1、1公共选修课现代物理概论 第十一讲海洋技术 31. 取之不尽、用之不竭的海洋资源海洋资源指的是与海水水体及海底、海面本身有着直接关系的物质和能量。形成和存在于海水或海洋中的有关自然资源,包括海水中生存的生物,溶解于海水中的化学元素,海水波浪、潮汐及海流所产生的能量、贮存的热量,滨海、 大陆架 及深海海底所蕴藏的矿产资源,以及海水所形成的压力差、浓度差等。广义的还包括海洋提供给人们生产、生活和娱乐的一切空间和设施。可以毫不夸张地说,海洋中除了几乎拥有陆地上所有的资源外,还有陆地上所没有的一些资源。目前人们已经发现的有以下几大类:石油、天然气。据估计,世界石油极限储量 1万亿吨,可采储量 3000
2、亿吨,其中海洋石油 1350亿吨;世界天然气储量 255280亿立方米,海洋储量占 140亿立方米。4中海油春晓油气田5煤 、 铁 等 固体矿产 。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。已发现的海底固体矿产有 20多种。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 。海滨砂矿是指在海滨地带由河流、波浪、潮汐和海流作用,使重矿物碎屑聚集而形成的次生富集矿床。它既包括现处在海滨地带的砂矿,也包括在地质时期形成于海滨,后因海面上升或海岸下降而处在海面以下的砂矿。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
3、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。 6多金属结核和富钴锰结壳。多金属结核含有锰、铁、镍、钴、铜等几十种元素。大洋多金属结核,人们通常又把它称为锰结核、锰团块、锰矿球,或锰瘤等。它的主要成分为锰和铁的氧化物和氢氧化物,含铜、镍、钴等多种金属元素,广泛分布于太平洋、大西洋和印度洋水深 4至 6千米的海底,一般呈球状或椭圆球状或块状,直径 1至 20厘米。世界洋底的锰结核总量约 3万多亿吨,其中太平洋底最多,约 1.7万亿吨,含锰
4、 4000亿吨、镍 164亿吨、铜 88亿吨、钴 58亿吨。这些储量相当于目前陆地锰储量的 400多倍,镍储量的 1000多倍,铜储量的 88倍,钴储量的 5000多倍。按现在世界年消耗量计,这些矿产够人类消费数千甚至数万年。更重要的是这种卵状矿物还在不断生长。太平洋底的锰结核以每年 1000万吨左右的速度生长,一年的产量就可供全世界用上几年。 7热液矿藏。是一种含有大量金属的硫化物,系海水侵入水深2000至 3000米海底裂缝中,被地壳深处热源加热后,溶解了地壳内的多种金属化合物,再从洋底喷出,遇冷海水而凝结生成的沉淀物。又称 “ 多金属软泥 ” 或 “ 热液性金属泥 ” 。含有铜、铅、锌、
5、锰、铁、金、银等多种金属。其中金、银等贵金属的含量高于锰结核矿,被称为 “ 海底金库 ” 。分布水深一般为800至 2400米。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。 海洋食物。全球海洋总的渔获量 ,已经成为世界上动物蛋白的最大源泉 ,来自海洋的动物蛋白占人类所需动物蛋白的 20%左右。仅位于近海水域自然生长的海藻,年产量已相当于目前世界年产小麦总量的 15倍以上,如果把这些藻类加工成食品,就能为人们提供充足的蛋白质、多种维生素以及人体所需的矿物质,海洋中还有丰富的肉眼看不见的浮游生物,加工成食品,足可满足 300亿人的需要,海洋中还有众多的
6、鱼虾,真是人类未来的粮仓。82.日新月异的海洋技术( 1)五大海洋技术海洋科学技术也叫 海洋 工程,是一门以综合高效开发海洋资源为目的的高 技术 ,它的内容主要包括以下五个方面: 海洋农牧化科学技术。海洋开发在解决 “ 吃 ” 的问题方面可以发挥重大作用。其中包括:优良品种选育、培养技术;病害防治技术;海水养殖和放牧技术;养殖海域生态优化技术;海洋生物深加工技术;海洋医药技术等。 海水综合利用技术。海洋中的水资源是无限的,越来越多的利用海水是世界性的大趋势。海水综合利用科学技术包括海水直接利用、海水淡化、海水 化学 元素提取利用三个方面的科学技术问题。9 海洋油气勘探开发技术。海底油气资源勘探
7、开发是技术密集型产业,高技术含量很高,成为海洋科学技术中的一个重要门类。我国经济专属区和大陆架海域约为 300多万平方公里,传统海域内沉积盆地面积约为 143.2万平方公里,近海大陆架中有 10个沉积盆地,合计面积约为 92.2万平方公里,盆地里含有丰富的油气资源。海洋油气资源开发已经成为 海洋 产业中发展最快的新兴产业。 深海 科学 技术。沿海国家的专属经济区和大陆架之外的国际海底区域,总面积 2.517亿 平方公里 ,是人类共同继承遗产,有丰富的多金属结核、钴结壳、多金属硫化物、天然气水合物资源、深海生物基因 资源 。这是世界上唯一的未被充分开发利用的地理区域 .10 海洋 观测 (监测) 技术 。海洋观测是一项全球合作任务,需要多学科和多种技术手段的配合,也有 多元化 的应用领域。其中主要包括:气候监测评估和 预报 ;海洋环境观测评估及预测;海洋 生物 资源评估;沿海 环境 、 海洋 灾害评估和预报;海洋学及其应用;海洋浮标;海洋电子和网络技术;海洋遥感技术;海洋绘图技术;水声学科学技术等。