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汪艳 论文

发布时间:2014-07-03 14:14:20  

海洋资源的开发和利用

由于人类过度开发陆地资源,如今可利用的陆地资源已越来越少,已经出现了能源危机与淡水危机。不过陆地只占了地球总面积的29%,海洋却覆盖了地球71%的面积。海洋是一个比陆地更大的资源宝库,有丰富的生物资源、海水资源、矿产资源和海洋能源。海洋是大自然赐予我们的巨大财富,在今天这样的时刻,我们不得不求助于大海,把目光投向广泛覆盖着地球的海洋。因此,利用海洋来为人类服务就成为一条必由之路。

自古以来,海洋生物资源就是人类食物的重要来源。近数十年来,人类对水产品的需求有了很大增长。20世纪70年代,人类所利用的总动物蛋白质(包括饲料用的鱼粉)中,约有12.5~20% (鲜品计算)来源于海洋生物资源。世界海洋水产品总产量,由1938年的1880万吨增加到1980年的 6458万吨,增长2.4倍。1978年世界海洋渔业总产值为 283亿美元。

海洋生物资源还提供了重要的医药原料和工业原料。海龙、海马、石决明、珍珠粉、龙涎香、鹧鸪菜、羊栖菜、昆布等,很早便是中国的名贵药材。当前,海洋生物药物已在提取蛋白质及氨基酸、维生素、麻醉剂、抗菌素等方面取得进展。海洋药物中含有许多活性物质,我国研究报道的就有数十种。例如,抗癌活性物质有从软珊瑚、海洋药物软珊瑚柳珊瑚及海藻中发现并获得的前列腺素及其衍生物;从刺参体壁分离得到的刺参甙和酸性粘多糖等。我国产的具有抗肿瘤作用的海藻类主要有石莼、肠浒苔、鹿角菜、海黍子、萱藻、海萝、叉枝藻及刺松藻等。海贝类及棘皮动物中亦含多种抗癌物质。用于医治心血管疾病的活性物质有蛤素、鲨鱼油、海藻多糖等;浒苔属的一些种及北极礁膜、酸藻、鼠尾藻、钝顶凹藻等都有此作用。

以贝壳制造工艺品已在中国成为一种行业,一些珊瑚是很受欢迎的艺术品。海鸟粪含磷达20%,是极好的天然肥料。鲸油既可食用又是重要化工原料,抹香鲸头部的油是精密仪器的高级润滑油。海藻的提取物,特别是褐藻胶和琼胶在工业上也有广泛的用途。

海洋是生命的摇篮,蕴藏着丰富的水资源。加强对海水资源的开发利用,是解决沿海和西部苦咸水地区淡水危机和资源短缺问题的重要措施,是实现国民经济可持续发展战略的重要保证。

中国现阶段属于严重缺水国家,很大一部分城市都处于缺水、甚至是严重缺水状态。淡水资源是极为有限的,在人类发展进步的过程中即使努力节约,也很难充分满足人们生产生活的需要。海水淡化,是开发新水源、解决沿海地区淡水资源紧缺的重要途径。据国际脱盐协会统计,截至到2001年底,全世界海水淡化水日产量已达3250万立方米,解决了1亿多人口的供水问题。这些海水淡化水还可用作优质锅炉补水或优质生产工艺用水,可为沿海地区提供稳定可靠的淡水。国际海水淡化的售水价格已从20世纪60年代、70年代的2美元以上降到目前不足0.7美元的水平,接近或低于国际上一些城市的自来水价格。随着技术进步导致的成本进一步降低,海水淡化的经济合理性将更加明显,并作为可持续开发淡水资源的手段将引起国际社会越来越多的关注。

海洋中几乎有陆地上有的各种矿产资源,而且还有陆地上没有的一些矿产资源。目前人们已经发现的有以下六大类:

石油和天然气。据估计,世界石油极限储量1万亿吨,可采储量3000亿吨,其中海底石油1350亿吨;世界天然气储量255~280亿立方米,海洋储量占140亿立方米。上世纪末,海洋石油年产量达30亿吨,占世界石油总产量的50%。我国在临近各海域油气储藏量约40~50亿吨。

煤铁等固体矿产。世界许多近岸海底已开采煤铁矿藏。日本海底煤矿开采量占其总产量

的30%;智利、英国、加拿大、土耳其也有开采。日本九州附近海底发现了世界上最大的铁矿之一。亚洲一些国家还发现许多海底锡矿。我国大陆架浅海区广泛分布有铜、煤、硫、磷、石灰石等矿。

海滨砂矿。海滨沉积物中有许多贵重矿物,如:含有发射火箭用的固体燃料钛的金红石;含有火箭、飞机外壳用的铌和反应堆及微电路用的钽的独居石;含有核潜艇和核反应堆用的耐高温和耐腐蚀的锆铁矿、锆英石;某些海区还有黄金、白金和银等。我国近海海域也分布有金、锆英石、钛铁矿、独居石、铬尖晶石等经济价值极高的砂矿。

多金属结核、富钴锰结核。多金属结核含有锰、铁、镍、钴、铜等几十种元素。世界海洋3500~6000米深的洋底储藏的多金属结核约有3万亿吨。其中锰的产量可供全世界用18000年,镍可用25000年。我国已在太平洋调查200多万平方千米的面积,其中有30多万平方千米为有开采价值的远景矿区,联合国已批准其中15万平方千米的区域分配给我国作为开辟区。富钴锰结核储藏在300~4000米深的海底,容易开采。现在美、日等国已设计了一些开采系统。

热液矿藏。热液矿藏是一种含有大量金属的硫化物,海底裂谷喷出的高温岩浆冷却沉积形成,已发现30多处矿床。仅美国在加拉帕戈斯裂谷储量就达2500万吨,开采价值39亿美元。

可燃冰。是一种被称为天然气水合物的新型矿物,在低温、高压条件下,由碳氢化合物与水分子组成的冰态固体物质。其能量密度高,杂质少,燃烧后几乎无污染,矿层厚,规模大,分布广,资源丰富。据估计,全球可燃冰的储量是现有石油天然气储量的两倍。在上世纪日本、前苏联、美国均已发现大面积的可燃冰分布区。我国也在南海和东海发现了可燃冰。据测算,仅我国南海的可燃冰资源量就达700亿吨油当量,约相当于我国目前陆上油气资源量总数的1/2。在世界油气资源逐渐枯竭的情况下,可燃冰的发现又为人类带来新的希望。

由于人类对两极海域和广大的深海区还调查得很不够,大洋中还有多少海底矿产人们还难以知晓。

浩瀚的大海,不仅蕴藏着丰富的矿产资源,更有真正意义上取之不尽,用之不竭的海洋能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能及盐度差能等。这是一种“再生性能源”,永远不会枯竭,也不会造成任何污染。

潮汐能就是潮汐运动时产生的能量,是人类利用最早的海洋动力资源,是一种不消耗燃料、没有污染、不受洪水或枯水影响、用之不竭的再生能源。在海洋各种能源中,潮汐能的开发利用最为现实、最为简便。据估计,全世界的海洋潮汐能约有二十亿多千瓦,每年可发电12400万亿度。

今天,世界上第一个也是最大的潮汐发电厂就处于法国的英吉利海峡的朗斯河河口,年供电量达5.44亿度。一些专家断言,未来无污染的廉价能源是永恒的潮汐。而另一些专家则着眼于普遍存在的,浮泛在全球潮汐之上的波浪。

波浪能主要是由风的作用引起的海水沿水平方向周期性运动而产生的能量。波浪能是巨大的,一个巨浪就可以把13吨重的岩石抛出20米高,一个波高5米,波长100米的海浪,在一米长的波峰片上就具有3120千瓦的能量,由此可以想象整个海洋的波浪所具有的能量该是多么惊人。据计算,全球海洋的波浪能达700亿千瓦,可供开发利用的为20-30亿千瓦。每年发电量可达9-万亿度。

海流能是指海水流动的动能,主要是指海底水道和海峡中较为稳定的流动以及由于潮汐导致的有规律的海水流动所产生的能量,是另一种以动能形态出现的海洋能。利用海流发电比陆地上的河流优越得多,它既不受洪水的威胁,又不受枯水季节的影响,几乎以常年不变的水量和一定的流速流动,完全可成为人类可靠的能源。

海水温差能又叫海洋热能,是指涵养表层海水和深层海水之间水温差的热能,是海洋能

的一种重要形式。海水表面和深层温度可以相差20℃以上,这种差异同样蕴藏着巨大的能量。据估算,总蕴量可以达到20亿千瓦。

此外,在江河入海口,淡水与海水之间还存在着鲜为人知的盐度差能。全世界可利用的盐度差能约26亿千瓦,其能量甚至比温差能还要大。

由此可见,海洋中蕴藏着巨大的能量,只要海水不枯竭,其能量就生生不息。作为新能源,海洋能源已吸引了越来越多的人们的兴趣。

海洋,我们共同的朋友!

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