找一篇化學(xué)變化和物理的論文

熱心網(wǎng)友：海洋資源的開(kāi)發(fā)利用與海洋環(huán)境 海洋資源類型 海洋中有豐富的資源。在當(dāng)今全球糧食、資源、能源供應(yīng)緊張與人口迅速增長(zhǎng)的矛盾日益突出的情況下，開(kāi)發(fā)利用海洋中豐富的資源，已是歷史發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前，人類開(kāi)發(fā)利用的海洋資源，主要有海洋化學(xué)資源、海洋生物資源、海底礦產(chǎn)資源和海洋能源四類。 海水可以直接作為工業(yè)冷卻水源，也是取之不盡的淡化水源。發(fā)展海水淡化技術(shù)，向海洋要淡水，是解決世界淡水不足問(wèn)題的重要途徑之一。 海水中已發(fā)現(xiàn)的化學(xué)元素有80多種。目前，海洋化學(xué)資源開(kāi)發(fā)達(dá)到工業(yè)規(guī)模的有食鹽、鎂、溴、淡水等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，豐富的海洋化學(xué)資源，將廣泛地造福于人類。 海洋中有20多萬(wàn)種生物，其中動(dòng)物18萬(wàn)種，包括16000多種魚(yú)類。在遠(yuǎn)古時(shí)代，人類就已開(kāi)始捕撈和采集海產(chǎn)品?，F(xiàn)在，人類的海洋捕撈活動(dòng)已從近海擴(kuò)展到世界各個(gè)海域。漁具、漁船、探魚(yú)技術(shù)的改進(jìn)，大大提高了人類的海洋捕撈能力。海洋中由魚(yú)、蝦、貝、藻等組成的海洋生物資源，除了直接捕撈供食用和藥用外，通過(guò)養(yǎng)殖、增殖等途徑還可實(shí)現(xiàn)可持續(xù)利用。 在大陸架淺海海底，埋藏著豐富的石油、天然氣以及煤、硫、磷等礦產(chǎn)資源。在近岸帶的濱海砂礦中，富集著砂、貝殼等建筑材料和金屬礦產(chǎn)。在多數(shù)海盆中，廣泛分布著深海錳結(jié)核，它們是未來(lái)可利用的潛力最大的金屬礦產(chǎn)資源(圖3.14《深海錳結(jié)核》)。 海水運(yùn)動(dòng)中蘊(yùn)藏著巨大的能量，它們屬于可再生能源，而且沒(méi)有污染。但是，這些能量密度很小，要開(kāi)發(fā)利用它們，必須采用特殊的能量轉(zhuǎn)換裝置?，F(xiàn)在，具有商業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值的是潮汐發(fā)電和波浪發(fā)電，但是工程投資較大，效益也不高。 海洋漁業(yè)生產(chǎn) 海洋漁業(yè)資源主要集中在沿海大陸架海域，也就是從海岸延伸到水下大約200米深的大陸海底部分。這里陽(yáng)光集中，生物光合作用強(qiáng)，入海河流帶來(lái)豐富的營(yíng)養(yǎng)鹽類，因而浮游生物繁盛（圖3．15《大陸架剖面示意》）。這些浮游生物是魚(yú)類的餌料，它們?cè)诤Ｑ笾蟹植己懿痪鶆?，一般在溫帶海區(qū)比較多。 溫帶地區(qū)季節(jié)變化顯著，冬季表層海水和底部海水發(fā)生交換時(shí)，上泛的底部海水含有豐富的營(yíng)養(yǎng)鹽類，這些營(yíng)養(yǎng)鹽類來(lái)自海洋中腐爛的生物遺體。暖流和寒流交匯處或有冷海水上泛的地方，餌料比較豐富。這些地方通常是漁場(chǎng)所在地（圖3．16《世界主要漁業(yè)地區(qū)的分布》）。因此，盡管大陸架水域只占海洋總面積的7．5％，漁獲量卻占世界海洋總漁獲量的90％以上。 世界主要漁業(yè)國(guó)都分布在溫帶地區(qū)，這些溫帶國(guó)家魚(yú)產(chǎn)品消費(fèi)量高，市場(chǎng)需求大。中國(guó)和日本是世界海洋漁獲量較多的國(guó)家。中國(guó)在充分利用近海漁場(chǎng)（圖3．17《舟山漁場(chǎng)的沈家門漁港》）和淺海灘涂大力發(fā)展海洋捕撈和海水增養(yǎng)殖業(yè)的同時(shí)，遠(yuǎn)洋捕撈也獲得了較大的發(fā)展。日本可耕地有限，人口密度高，因此海洋水產(chǎn)品在食品結(jié)構(gòu)中比重較大。 海洋油、氣開(kāi)發(fā) 海底油氣的開(kāi)發(fā)，開(kāi)始于20世紀(jì)初。它的發(fā)展經(jīng)歷了從近海到遠(yuǎn)海、從淺海到深海的過(guò)程。受技術(shù)條件的限制，最初只能開(kāi)采從海岸直接向淺海延伸的油氣礦藏。80年代以來(lái)，在能源危機(jī)和技術(shù)進(jìn)步的刺激下，近海石油勘探與開(kāi)發(fā)飛速發(fā)展，海洋石油開(kāi)發(fā)迅速向大陸架挺進(jìn)，逐漸形成了嶄新的近海石油工業(yè)部門。 地質(zhì)學(xué)家和地球物理學(xué)家通常利用地震波方法來(lái)尋找海底油氣礦藏，然后通過(guò)海上鉆井來(lái)估計(jì)礦藏類型與分布，分析是否具有商業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值。 海上鉆井平臺(tái)（圖3．18《海上鉆井平臺(tái)》）是實(shí)施海底油氣勘探和開(kāi)采的工作基地，它標(biāo)志著海底油氣開(kāi)發(fā)技術(shù)的水平。工作人員和物資在平臺(tái)和陸地間的運(yùn)輸一般通過(guò)直升機(jī)完成。油氣田離煉油廠一般都較遠(yuǎn)，油氣要經(jīng)過(guò)裝油站通過(guò)船舶運(yùn)到目的地，或直接由海底管道輸送至海岸。 海底石油和天然氣的勘探、開(kāi)采是一項(xiàng)高投資、高技術(shù)難度、高風(fēng)險(xiǎn)的工程，國(guó)際合作和工程招標(biāo)是可行方式之一。 海洋空間利用 世界人口迅速增長(zhǎng)，使陸地空間顯得越來(lái)越擁擠，海洋空間的開(kāi)發(fā)利用問(wèn)題越來(lái)越令人關(guān)注。海洋可利用空間包括海上、海中、海底三個(gè)部分，隨著人類逐步向海洋挺進(jìn)，海洋將成為人類活動(dòng)的廣闊空間（圖3．19未來(lái)海洋空間利用示意）。 海洋環(huán)境不同于陸地，它的環(huán)境和生態(tài)條件有其復(fù)雜性和特殊性。人類活動(dòng)在近海和海洋表面，要抗御多變的海洋氣象狀況和海水的運(yùn)動(dòng)；深海活動(dòng)要能適應(yīng)黑暗、高壓、低溫、缺氧的環(huán)境；海水的腐蝕性強(qiáng)，海冰的破壞性大，對(duì)工程設(shè)備材料和結(jié)構(gòu)有嚴(yán)格的要求。因此，海洋空間資源開(kāi)發(fā)對(duì)科學(xué)技術(shù)和資金投入的依賴性大、技術(shù)難度高、風(fēng)險(xiǎn)大。 海洋空間利用已從傳統(tǒng)的交通運(yùn)輸，擴(kuò)大到生產(chǎn)、通信、電力輸送、儲(chǔ)藏、文化娛樂(lè)等諸多領(lǐng)域。交通運(yùn)輸方面包括海港碼頭、海上船舶、航海運(yùn)河、海底隧道、海上橋梁、海上機(jī)場(chǎng)、海底管道等。生產(chǎn)空間有海上電站、工業(yè)人工島、海上石油城、圍海造地、海洋牧場(chǎng)等。通信和電力輸送空間主要是海底電纜。儲(chǔ)藏空間方面，有海底貨場(chǎng)、海底倉(cāng)庫(kù)、海上油庫(kù)、海洋廢物處理場(chǎng)等。文化娛樂(lè)設(shè)施空間包括海洋公園、海濱浴場(chǎng)和海上運(yùn)動(dòng)區(qū)等。 海洋運(yùn)輸和港口建設(shè) 海洋曾經(jīng)是人類從事交通運(yùn)輸?shù)奶烊黄琳稀ｉL(zhǎng)期以來(lái)，人類一直在努力將海洋屏障變?yōu)楹Ｉ咸雇尽Ｗ畛?，人們利用人力、風(fēng)力或洋流作為動(dòng)力，駕駛木船在近?；顒?dòng)。隨著歐洲人到達(dá)美洲大陸，世界海洋航運(yùn)由近海轉(zhuǎn)向遠(yuǎn)洋。之后，世界大洋重要的航道陸續(xù)開(kāi)辟。20世紀(jì)初，開(kāi)辟了通往南極和北極的航道，巴拿馬運(yùn)河和蘇伊士運(yùn)河相繼開(kāi)通?，F(xiàn)在，人類已經(jīng)能夠?qū)⒋榜側(cè)耸澜缛魏魏Ｓ颍▓D3．20世界主要海運(yùn)路線）。 20世紀(jì)60年代，世界石油生產(chǎn)和運(yùn)輸增長(zhǎng)，大型油輪得到發(fā)展。集裝箱船的興起，帶來(lái)了海洋貨物運(yùn)輸?shù)母锩＝裉?，穿梭在遼闊海洋上的是百萬(wàn)噸級(jí)的大型集裝箱貨輪和巨型油輪。這些船舶不僅擁有無(wú)線電導(dǎo)航和全球定位技術(shù)等現(xiàn)代化儀器設(shè)備，還可以選擇最佳航線服務(wù)，以節(jié)省能源和航時(shí)，減少危險(xiǎn)。 沿海港口是海洋運(yùn)輸船舶停泊、中轉(zhuǎn)和裝卸貨物的場(chǎng)所，也是人們開(kāi)發(fā)利用海洋空間的主要場(chǎng)所。港口一般有一個(gè)服務(wù)區(qū)域，即腹地，該區(qū)域的商品和貨物通過(guò)這個(gè)港口向外擴(kuò)散。為了完成運(yùn)輸任務(wù)，港口要有配套的設(shè)施，如碼頭、裝卸設(shè)備等，還要有高效率的運(yùn)作服務(wù)。在港口發(fā)展過(guò)程中，受內(nèi)外因素的影響，港口的規(guī)模、服務(wù)功能和范圍可能有所變化。例如，某些國(guó)家的政府為吸引船舶來(lái)本國(guó)港口中轉(zhuǎn)，對(duì)港口實(shí)行特殊政策，將港口辟為自由貿(mào)易區(qū)、自由港等，不需或很少繳納費(fèi)用。 荷蘭的鹿特丹很早就是世界貿(mào)易的中心。之后，鹿特丹港又通過(guò)開(kāi)鑿連通北海的運(yùn)河，改善水運(yùn)條件而持續(xù)發(fā)展。鹿特丹利用中轉(zhuǎn)散裝貨物的機(jī)能，發(fā)展了農(nóng)、礦產(chǎn)品加工業(yè)和造船工業(yè)（圖3．21鹿特丹港口的土地利用）。中繼貿(mào)易也帶動(dòng)了腹地近代工業(yè)的迅速發(fā)展。第二次世界大戰(zhàn)以后，西歐各國(guó)經(jīng)濟(jì)復(fù)興，鹿特丹成為歐洲聯(lián)盟的大門，港灣和航空設(shè)施得到完善，港口的中轉(zhuǎn)機(jī)能更加突出?，F(xiàn)在，鹿特丹是世界最大的港口之一，腹地覆蓋了歐盟的半數(shù)國(guó)家。 圍海造陸 沿海地區(qū)人地矛盾激化，使人們將眼光投向大海。荷蘭人從13世紀(jì)就開(kāi)始圍海造陸，目前，荷蘭有 1／5的國(guó)土是從海中圍起來(lái)的。圍海造陸是緩解人多地少矛盾的重要途徑，但是它需要經(jīng)過(guò)充分的科學(xué)論證，特別是做好以水利工程為中心的配套建設(shè)。 在近岸淺海水域用砂石、泥土和廢料建造陸地，通過(guò)海堤、棧橋或者海底隧道與海岸連接，這種新建陸地稱為人工島。世界上一些沿海發(fā)達(dá)國(guó)家如日本、美國(guó)、法國(guó)、荷蘭等都已建造了人工島。其中以海上城市（圖3．22日本神戶人工島）的規(guī)模最大、功能最齊全。興建海上城市，工程和費(fèi)用巨大，需要以強(qiáng)大的國(guó)力作基礎(chǔ)。 澳門人多地少，有限的土地不足以滿足發(fā)展居住、綠化、交通、工業(yè)、商業(yè)等的建設(shè)需要。澳門沿岸有許多淤積成的淺灘，有的在落潮時(shí)能露出水面，澳門人將它們視為良好的后備土地資源。 100多年來(lái)，澳門人利用填海造陸的辦法使土地面積擴(kuò)大了1倍（表3．2澳門歷年土地面積的變化和圖3．23澳門歷年填海范圍）。 海洋環(huán)境保護(hù) 海洋環(huán)境問(wèn)題包括兩個(gè)方面：一是海洋污染，即污染物進(jìn)入海洋，超過(guò)海洋的自凈能力；二是海洋生態(tài)破壞，即在各種人為因素和自然因素的影響下，海洋生態(tài)環(huán)境遭到破壞。 （一）海洋污染 海洋污染物絕大部分于陸地上的生產(chǎn)過(guò)程。海岸活動(dòng)，例如傾倒廢物和港口工程建設(shè)等，也向沿岸海域排入污染物。污染物進(jìn)入海洋，污染海洋環(huán)境，危害海洋生物，甚至危及人類的健康。 工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排出的廢棄物是海洋污染物的主要來(lái)源，它們集中在大型港口和工業(yè)城市附近。1953－1970年，日本九州島水俁灣發(fā)生的汞污染事件，就是因?yàn)楣S在生產(chǎn)有機(jī)產(chǎn)品過(guò)程中，排出含汞廢物。這些有害物質(zhì)流入海洋后，逐漸在魚(yú)和貝類體內(nèi)富集。最后導(dǎo)致100多人嚴(yán)重中毒，并先后死亡。 核電站和工廠排出的冷卻水，水溫較高，流入河口或海中時(shí)，往往給海洋生物帶來(lái)影響。施入農(nóng)田的殺蟲(chóng)劑隨雨水流進(jìn)河流，或者隨土壤顆粒在河口附近淤積，最終進(jìn)入海洋。偶發(fā)性的海上石油平臺(tái)和油輪事故，引起石油滲漏和溢出，造成海洋污染。 （二）海洋生態(tài)破壞 除海洋污染外，人類的生產(chǎn)活動(dòng)，例如工程建設(shè)和漁業(yè)生（圍墾和濫捕等），以及自然環(huán)境的變化，例如全球變暖和海平面上升，都會(huì)使海洋生態(tài)環(huán)境遭到破壞和改變。人類對(duì)某些海洋生物的過(guò)度捕撈，導(dǎo)致海洋生物資源數(shù)量減少，質(zhì)量降低，也使部分物種瀕臨滅絕。有些海岸工程建設(shè)和圍海造田缺乏科學(xué)論證，破壞了海岸環(huán)境和海岸帶生態(tài)系統(tǒng)。目前，海洋開(kāi)發(fā)活動(dòng)還缺乏綜合的、長(zhǎng)遠(yuǎn)的規(guī)劃、綜合效益比較差。 石油污染和監(jiān)測(cè)防治 沿海工業(yè)生產(chǎn)和海運(yùn)航線上的船舶，是石油污染的主要來(lái)源。因此，石油污染區(qū)域集中于沿海水域和海上航道沿線。由意外事故造成的石油泄漏，因?yàn)槲廴聚E象明顯，污染物集中，危害嚴(yán)重，因而倍受公眾的關(guān)注，也是目前治理污染的重點(diǎn)。 為減少意外事故的發(fā)生，很多國(guó)家在試驗(yàn)新的原油裝載方法。有些國(guó)家配備了除污船，用來(lái)清除港口水面垃圾和污油。 海洋權(quán)益和《聯(lián)合國(guó)海洋法公約》 20世紀(jì)60年代以來(lái)，出現(xiàn)了世界性的開(kāi)發(fā)海洋熱潮。海洋科學(xué)和技術(shù)迅猛發(fā)展，成為當(dāng)代新技術(shù)革命的重要領(lǐng)域之一。為適應(yīng)國(guó)際海洋開(kāi)發(fā)、保護(hù)和管理的新形勢(shì)，國(guó)際社會(huì)經(jīng)過(guò)20多年的努力，通過(guò)了《聯(lián)合國(guó)海洋法公約》，并于1994年11月16日正式生效。海洋法公約的誕生，使國(guó)際海洋法律制度發(fā)生了重大變革。例如，長(zhǎng)期爭(zhēng)執(zhí)不休的領(lǐng)海寬度問(wèn)題得到了解決；國(guó)際海底及其資源確立為人類的共同繼承財(cái)產(chǎn)。 根據(jù)《聯(lián)合國(guó)海洋法公約》，全球144個(gè)沿海國(guó)家除擁有12海里領(lǐng)海權(quán)外，其管轄海域面積可外延到200海里，作為該國(guó)的專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)，享有勘探、開(kāi)發(fā)、利用、保護(hù)、管理海床上覆水域及底土自然資源的主權(quán)。我國(guó)管轄海域面積為473萬(wàn)平方千米，約相當(dāng)于我國(guó)陸地面積的二分之一，因此，加強(qiáng)海洋綜合管理顯得日益重要。 《聯(lián)合國(guó)海洋法公約》的誕生，為建立國(guó)際法律新秩序邁出了重要一步。但是，因?yàn)椤堵?lián)合國(guó)海洋法公約》要兼顧各個(gè)國(guó)家的利益和要求，還有許多不完善和不明確之處。因此，在實(shí)施過(guò)程中，必然會(huì)產(chǎn)生一些新的矛盾和問(wèn)題。例如，在封閉和半封閉的海域，周邊國(guó)家主張的200海里專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)就有可能存在著重疊，還有一些島嶼主權(quán)爭(zhēng)議和漁業(yè)資源分配等問(wèn)題，這些都有可能成為相鄰國(guó)家關(guān)系緊張，甚至引發(fā)國(guó)際沖突的新的因素。因此，相鄰國(guó)家間管轄海域劃界和海洋權(quán)益，要求有關(guān)國(guó)家本著友好協(xié)商的精神，予以公平合理的解決。 海水化學(xué)資源概況 海洋化學(xué)資源是指海水中所蘊(yùn)含的可供人類利用的各種化學(xué)元素。海水的成分非常復(fù)雜，全球海洋的含鹽量就達(dá)5億億噸，還含有大量非常稀有的元素，如金達(dá)500萬(wàn)噸，鈾達(dá)42億噸，所以海洋是地球上最大的礦產(chǎn)資源庫(kù)。海洋資源的持續(xù)利用是人類生存發(fā)展的重要前提，目前，全世界每年從海洋中提取淡水20多億噸、食鹽5000萬(wàn)噸、鎂及氧化鎂260多萬(wàn)噸、溴20萬(wàn)噸，總產(chǎn)值達(dá)6億多美元。水是生命之源，世界上缺水的地區(qū)愈來(lái)愈多，海水淡化已成為獲得淡水資源重要的途徑，所有這些都是海洋化學(xué)要研究的。 海洋生物資源 1、海洋生物資源量估計(jì)。海洋是生物資源寶庫(kù)。據(jù)生物學(xué)家統(tǒng)計(jì)，海洋中約有20萬(wàn)種生物，其中已知魚(yú)類約1.9萬(wàn)種，甲殼類約2萬(wàn)種。許多海洋生物具有開(kāi)發(fā)利用價(jià)值，為人類提供了豐富食物和其他資源。世界海洋浮游植物產(chǎn)量5000億噸，折合成魚(yú)類年生產(chǎn)量約6億噸。假如以50%的資源量為可捕量，則世界海洋中魚(yú)類可捕量約3億噸。 2、海洋生物資源開(kāi)發(fā)狀況。開(kāi)發(fā)海洋生物資源的主要產(chǎn)業(yè)是海洋漁業(yè)，另外還有少量海洋藥用生物資源開(kāi)發(fā)。1989年世界海洋漁業(yè)產(chǎn)量約8575萬(wàn)噸。1990年世界漁業(yè)總產(chǎn)量估計(jì)（正式統(tǒng)計(jì)數(shù)字尚未見(jiàn)報(bào)道）為1億噸，其中海洋漁業(yè)產(chǎn)量也比1989年有所增長(zhǎng)。其中，世界各大洋的漁業(yè)產(chǎn)量分別為：太平洋0.54億噸，大西洋0.24億噸，印度洋0.6億噸。 各國(guó)海洋漁業(yè)的發(fā)展水平差別很大。長(zhǎng)期以來(lái)，日本和原蘇聯(lián)是漁業(yè)產(chǎn)量超過(guò)1000萬(wàn)噸的漁業(yè)大國(guó)。中國(guó)的漁業(yè)發(fā)展比較快，1990年漁業(yè)產(chǎn)量達(dá)到1200多萬(wàn)噸，成為第一漁業(yè)大國(guó)。美國(guó)、加拿大和歐洲的一些國(guó)家，以及南朝鮮和東南亞的某些國(guó)家，漁業(yè)也比較發(fā)達(dá)。 3、海洋生物資源開(kāi)發(fā)潛力。世界大洋生物資源的開(kāi)發(fā)潛力是很大的。如前述各國(guó)專家所估計(jì)的，世界海洋漁業(yè)資源的總可捕量在2-3億噸之間，目前的實(shí)際捕撈量不足1億噸。另外，藥用和其他生物資源也有很大開(kāi)發(fā)潛力。近年來(lái)，日本等國(guó)正在探索大洋深水區(qū)的生物資源開(kāi)發(fā)問(wèn)題，首先是進(jìn)行資源調(diào)查，同時(shí)開(kāi)發(fā)新的捕撈技術(shù)。據(jù)報(bào)道，過(guò)去被認(rèn)為是海洋中的荒漠的大洋深水區(qū)，蘊(yùn)藏著大量的中層魚(yú)類資源，其中僅燈籠魚(yú)的生物量就有9億噸，每年可捕量可達(dá)5億噸。南大洋磷蝦資源年可捕量可達(dá)0.5?億噸。另外，水深200?000m的區(qū)域也有許多其他經(jīng)濟(jì)魚(yú)類，如長(zhǎng)尾鱈科魚(yú)類，深海鱈科魚(yú)類，平頭魚(yú)科魚(yú)類，以及金眼鯛、鰈魚(yú)等，可捕量約3000萬(wàn)噸。 海洋礦藏資源概述 用“聚寶盆”來(lái)形容海洋資源是再確切不過(guò)的。單就她的礦產(chǎn)資源來(lái)說(shuō)，其種類之繁多，含量之豐富，令人咋舌。在地球上已發(fā)現(xiàn)的百余種元素中，有80余種在海洋中存在，其中可提取的有60余種，這些豐富的礦產(chǎn)資源以不同的形式存在于海洋中：海水中的“液體礦床”；海底富集的固體礦床；從海底內(nèi)部滾滾而來(lái)的油氣資源。 海水中最普通的是鹽，即氯化鈉，是人類最早從海水中提出的礦物質(zhì)之一。另外還有一種鎂鹽，它們是造成海水又咸又苦的主要原因。除了這兩種外，還有鉀鹽、碘、溴等幾十種稀有元素及硼、銣、鋇等，它們一般在陸地上比較少，而且分布較分散，但又極具價(jià)值，對(duì)人類用處很大。 據(jù)估計(jì)海水中含有的黃金可達(dá)550萬(wàn)噸，銀5500萬(wàn)噸，鋇27億噸，鈾40億噸，鋅70億噸，鉬137億噸，鋰2470億噸，鈣560萬(wàn)億噸，鎂1767萬(wàn)億噸等等。這些東西，大都是國(guó)防工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活的必需品。例如鎂是制造飛機(jī)快艇的材料，又可以做火箭的燃料及照明彈等，是金屬中的“后起之秀”，而世界上目前有一半以上的鎂來(lái)自海水。 海水是寶，海洋礦砂也是寶。海洋礦砂主要有濱海礦砂和淺海礦砂。它們都是在水深不超過(guò)幾十米的海灘和淺海中的由礦物富集而具有工業(yè)價(jià)值的礦砂，是開(kāi)采最方便的礦藏。從這些砂子中，可以淘出黃金，而且還能淘出比金子更有價(jià)值的金剛石、石英、鉆石、獨(dú)居石、鈦鐵礦、磷釔礦、金紅石、磁鐵礦等，所以海洋礦砂成為增加礦產(chǎn)儲(chǔ)量的最大的潛在資源之一，愈來(lái)愈受到人們的利用。 這種礦砂主要分布在淺海部分，而在那深海底處，更有著許多令人驚喜的發(fā)現(xiàn)：多金屬結(jié)核錳結(jié)核就是其中最有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的一種。它是1872-1876年英國(guó)一艘名為“挑戰(zhàn)號(hào)”考察船在北大西洋的深海底處首次發(fā)現(xiàn)的。這些黑乎乎的，或者呈褐色的錳結(jié)核鵝卵團(tuán)塊，有的象土豆，有的象皮球，直徑一般不超過(guò)20厘米，呈高度富集狀態(tài)分布于300-6000米水深的大洋底表層沉積物上。 據(jù)估計(jì)整個(gè)大洋底錳結(jié)核的蘊(yùn)藏量約3萬(wàn)億噸，如果開(kāi)采得當(dāng)，它將是世界上一項(xiàng)取之不盡，用之不竭的寶貴資源。目前，錳結(jié)核礦成為世界許多國(guó)家的開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)。在海洋這一表層礦產(chǎn)中，還有許多沉積物軟泥，也是一種非同小可的礦產(chǎn)，含有豐富的金屬元素和浮游生物殘骸。例如覆蓋一億多平方公里的海底紅粘土中，富含軸、鐵、錳、鋅、錮、銀、金等，具有較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 近年來(lái)，科學(xué)家們?cè)诖笱蟮装l(fā)現(xiàn)了33處“熱液礦床”，是由海底熱液成礦作用形成的塊狀硫化物多金屬軟泥及沉積物。這種熱涂礦床主要形成于洋中脊，海底裂谷帶中，熱液通過(guò)熱泉，間歇泉或噴氣孔從海底排出，遇水變冷，加上周圍環(huán)境中及酸堿度變化，使礦液中金屬硫化物和鐵錳氧化物沉淀，形成塊狀物質(zhì)，堆積成礦丘。有的呈煙筒狀，有的呈土堆狀，有的呈地毯狀從數(shù)噸到數(shù)千噸不等，是又一項(xiàng)極有開(kāi)發(fā)前途的大洋礦產(chǎn)資源。 石油和天然氣是遍及世界各大洲大陸架的礦產(chǎn)資源。石油可以說(shuō)是海洋礦產(chǎn)資源中的“寵兒”，又被稱為“黑色的金子”。據(jù)報(bào)告，1990年，全世界海上石油已探明儲(chǔ)量達(dá)2.970×1010噸，海上天然氣已探明儲(chǔ)量達(dá)1.909×1013M3。油氣加在一起的價(jià)值占了海洋中已知礦產(chǎn)物總產(chǎn)值的70%以上。 石油是“工業(yè)的血液”，然而目前全世界已開(kāi)采石油640億噸，石油的枯竭在所難免，從海灣戰(zhàn)爭(zhēng)可以看出石油的價(jià)值所在。所以人們轉(zhuǎn)而求助的就是海洋石油資源。天然氣是一種無(wú)色無(wú)味的氣體，又稱為沼氣，成分主要是甲烷。由于含碳量極高，所以極易燃燒，放出大量熱量。1000立方米天然氣的熱量，可相當(dāng)于兩噸半煤燃燒放出的勢(shì)量。因此，天然氣的價(jià)值在海洋中僅次于石油而位居第二。 海洋能源概述 浩瀚的大海，不僅蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源，更有真正意義上取之不盡，用之不竭的海洋能源。它既不同于海底所儲(chǔ)存的煤、石油、天然氣等海底能源資源，也不同于溶于水中的鈾、鎂、鋰、重水等化學(xué)能源資源。它有自己獨(dú)特的方式與形態(tài)，就是用潮汐、波浪、海流、溫度差、鹽度差等方式表達(dá)的動(dòng)能、勢(shì)能、熱能、物理化學(xué)能等能源。直接地說(shuō)就是潮汐能、波浪能、海水溫差能、海流能及鹽度差能等。這是一種“再生性能源”，永遠(yuǎn)不會(huì)枯竭，也不會(huì)造成任何污染。 潮汐能就是潮汐運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量，是人類利用最早的海洋動(dòng)力資源。中國(guó)在唐朝沿海地區(qū)就出現(xiàn)了利用潮汐來(lái)推磨的小作坊。后來(lái)，到了11-12世紀(jì)，法、英等國(guó)也出現(xiàn)了潮汐磨坊。到了二十世紀(jì)，潮汐能的魅力達(dá)到了高峰，人們開(kāi)始懂得利用海水上漲下落的潮差能來(lái)發(fā)電。據(jù)估計(jì)，全世界的海洋潮汐能約有二十億多千瓦，每年可發(fā)電12400萬(wàn)億度。 今天，世界上第一個(gè)也是最大的潮汐發(fā)電廠就處于法國(guó)的英吉利海峽的朗斯河河口，年供電量達(dá)5.44億度。一些專家斷言，未來(lái)無(wú)污染的廉價(jià)能源是永恒的潮汐。而另一些專家則著眼于普遍存在的，浮泛在全球潮汐之上的波浪。 波浪能主要是由風(fēng)的作用引起的海水沿水平方向周期性運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的能量。 波浪能是巨大的，一個(gè)巨浪就可以把13噸重的巖石拋出20米高，一個(gè)波高5米，波長(zhǎng)100米的海浪，在一米長(zhǎng)的波峰片上就具有3120千瓦的能量，由此可以想象整個(gè)海洋的波浪所具有的能量該是多么驚人。據(jù)計(jì)算，全球海洋的波浪能達(dá)700億千瓦，可供開(kāi)發(fā)利用的為20-30億千瓦。每年發(fā)電量可達(dá)9-萬(wàn)億度。 除了潮汐與波浪能，海流可以作出貢獻(xiàn)，由于海流遍布大洋，縱橫交錯(cuò)，川流不息，所以它們蘊(yùn)藏的能量也是可觀的。例如世界上最大的暖流——墨西哥洋流，在流經(jīng)北歐時(shí)為1厘米長(zhǎng)海岸線上提供的熱量大約相當(dāng)于燃燒600噸煤的熱量。據(jù)估算世界上可利用的海流能約為0.5億千瓦。而且利用海流發(fā)電并不復(fù)雜。因此要海流做出貢獻(xiàn)還是有利可圖的事業(yè)，當(dāng)然也是冒險(xiǎn)的事業(yè)。 把溫度的差異作為海洋能源的想法倒是很奇妙。這就是海洋溫差能，又叫海洋熱能。由于海水是一種熱容量很大的物質(zhì)，海洋的體積又如此之大，所以海水容納的熱量是巨大的。這些熱能主要來(lái)自太陽(yáng)輻射，另外還有地球內(nèi)部向海水放出的熱量；海水中放射性物質(zhì)的放熱；海流摩擦產(chǎn)生的熱，以及其他天體的輻射能，但99.99%來(lái)自太陽(yáng)輻射。因此，海水熱能隨著海域位置的不同而差別較大。海洋熱能是電能的來(lái)源之一，可轉(zhuǎn)換為電能的為20億千瓦。但1881年法國(guó)科學(xué)家德?tīng)査墒状未竽懱岢龊Ｋl(fā)電的設(shè)想竟被埋沒(méi)了近半個(gè)世紀(jì)，直到1926年，他的學(xué)生克勞德才實(shí)現(xiàn)了老師的夙愿。 此外，在江河入海口，淡水與海水之間還存在著鮮為人知的鹽度差能。全世界可利用的鹽度差能約26億千瓦，其能量甚至比溫差能還要大。鹽差能發(fā)電原理實(shí)際上是利用濃溶液擴(kuò)散到稀溶液中釋放出的能量。 由此可見(jiàn)，海洋中蘊(yùn)藏著巨大的能量，只要海水不枯竭，其能量就生生不息。作為新能源，海洋能源已吸引了越來(lái)越多的人們的興趣。