本发明属化学固碳技术领域，涉及一种基于海水的重复性高效固碳方法，是将含二氧化碳的气体通入海水中并使其pH低于6.8时，加入固碳剂进行活化，得到含Ca2+、Mg2+离子的碱性溶液；再将含二氧化碳的气体通入碱性溶液中进行固碳，当碱性溶液的pH降低至6.8以下时，停止通气并补加固碳剂活化；重复通气固碳、加固碳剂活化过程；所述固碳剂是由煅烧白云石、氯化镁、氧化钙和氯化钙混匀而制得。本发明通过向作为溶剂的海水中通入大量的CO2，改变溶液pH，在气体（CO2）、液体（人为调节镁钙比和海水中其他离子）和固体（固碳剂颗粒大小和组成成分）的协同作用下，加快固碳剂中有效成分溶解的同时提高固碳剂的碳化效率和对二氧化碳的去除率，并且可以实现对水体的多次反复利用。