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知识点：元素的自然资源主讲人：李旭东单位：环境与化工学院

元素的自然资源元素是对具有相同原子序数（核电荷数或质子数）的同一类原子的总称。能以单质状态天然存在的元素仅发现了少数几种。这些元素中有氧、氮、惰性气体（氦、氖、氩、氪、氙和氡）、硫、铜、银和金等。室温下，大部分元素的单质为固体，只有溴和汞是液体，其余是气体。在自然界，大多数元素与其他元素化合形成化合物。地球上最丰富的元素是氧，其次是硅。宇宙间最丰富的元素是氢，其次是氦。

元素的自然资源人类赖以生存的地球纵深6470km，分为地核、地幔和地壳三层。地壳约为地球总质量的0.7%。地壳所占质量虽不大，但所含元素很丰富。地球表面被岩石、海水（或河流）和大气所覆盖，经探明其中大约分布有94种元素。元素在地壳中的含量称为丰度，通常以质量分数表示。元素的相对含量差别很大，其中99.2%为氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾等10种元素。见表1。表1地壳中主要元素的丰度

元素的自然资源其余80多种元素含量不到1%。在前10种元素中又以氧元素居首位，几乎占地壳质量的一半。元素在地壳中的存在较复杂，如钛在地壳中丰度虽然不低，但非常分散，并以化合物形式存在，难以提纯，直至20世纪40年代才被重视。银、金在地壳中丰度很低（1×10-5、5×10-7），但它们性质不活泼，大多以单质存在，且比较集中，所以从古代起就被人们发现和利用。

元素的自然资源我国矿产资源十分丰富，其中储量占世界首位的有钨、稀土、锑、锂、钒等。我国钨的储量为世界各国已知量总和的三倍多，稀土为四倍多，锑占世界储量的44%。铜、锡、铅、铁、锰、镍、钛、铌、钼等储量也名列世界前矛。非金属硼、硫、磷等储量也居世界前列。我国资源虽然丰富，但铬、金、铂、钾、金刚石等资源不足。而且，按人均统计，我们的人均矿产拥有量也不算多。如何合理有效地利用矿产资源，是我国冶金工业首要解决的问题。

元素的自然资源地球表面约有70%为海水所覆盖。海水平均深度为3.8km，占地球总质量的0.024%。海水中主要元素的含量见表2。表2海水中主要元素的含量（未计入溶解的气体）

元素的自然资源除表中所列元素外，海水中还含有微量的Zn、Cu、Mn、Ag、Au、Ra等50多种元素，这些元素大多与其他元素结合组成无机盐的形式存在于海水中。粗略估计，1km3的海水中可得NaCl2.7×104kg、MgCl23.6×103kg等，若乘以海水的总体积（约1.4×109km3），则这些元素在海水中的总含量大得惊人。从表2可知U元素的百分含量极低，但是在海水中的总含量却高达4×106～5×106kg。我国海岸线长达1万多km，开发海洋资源极为有利。

元素的自然资源地球表面上方有100km厚的大气层，占地球总质量的0.0001%。大气的组成通常用体积（或质量）分数表示。大气的平均组成列于表3。表3大气的平均组成

元素的自然资源大气的组成及含量除氮、氧、稀有气体比较固定外，其余组分随地域、环境的不同而有所变迁，尤其三废治理不完备的大型工厂密集地区，对大气的组分和含量必然带来影响。大气是一座天然的宝库，目前人类每年从大气中提取数以百万吨的氧气、氮气及稀有气体等物质。

小结元素的定义地壳、海水和大气中各元素的含量