Вода – самая важная в природе жидкость: в ней зародилась жизнь и без нее невозможно существование животных и растений. Вода - сложное соединение, состоящее из двух газов (водорода и кислорода), но являющееся жидкостью, и единственное вещество, которое в природе встречается в трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. Вода - хороший растворитель. Именно поэтому Мировой океан – это масса воды, наполненная огромным количеством химических соединений, находящихся в растворенном состоянии, в виде коллоидов, а также входящих в состав взвешенных частиц. Присутствие в водном растворе химических элементов придает водам особые физические и химические свойства, существенно влияющие на их циркуляцию, создает необходимые условия для развития и обитания флоры и фауны.

Одновременно в водной толще проходит масса процессов: сложные взаимодействия ионов в растворе, поглощение и выделение газов, растворение минеральных частиц, образование и деградация коллоидов, синтез и деструкция органических соединений, выделение и поглощение химических веществ различными организмами и многие другие. Океанические воды постоянно пополняются самыми различными химическими соединениями с материков, из атмосферы и недр Земли.

Современный солевой состав морской воды удалось достаточно точно определить после обработки результатов кругосветной британской экспедиции на корвете «Челленджер» У Дитмаром (1872—1876 гг.). Было установлено, что воды Мирового океана имеют постоянный солевой состав. Оказалось, что в пределах его открытых областей меняется только величина общего содержания солей, а отношение между основными элементами строго сохраняется. Стабильность солевого состава в течение многих миллионов лет говорит об издавна сложившемся химическом равновесии, способности при самых различных воздействиях поддерживать свое постоянство.

Химический состав воды океана сложен и разнообразен по компонентам. Для количественной оценки содержания солей удобно иметь один параметр, который обобщенно характеризует морскую воду как химическую среду. Таким параметром является соленость, которая количественно выражается в граммах на килограмм, т.е. в промилле (‰). Содержание солей в природных водах сильно различается. Например, в одном литре воды Балтийского моря содержатся всего 5 г солей, в то время как в водах Красного моря – 41 г.

Определение солености морских вод по содержанию в ней хлора возможно с помощью солемеров и СТД-зондов в экспедиционных условиях. Однако практически невозможно определить концентрацию каждого элемента в морской воде вне химической лаборатории. Полный химический анализ морской воды требует точных измерений, вот почему пробы воды, отобранные в океане, тщательно консервируются и обрабатываются в лабораторных условиях. Для взятия проб воды с различных глубин служат специальные приборы, именуемые батометрами.

В настоящее время человечество все в большей мере связывает перспективы своего развития с освоением ресурсов Мирового океана. Однако чтобы активное вмешательство человека в слаженные процессы химического баланса океана не вызвало необратимых пагубных последствий, теперь как никогда необходимо глубокое знание «химической» жизни Океана.

Вещества, присутствующие в воде Мирового океана, подразделяются на несколько основных групп.

Главные ионы. Ионы основного солевого состава раствора - это хлорид, сульфат, ионы угольной кислоты, бром, фтор, калий, натрий, магний, кальций, стронций, а так же борная кислота и ее ионы. Ионы хлора и натрия составляют 83,6 весового процента и в основном определяют минерализацию морской воды.

Растворенные, взвешенные и существующие в коллоидной форме органические вещества. Органическое вещество непрерывно продуцируется в виде первичной продукции – зеленой массы растений. Одновременно происходит потребление, отмирание и разложение органического вещества. В составе растворенных органических веществ содержаться пектиновые, гумусовые, белковые вещества (аминокислоты), углеводы, жирные кислоты, ферменты, витамины.

Растворенные газы. Растворенные газы образуются за счет обмена с атмосферой, биологической деятельности, речного стока и других процессов. В основном эти газы представлены кислородом, азотом, двуокисью углерода, сероводород H2S др.

Биогенные вещества. К ним относятся соединения азота, фосфора и кремния. Они совершают непрерывный круговорот. Биогенные вещества потребляются водными растениями, а их регенерация бывает прямой (выделение животными) или непрямой (разложение отмерших организмов).

Микроэлементы. В водах представлены практически все микроэлементы. В наибольших концентрациях в морских водах находятся литий, рубидий, йод.

Загрязняющие вещества. Эта группа веществ была выделена в связи с влиянием производственной и хозяйственной деятельности человека на химический состав морских вод. К ним относятся вещества, содержание которых превышает установленные природные концентрации и оказывают негативное воздействие на окружающую среду (токсичные материалы, (хлорированные углеводороды, синтетические поверхностно-активные вещества, фенолы и их производные и т.д).