砷在JEDS－11－S區(qū)的分布。一一般在表層和中層的上部砷濃度低，在深層與底層高，而鹽度極小層層的砷濃度接近3．75微克／升。這種關(guān)系一般是成立的，除塞流區(qū)以外一切觀測點上，鹽度極小層的深度與砷濃度為3．75微克／升的深度的關(guān)系，如圖3．54。因此，砷濃度高的深層水的深度越淺，其表層水砷濃度就高，因此，在這種情況下可認為表層水的砷濃度是由深層水供給決定的。誠然，砷大致均勻的沉降應與此情況相吻合，沿岸水砷濃度之所以高（達到5－6微克／升）似乎是由于陸地水供給造成的。但在北部寒流區(qū)，以在Os－1區(qū)的砷分布（圖3．55）為例，不僅表層，直到深層，砷濃度一直很低，其原因至今不明。

     在深層水、底層水中砷的分布非常復雜，砷濃度的變化非常激烈。西北太平洋的砷濃度與深度的關(guān)系如圖3．56所示，深層水和底層水中砷濃度高，并且顯示著很大的變化。如果把它與圖3．57中砷濃度與σ_t的關(guān)系試做比較，可知深海水中的砷濃度主要由等密度混合所控制，但即使在等密度面內(nèi)，最高值與最低值之間亦有二倍之差。

    砷在海洋中的分布型式如上所述，但就其深海砷濃度高，并且變化激烈來看，除了陸水和降水供給砷以外，還可以設想在深海底或深海有巨大的砷的來源。
    按圖3．56，表層水和深層水中砷的平均濃度是3．0微克／升，深底層水是13微克／升，而西北太平洋砷濃度平均則為11徽克／升。在這樣的分布狀態(tài)下，如果水由渦動擴散上下混合，通常則將不斷地由底層向表層搬運砷，如果海洋處于穩(wěn)定狀態(tài)，那么通常也應該有同量的砷按某種方式向下搬運運。生物對這種向下搬運的作用可估計如下。

表3．19  海洋生物體中的As／P比

    海洋生物體中As／P比值如表3．19所示，大致是1／1000，而P／C比值為1／41。此外，因為海洋中的有機碳的平均生產(chǎn)量是100克碳／米²年，所以一年內(nèi)砷的固定量為2．4×10^-3克／米²·年。每年有這么多的砷沉到海底并分解，深海水平均年齡約為200年，如果被貯存在40000米的水柱內(nèi)，砷濃度只能達到0．11微克／升，遠不能達到上述深海水中碑的平均濃度13微克／升。因此應該還有某種其它的向下搬運砷的過程存在。為估計這個數(shù)量，若設想圖3．58所示的方框模式，則表層、中層水中碑的收支情況可用下式表示：

K₁C₁W₁－R＋P_有機＋P_無機＝K₂C₂W₂

這些符號的意義已示于圖中。海上的雨水及河水中砷的濃度分別為0．6和1．7微克／升，如果一年中對每平方米海面的供給量雨水為10³、河水為10²升，則R為0．44×10^-3克／米²·年。前已敘及，因P_有機值為2．4×10^-3克／米²·年，K₁C₁W₁為60×10^-3克／米²·年，K₂C₂W₂為260×10^-3克／米²·年，所以P_無機值由上式計算為198×10^-3克／米²·年，即約為生物體搬運量80倍的砷應由其它方法被搬運到深海，但具體過程如何，尚不明暸。

    關(guān)于海水中砷的存在狀態(tài)，如表3．18所示，以砷酸（H₃AsO₄）和亞砷酸（H₃AsO₃）兩種方式存在。關(guān)于砷也可以與硫和碘一樣，按下式計算與溶解氧的平衡狀態(tài)。

log|As（Ⅲ）|／|As（V）|＝log｛（1＋k^'₁／〔H⁺〕＋k^'₁k^'₂／〔H⁺〕²+k^'₁k^'₂k^'₃/〔H⁺〕³)/(1+k₁/〔H⁺〕+k₁k₂/〔H⁺〕²+k₁k₂k₃/〔H⁺〕³)}+(-21,96-1/2log(O₂))

上式中：

k₁=〔H⁺〕〔H₂AsO^-1₃〕/〔H₃AsO₃〕，k^'₁=〔H⁺〕〔H₂AsO^-₃〕／〔H₃AsO₄〕，

k₂ =〔H⁺〕〔HAsO^-2₄〕/〔H₂AsO^-₃〕，k^'₂=〔H⁺〕〔HAsO^-2₄〕/〔H₂AsO^-₄〕，

k₃=〔H⁺〕〔AsO^-3₄〕/〔HAsO^-2₃〕，

k^'₃=〔H⁺〕〔AsO^-3₄〕/〔HAsO^-2₄〕

在pH＝8．1，（O₂）＝4．95毫升／升，25°C的情況下，|As（Ⅲ）|／|As（V）|＝10^-29，三價砷應是幾乎不能存在，海洋的實際情況，就這一點來說，處于非平衡狀態(tài)。