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海洋资源的开发和利用?
发布时间:22-09-22 来源:东北矿业网

海洋资源类型海洋中有丰富的资源。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。目前,人类开发利用的海洋资源,主要有海洋化学资源、海洋生物资源、海底矿产资源和海洋能源四类。

海水可以直接作为工业冷却水源,也是取之不尽的淡化水源。发展海水淡化技术,向海洋要淡水,是解决世界淡水不足问题的重要途径之一。

海水中已发现的化学元素有80多种。目前,海洋化学资源开发达到工业规模的有食盐、镁、溴、淡水等。随着科学技术的发展,丰富的海洋化学资源,将广泛地造福于人类。

海洋中有20多万种生物,其中动物18万种,包括16000多种鱼类。在远古时代,人类就已开始捕捞和采集海产品。现在,人类的海洋捕捞活动已从近海扩展到世界各个海域。渔具、渔船、探鱼技术的改进,大大提高了人类的海洋捕捞能力。海洋中由鱼、虾、贝、藻等组成的海洋生物资源,除了直接捕捞供食用和药用外,通过养殖、增殖等途径还可实现可持续利用。

在大陆架浅海海底,埋藏着丰富的石油、天然气以及煤、硫、磷等矿产资源。在近岸带的滨海砂矿中,富集着砂、贝壳等建筑材料和金属矿产。在多数海盆中,广泛分布着深海锰结核,它们是未来可利用的潜力最大的金属矿产资源(图3.14《深海锰结核》)。

海水运动中蕴藏着巨大的能量,它们属于可再生能源,而且没有污染。但是,这些能量密度很小,要开发利用它们,必须采用特殊的能量转换装置。现在,具有商业开发价值的是潮汐发电和波浪发电,但是工程投资较大,效益也不高。

海洋渔业生产

海洋渔业资源主要集中在沿海大陆架海域,也就是从海岸延伸到水下大约200米深的大陆海底部分。这里阳光集中,生物光合作用强,入海河流带来丰富的营养盐类,因而浮游生物繁盛(图3.15《大陆架剖面示意》)。这些浮游生物是鱼类的饵料,它们在海洋中分布很不均匀,一般在温带海区比较多。

温带地区季节变化显著,冬季表层海水和底部海水发生交换时,上泛的底部海水含有丰富的营养盐类,这些营养盐类来自海洋中腐烂的生物遗体。暖流和寒流交汇处或有冷海水上泛的地方,饵料比较丰富。这些地方通常是渔场所在地(图3.16《世界主要渔业地区的分布》)。因此,尽管大陆架水域只占海洋总面积的7.5%,渔获量却占世界海洋总渔获量的90%以上。

世界主要渔业国都分布在温带地区,这些温带国家鱼产品消费量高,市场需求大。中国和日本是世界海洋渔获量较多的国家。中国在充分利用近海渔场(图3.17《舟山渔场的沈家门渔港》)和浅海滩涂大力发展海洋捕捞和海水增养殖业的同时,远洋捕捞也获得了较大的发展。日本可耕地有限,人口密度高,因此海洋水产品在食品结构中比重较大。

海洋油、气开发

海底油气的开发,开始于20世纪初。它的发展经历了从近海到远海、从浅海到深海的过程。受技术条件的限制,最初只能开采从海岸直接向浅海延伸的油气矿藏。80年代以来,在能源危机和技术进步的刺激下,近海石油勘探与开发飞速发展,海洋石油开发迅速向大陆架挺进,逐渐形成了崭新的近海石油工业部门。

地质学家和地球物理学家通常利用地震波方法来寻找海底油气矿藏,然后通过海上钻井来估计矿藏类型与分布,分析是否具有商业开发价值。

海上钻井平台(图3.18《海上钻井平台》)是实施海底油气勘探和开采的工作基地,它标志着海底油气开发技术的水平。工作人员和物资在平台和陆地间的运输一般通过直升机完成。油气田离炼油厂一般都较远,油气要经过装油站通过船舶运到目的地,或直接由海底管道输送至海岸。

海底石油和天然气的勘探、开采是一项高投资、高技术难度、高风险的工程,国际合作和工程招标是可行方式之一。

海洋空间利用

世界人口迅速增长,使陆地空间显得越来越拥挤,海洋空间的开发利用问题越来越令人关注。海洋可利用空间包括海上、海中、海底三个部分,随着人类逐步向海洋挺进,海洋将成为人类活动的广阔空间(图3.19未来海洋空间利用示意)。

海洋环境不同于陆地,它的环境和生态条件有其复杂性和特殊性。人类活动在近海和海洋表面,要抗御多变的海洋气象状况和海水的运动;深海活动要能适应黑暗、高压、低温、缺氧的环境;海水的腐蚀性强,海冰的破坏性大,对工程设备材料和结构有严格的要求。因此,海洋空间资源开发对科学技术和资金投入的依赖性大、技术难度高、风险大。

海洋空间利用已从传统的交通运输,扩大到生产、通信、电力输送、储藏、文化娱乐等诸多领域。交通运输方面包括海港码头、海上船舶、航海运河、海底隧道、海上桥梁、海上机场、海底管道等。生产空间有海上电站、工业人工岛、海上石油城、围海造地、海洋牧场等。通信和电力输送空间主要是海底电缆。储藏空间方面,有海底货场、海底仓库、海上油库、海洋废物处理场等。文化娱乐设施空间包括海洋公园、海滨浴场和海上运动区等。

海洋运输和港口建设

海洋曾经是人类从事交通运输的天然屏障。长期以来,人类一直在努力将海洋屏障变为海上坦途。最初,人们利用人力、风力或洋流作为动力,驾驶木船在近海活动。随着欧洲人到达美洲大陆,世界海洋航运由近海转向远洋。之后,世界大洋重要的航道陆续开辟。20世纪初,开辟了通往南极和北极的航道,巴拿马运河和苏伊士运河相继开通。现在,人类已经能够将船舶驶人世界任何海域(图3.20世界主要海运路线)。

20世纪60年代,世界石油生产和运输增长,大型油轮得到发展。集装箱船的兴起,带来了海洋货物运输的革命。今天,穿梭在辽阔海洋上的是百万吨级的大型集装箱货轮和巨型油轮。这些船舶不仅拥有无线电导航和全球定位技术等现代化仪器设备,还可以选择最佳航线服务,以节省能源和航时,减少危险。

沿海港口是海洋运输船舶停泊、中转和装卸货物的场所,也是人们开发利用海洋空间的主要场所。港口一般有一个服务区域,即腹地,该区域的商品和货物通过这个港口向外扩散。为了完成运输任务,港口要有配套的设施,如码头、装卸设备等,还要有高效率的运作服务。在港口发展过程中,受内外因素的影响,港口的规模、服务功能和范围可能有所变化。例如,某些国家的政府为吸引船舶来本国港口中转,对港口实行特殊政策,将港口辟为自由贸易区、自由港等,不需或很少缴纳费用。

荷兰的鹿特丹很早就是世界贸易的中心。之后,鹿特丹港又通过开凿连通北海的运河,改善水运条件而持续发展。鹿特丹利用中转散装货物的机能,发展了农、矿产品加工业和造船工业(图3.21鹿特丹港口的土地利用)。中继贸易也带动了腹地近代工业的迅速发展。第二次世界大战以后,西欧各国经济复兴,鹿特丹成为欧洲联盟的大门,港湾和航空设施得到完善,港口的中转机能更加突出。现在,鹿特丹是世界最大的港口之一,腹地覆盖了欧盟的半数国家。

围海造陆

沿海地区人地矛盾激化,使人们将眼光投向大海。荷兰人从13世纪就开始围海造陆,目前,荷兰有1/5的国土是从海中围起来的。围海造陆是缓解人多地少矛盾的重要途径,但是它需要经过充分的科学论证,特别是做好以水利工程为中心的配套建设。

在近岸浅海水域用砂石、泥土和废料建造陆地,通过海堤、栈桥或者海底隧道与海岸连接,这种新建陆地称为人工岛。世界上一些沿海发达国家如日本、美国、法国、荷兰等都已建造了人工岛。其中以海上城市(图3.22日本神户人工岛)的规模最大、功能最齐全。兴建海上城市,工程和费用巨大,需要以强大的国力作基础。

澳门人多地少,有限的土地不足以满足发展居住、绿化、交通、工业、商业等的建设需要。澳门沿岸有许多淤积成的浅滩,有的在落潮时能露出水面,澳门人将它们视为良好的后备土地资源。100多年来,澳门人利用填海造陆的办法使土地面积扩大了1倍(表3.2澳门历年土地面积的变化和图3.23澳门历年填海范围)。

海洋环境保护

海洋环境问题包括两个方面:一是海洋污染,即污染物进入海洋,超过海洋的自净能力;二是海洋生态破坏,即在各种人为因素和自然因素的影响下,海洋生态环境遭到破坏。

(一)海洋污染

海洋污染物绝大部分于陆地上的生产过程。海岸活动,例如倾倒废物和港口工程建设等,也向沿岸海域排入污染物。污染物进入海洋,污染海洋环境,危害海洋生物,甚至危及人类的健康。

工业生产过程中排出的废弃物是海洋污染物的主要来源,它们集中在大型港口和工业城市附近。1953-1970年,日本九州岛水俣湾发生的汞污染事件,就是因为工厂在生产有机产品过程中,排出含汞废物。这些有害物质流入海洋后,逐渐在鱼和贝类体内富集。最后导致100多人严重中毒,并先后死亡。

核电站和工厂排出的冷却水,水温较高,流入河口或海中时,往往给海洋生物带来影响。施入农田的杀虫剂随雨水流进河流,或者随土壤颗粒在河口附近淤积,最终进入海洋。偶发性的海上石油平台和油轮事故,引起石油渗漏和溢出,造成海洋污染。

(二)海洋生态破坏

除海洋污染外,人类的生产活动,例如工程建设和渔业生(围垦和滥捕等),以及自然环境的变化,例如全球变暖和海平面上升,都会使海洋生态环境遭到破坏和改变。人类对某些海洋生物的过度捕捞,导致海洋生物资源数量减少,质量降低,也使部分物种濒临灭绝。有些海岸工程建设和围海造田缺乏科学论证,破坏了海岸环境和海岸带生态系统。目前,海洋开发活动还缺乏综合的、长远的规划、综合效益比较差。

石油污染和监测防治

沿海工业生产和海运航线上的船舶,是石油污染的主要来源。因此,石油污染区域集中于沿海水域和海上航道沿线。由意外事故造成的石油泄漏,因为污染迹象明显,污染物集中,危害严重,因而倍受公众的关注,也是目前治理污染的重点。

为减少意外事故的发生,很多国家在试验新的原油装载方法。有些国家配备了除污船,用来清除港口水面垃圾和污油。

海洋权益和《联合国海洋法公约》

20世纪60年代以来,出现了世界性的开发海洋热潮。海洋科学和技术迅猛发展,成为当代新技术革命的重要领域之一。为适应国际海洋开发、保护和管理的新形势,国际社会经过20多年的努力,通过了《联合国海洋法公约》,并于1994年11月16日正式生效。海洋法公约的诞生,使国际海洋法律制度发生了重大变革。例如,长期争执不休的领海宽度问题得到了解决;国际海底及其资源确立为人类的共同继承财产。

根据《联合国海洋法公约》,全球144个沿海国家除拥有12海里领海权外,其管辖海域面积可外延到200海里,作为该国的专属经济区,享有勘探、开发、利用、保护、管理海床上覆水域及底土自然资源的主权。我国管辖海域面积为473万平方千米,约相当于我国陆地面积的二分之一,因此,加强海洋综合管理显得日益重要。

《联合国海洋法公约》的诞生,为建立国际法律新秩序迈出了重要一步。但是,因为《联合国海洋法公约》要兼顾各个国家的利益和要求,还有许多不完善和不明确之处。因此,在实施过程中,必然会产生一些新的矛盾和问题。例如,在封闭和半封闭的海域,周边国家主张的200海里专属经济区就有可能存在着重叠,还有一些岛屿主权争议和渔业资源分配等问题,这些都有可能成为相邻国家关系紧张,甚至引发国际冲突的新的因素。因此,相邻国家间管辖海域划界和海洋权益,要求有关国家本着友好协商的精神,予以公平合理的解决。