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1、第四章 海洋资源的开发和利用 一 、海洋资源的类型 二、海洋水及化学资源开发 三、海洋生物资源开发 四、海洋矿产资 源开发 五、海洋动力资源的开发 六、海洋空间资源的开发 海洋资源的开发和利用 在当今全球粮食、 资源、能源供应紧张 与人 口迅速增长的矛盾日益突 出的情况下，开发利用海 洋中丰富的资源，已是历 史发展的必然趋势 。 一、海洋资源的类型 海洋水及化学资源 海洋生物资源 海洋矿产资 源 海洋动力源资 海洋空间资 源 二、海洋水及化学资源开发 （一）海洋水资源及其开发 1.海洋水的直接利用 海水可以直接利用为工业冷却水和大生活用水，甚至可以 利用低盐度海水进行农作物灌溉-海水农业。 目
2、前，日本工业用水量的80来源于海水，主要是将其用 作冷却剂，而美国工业用水的三分之一是海水。 大生活用水是指除饮用、沐浴、洗衣服之外的生活用水， 在淡水资源缺乏地区，海水即可用作大生活用水，例如冲 马桶、消防用水等。 随着科学技术的进步，海水直接利用的范围还将进一步扩 大。 2.海水的淡化利用 海水淡化，亦称海水脱盐，是指海水通过某些装置和设 备处理，除去海水中盐分并获得淡水的过程。海水淡化的技 术方法很多，其中较成熟的方法主要有蒸馏法、电渗析法和 反渗透法等。 海水淡化可解决一些舰船、沿海缺水地区与岛屿的饮水问 题，为巩固国防、改善人民生活质量提供保障，因而具有巨 大的社会效益和经济效益，并
3、有着广阔的开发前景。当然也 应该看到，目前的淡化技术还属“贵族技术”，离经济实 用 仍有很大的距离，因此其大面积推广应用尚需时日。 （二）海水中的化学资源开发 海水中储有大量的化学 物质，储量可观的就有80多 种化学元素，其中70多种可 海水中已发现的化 学元素有80多种。 其中食盐、镁、溴、 淡水开发已达到工 业规模。 以被人类提取利用，海洋是地 球上最大的矿产资 源库。 水96.5 ，溶解的盐分3.5 海水提溴 溴是一种赤褐色液体，它在医药药品、抗爆剂、橡胶工业、感光材料、精炼石 油、熏蒸剂、杀虫剂生产等方面有着广泛的应用。 地球上99以上的溴都储存在海水里，故溴拥有“海洋元素”之美称。溴
4、主要 以溴化镁、溴化钠等形式存在于海水中。人们通常可利用制盐的卤水提溴，也可从 海水中直接提取溴。 我国已成功地运用空气吹出法在海水中提取溴，并先后在青岛、连云港、北海等 地建设了海水提溴工厂，为我国国民经济发 展提供了大量的溴资源。 海水提碘 碘是人体中不可缺少的微量元素，也是医药、化工、军事工业的重要原料。而 碘的主要来源也是海水。 碘虽然在海水中也属于微量元素，但某些海藻可以富集其周围海水中的碘，如海 带就含有高达0.5的碘。故以海藻为原料就可实现间 接的海水提碘。 近年来，出于对海洋生物的保护及海藻资源的限制，许多国家开始尝试从海水中 直接提碘。如：我国独创了的用吸附剂直接从海水中提碘
5、的方法，为我国的海水提 碘开辟了新的途径，同时也提示了今后海水直接提碘的发展趋势。 人类“制盐”的历程 近代 “晒盐” 古代 “煮盐” 现代 “制盐” 海水蒸发池结晶池 母液（苦卤） 多种化工原料 海水“晒盐”的过程 “盐田法”（“太阳能蒸发法”） 风吹日晒 粗盐 继续日晒 提取 蒸发结晶 海水 食盐饱和溶液 析出晶体 蒸发水分 继续蒸发 我国的大部分盐场分布在北方 盐场： 山东的莱州湾盐场 辽东湾盐区 河北的长芦盐场 江苏盐场 三、海洋生物资源开发 (一)、海洋生物资源分类与储量 (二)、海洋渔场 分布与海洋渔业 开发 (三)、海洋渔业 中的过度捕捞问题 (四)、海洋水产增养殖与海洋渔业 开
6、发前景 1.海洋生物资源的分类 现代海洋中生活着30多个门、20多万种生物，其 中海洋植物约10万种，海洋动物约16万种，这些动物 资源、植物资源与微生物资源共同构成了海洋生物资 源。 (一)、海洋生物资源分类与储量 海洋生物资源开发利用的 最主要方式是海洋渔业 开发， 此外还有少量的海洋药物、海 洋化工等方面的开发利用。 海洋生物资源分类 海洋生 物资源 海洋生 物资源 海洋生 物资源 按系统分类 按生物习性分类 按资源利用类型 海洋植物资源 海洋动物资源 海洋微生物资源 海洋底栖生物 海洋游泳生物 海洋浮游生物 水产资源 观赏资源 药用资源 工业资源 生物遗传基因资源 据估计，全球海洋浮游
7、生物的 年生产量（鲜重）为5000亿吨，在 不破坏生态平衡的情况下，每年可 向人类提供300亿人食用的水产品， 这是一座极其诱人的人类未来食品 库！ 据估计，海洋动物达325108t， 其中浮游动物215108t，底栖动物 100108t，而陆地上动物不足 100108t。 2.海洋生物资源的储量与开发潜力 (二)、海洋渔场 分布与海洋渔业 开发 全世界海洋渔获量的97%是在只占全球海洋面积7%的大陆架海域捕捞的。 渔获量的大规模增长是第二次世界大战后的事情。据统计，1900年，全世界海洋 渔获量才350万吨。1950年达到2070万吨。以后逐年增长，到70年代末，即达到 7000万吨。此后在
8、7000万吨上下徘徊，到90年代，又上升到9000万吨。 (三)、海洋渔业 中的过度捕捞问题 渔具、渔船、探鱼技术的改进，也 大大提高了人类的海洋捕捞能力。 联合国粮农组织 1993年估计，2/3以 上的海洋鱼类 被最大限度或过度捕 捞，特别是有数据资料的25的鱼 类，由于过度捕捞，已经灭绝 或濒 临灭绝 ，另有44的鱼类 的捕捞已 达到生物极限。 从世界各重要捕捞区的情况看，大 西洋和太平洋11个重要捕捞区中的6 个捕捞区，占所有商业渔业资 源的 60强，不是已经桔竭，就是捕捞 超过了极限。 目前我国近海90以上的水域基本 上已无鱼可捕。 上世纪60年代之前，根本没人考 虑过把虎鲸放在水族馆
9、里饲养， 更不用提让它们参加表演了。公 众对虎鲸知之甚少，因为它们的 名字似乎表明它们非常危险。 (四)、海洋水产增养殖与海洋渔业 开发前景 海水养殖是以人工繁殖的方法来开发海洋渔 业资源，是海洋产业新的经济增长点。 自上世纪80年代起，海水养殖备受各国重视， 世界海水养殖产量也以每年10%的速度增长，预 计到2010年海水养殖产量将达到4000万吨。但从 整个海洋渔业看，世界海水养殖的比重还比较小， 因此还有巨大的发展潜力。 现在，日本、美国西方国家都先后建立了一些 大型的海洋农牧场。我国的海水养殖在近十几年 也得到飞速发展，海水养殖所占海洋渔业产 量的 比重，已达到 39%，使我国成为世界
10、第一海水养 殖大国，而海水养殖产量也占全球海水养殖总产 量的80%以上。 海洋渔业资 源开发与保护 针对 我国近海的“海洋荒漠”现象，近年来我国开始采取的压船行动， 将使一部分船只沉入大海，制造一部分人工鱼礁，使之成为优质 海洋 牧场，为鱼类 提供生长的地方，造就新的“海洋牧场”。 实行伏季休渔制度。 四、海洋矿产资 源 (1) 滨海砂矿 (2) 锰结 核 (3) 海底热液矿床 (4) 富钴结 壳 (5) 石油和天然气等 大洋锰结 核 据专家估算,现代社会对矿物原料的需求量,每15年就要翻 一番,现在一年的开采量就达250亿吨之多(, 2000) 。 不少金属已出现短缺,例如印度等国家已短缺P
11、b、Ni ,Cu 、Zn亦仅可维持不到50年。这些资源均属不再生资源,一 旦枯竭,便会产生严重后果。 而占地球表面面积70. 2%的浩翰海洋则蕴藏着几乎取之不 尽的生物、能源和矿产资 源。在第三个千年里,海洋资源 的开发利用将超过陆上资源, “21世纪将是人类开发利用海 洋的世纪”。 已取得的调研结果显示,海洋中蕴藏的金属矿产资 源量十 分巨大,Mn、Ni、Co、Cu等金属矿产的资源量均超过其陆 上资源的预测值 。按现在的开采水平,这些金属资源足够 使用上千年(表2) 。 (1) 滨海砂矿 滨海砂矿是产于海滨和浅海地区的沉积矿床，它是通过 海滨地带的河流、波浪与海流作用，使重矿物聚集、沉 淀而
12、形成的矿床。 滨海砂矿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。 海滨矿砂中有许多贵重矿物，如：金红石含有可作发射 火箭用的固体燃料钛；独居石含有火箭、飞机外壳用的 铌和反应堆及微电路用的钽的；耐高温和耐腐蚀的锆铁 矿、锆英石在核潜艇和核反应堆有重要作用；某些海区 还有黄金、白金和银等。 滨海砂矿主要有金红石、钽 铁矿、磁铁矿、磷钇矿、金 矿、铁矿、金刚石、石英砂 、煤等矿种组成。 滨海砂矿在我国海岸带分布 广泛，如辽东半岛、山东半 岛、福建沿海的钛铁矿 、锆 石、铍钨、金和其它稀有金 属皆有较多蕴藏。台湾、广 东沿海和海南岛东部海
13、岸带 的磁铁矿、钛铁矿 、金红石 、锆石和独居石的藏量也很 丰富。 “钻石恒久远，一颗永留传”， 砂砾矿 海滨砂矿最为大宗的是建筑 用砂和砾石。这是因为它们 是由常见的普通岩石碎屑生 成的。 砂砾矿。作为建筑材料，陆 架区的砂砾矿也在加速开采 ，从19601970年，美国从 陆架区开采的砂砾矿增加了 一倍，每年开采量近4000万 立方米。现在，英国有30余 家公司开采海底砂砾矿。将 来靠近海区的陆上砂砾矿采 尽或被建筑物覆盖后，海底 砂砾矿的价值还会增长。 沙金矿 沙金矿。主要产于美 国的阿拉斯加、新西 兰和苏联 西伯利亚东 部海滨等处。美国阿 拉斯加的诺姆砂金矿 开采半个多世纪以来 ，获砂金
14、400吨左右 ，产值 超过1亿美元 。 淘金热是美国西进运动的产物，也是 其中极为重要的一个环节。 砂铂矿 砂铂矿 。产于美国的 俄勒冈州和阿拉斯加 、澳大利亚以及塞拉 利昂。俄勒冈州西南 部海滩上的铂和金矿 ，早在19世纪中叶就 享有盛名。阿拉斯加 古德纽斯湾的砂铂矿 延伸入白令海中。 金刚石砂矿 金刚石砂矿。非洲南 部大西洋沿岸纳米比 亚、南非和安哥拉境 内有世界上最大的金 刚石砂矿。水上开采 始于1961年，产量不 多，但质量很高。 砂锡矿 滨海砂锡矿在东南亚地区分布甚广，从缅甸经泰国和马 来西亚到印度尼西亚被称为亚洲锡矿带 。现在，印度尼 西亚和泰国已对水下砂矿进行大量开采，开采水深已
15、超 过40米。 砂铁矿 砂铁矿 。日本、菲律 宾、印度尼西亚、澳大 利亚、新西兰等国均有 开采，一般为磁铁矿 。 日本有明湾大型砂铁矿 的主要有用组分为钛 磁 铁矿 ，其中含铁56， 钛氧化物12，钒0.2 ，为日本铁矿 的重要 来源。 青岛海水浴场出现大片黑色物质 复矿型砂矿 在很多砂矿中，不是含一种而是含多 种有用矿物，如钛铁矿 、锆石、金红 石和独居石等经常共生，构成复矿型 砂矿床。这种矿床在世界许多国家中 都有发现，以澳大利亚、印度、斯里 兰卡、巴西和美国所产者经济意义最 大。斯里兰卡海滨沉积物中富含钛铁 矿、锆石、独居石和石榴石。到70年 代初期，斯里兰卡已成为世界上最大 的钛和锆原
16、料输出国之一。 锆石 独居石 贝壳砂 贝壳砂。由贝壳破碎、 冲刷、磨蚀并富集而成 ，可作为水泥原料。美 国在路易斯安那州岸外 及墨西哥湾沿岸等地区 进行开采，1969年路易 斯安那州的产量已超 过 900万吨。冰岛在法 克萨湾内采贝壳砂的水 深达40米。 白云石 CaMgCO32 辰砂 HgS 菱镁矿 MgCO3 黄铜矿 CuFeS2 小结：海滨砂矿的分布 海滨砂矿中的稀有、稀土矿产主要分布在热带、亚 热带，在温带也有分布。以印度半岛、中国沿海、 大洋洲、非洲西海岸和大西洋西岸最为集中，仅印 度半岛的储量就达1.278亿吨。 金矿和铁砂等贵金属矿产，主要分布在美国阿拉斯 加州诺姆等地区。 锡砂矿主要集
