A、空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物．故选项错误；
B、海水中含有水、氯化钠等多种物质，属于混合物，故选项错误；
C、生铁是含碳量2%-4.3%的铁合金，生铁的主要成分是铁，含有碳等杂质，属于混合物，故选项错误；
D、臭氧中只含有臭氧一种物质，属于纯净物，故选项正确．
故选D．