砷的平均停留时间较短，并且在沉积岩中的浓缩系数也最大，据此，这些元素中，砷是最易沉积的元素。就其在页岩中它也是含量最多的这一事实，可设想砷容易随粘土和重金属氧化物而沉积。虽在生物中也容易浓缩，但还没达到通常所说的非常容易浓缩的程度。把过去海水中砷的测定值示于表3．17中。1932年以前就有报告，但不大可靠。表3．17的测定值中，虽然除特殊的海区之外，美国沿岸的值特别大，但这些测定值中，尚有存疑之处。菅原（1962）等研究了太平洋、印度洋和南极周围海区砷的分布，表层水中的分布示于表3．18。据该表，南极周围海区砷浓度最高，其次是印度洋，而太平洋最少，这大概是由于各大洋的降水量、陆水加入量、砷在海水中停留时间等不同所致。即使在西北太平洋内部砷浓度也因海区而异，如如图3．51所示。即在10°－15°N的赤道海区及黑潮流域，砷最多，其次，在西北太平洋中部次之，而靠近千岛群岛、阿留申群岛的塞流区最少。这样一来，砷在表层水中表现出复杂的分布，这似乎与其分布于不太深的地方有关，下边以西北太平洋为例，加以说明。

    图3．52中表示出在西北太平洋区观测砷垂直分布的观测点位置，其中除开砷浓度低的北方寒流区以外，其它海区，砷的垂直分布都完全类似。例如在图3．53中示出了砷砷在JEDS－11－S区的分布。一一般在表层和中层的上部砷浓度低，在深层与底层高，而盐度极小层层的砷浓度接近3．75微克／升。这种关系一般是成立的，除塞流区以外一切观测点上，盐度极小层的深度与砷浓度为3．75微克／升的深度的关系，如图3．54。因此，砷浓度高的深层水的深度越浅，其表层水砷浓度就高，因此，在这种情况下可认为表层水的砷浓度是由深层水供给决定的。诚然，砷大致均匀的沉降应与此情况相吻合，沿岸水砷浓度之所以高（达到5－6微克／升）似乎是由于陆地水供给造成的。但在北部寒流区，以在Os－1区的砷分布（图3．55）为例，不仅表层，直到深层，砷浓度一直很低，其原因至今不明。

     在深层水、底层水中砷的分布非常复杂，砷浓度的变化非常激烈。西北太平洋的砷浓度与深度的关系如图3．56所示，深层水和底层水中砷浓度高，并且显示着很大的变化。如果把它与图3．57中砷浓度与σ_t的关系试做比较，可知深海水中的砷浓度主要由等密度混合所控制，但即使在等密度面内，最高值与最低值之间亦有二倍之差。

    砷在海洋中的分布型式如上所述，但就其深海砷浓度高，并且变化激烈来看，除了陆水和降水供给砷以外，还可以设想在深海底或深海有巨大的砷的来源。
    按图3．56，表层水和深层水中砷的平均浓度是3．0微克／升，深底层水是13微克／升，而西北太平洋砷浓度平均则为11徽克／升。在这样的分布状态下，如果水由涡动扩散上下混合，通常则将不断地由底层向表层搬运砷，如果海洋处于稳定状态，那么通常也应该有同量的砷按某种方式向下搬运运。生物对这种向下搬运的作用可估计如下。

表3．19  海洋生物体中的As／P比

    海洋生物体中As／P比值如表3．19所示，大致是1／1000，而P／C比值为1／41。此外，因为海洋中的有机碳的平均生产量是100克碳／米²年，所以一年内砷的固定量为2．4×10^-3克／米²·年。每年有这么多的砷沉到海底并分解，深海水平均年龄约为200年，如果被贮存在40000米的水柱内，砷浓度只能达到0．11微克／升，远不能达到上述深海水中碑的平均浓度13微克／升。因此应该还有某种其它的向下搬运砷的过程存在。为估计这个数量，若设想图3．58所示的方框模式，则表层、中层水中碑的收支情况可用下式表示：

K₁C₁W₁－R＋P_有机＋P_无机＝K₂C₂W₂

这些符号的意义已示于图中。海上的雨水及河水中砷的浓度分别为0．6和1．7微克／升，如果一年中对每平方米海面的供给量雨水为10³、河水为10²升，则R为0．44×10^-3克／米²·年。前已叙及，因P_有机值为2．4×10^-3克／米²·年，K₁C₁W₁为60×10^-3克／米²·年，K₂C₂W₂为260×10^-3克／米²·年，所以P_无机值由上式计算为198×10^-3克／米²·年，即约为生物体搬运量80倍的砷应由其它方法被搬运到深海，但具体过程如何，尚不明暸。

    关于海水中砷的存在状态，如表3．18所示，以砷酸（H₃AsO₄）和亚砷酸（H₃AsO₃）两种方式存在。关于砷也可以与硫和碘一样，按下式计算与溶解氧的平衡状态。

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的情况下，|As（Ⅲ）|／|As（V）|＝10^-29，三价砷应是几乎不能存在，海洋的实际情况，就这一点来说，处于非平衡状态。