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海洋是财富的源泉,人类的生存与社会发展一直受益于海洋的恩惠。现代海洋科学发现和海洋技术进步为解决困扰人类生存和人类社会可持续发展的资源与环境两大问题展现了新的曙光。
海洋新能源 目前,世界能源需求的很大部分是通过海上石油及天然气的开发得以满足的,而且这样的需求还将增长。非常规碳氢能源——天然气水合物,也称“可燃冰”,是近20年来被发现的,分布广泛,含量丰富。目前全球公认的“可燃冰”总能量是所有煤、天然气、石油三和的2~3倍。科学家称,1立方米的“可燃冰”所释放的能量相当于164立方米的天然气。海洋里的天然气水合物的资源量约为1.8亿亿立方米,约合1.l万亿吨油当量。 1996年,中国大洋协会、地矿部开展了对天然气水合物的国内外情况调研。从1998年开始,我国在“地质大调查”项目中立项,对南海、东海进行天然气水合物的调查。2000年,我国在南海的天然气水合物调查中取得重大突破。通过地震调查,发现了明显的BSR显示,估计地球物理显示所反映的目标层的厚度为350米,面积为5 442平方千米。初步调查显示,总储藏量相当于全国石油总量的50%左右。 海洋还是一个各种可再生能源的潜在资源库。例如:海浪、海流、潮汐、海洋生物库及温度和盐分差等。海岸风能与太阳能也是将来的新兴能源。法国、加拿大及中国利用潮汐发电都产生了很好的效果。海浪能开发尚处于原始阶段。海洋能资源被公认为是一种“量巨大、可再生、无污染”的新能源。目前全球海洋能源开发利用主要表现在潮汐能、波浪能、温差能等技术方向。我国自50年代后期在浙江沿海建成50千瓦的小型潮汐电站,上个世纪80年代又在浙江、江苏、山东等地兴建了一批不同装机容量的潮汐电站,技术上已渐趋成熟。另外,利用波浪能发电装置沿海灯标、浮标等已达600多台套。国内专家普遍认为,我国 在潮汐能方面的开发利用技术已然是“基本成熟、日趋完备,并积有丰富的建站经验,步入商业化阶段”。 海洋矿产资源 世界海底的许多地方蕴藏许多宝贵的矿物质。热液通孔沉积了大量的金属在孔里或其附近。在中部海岭及其他广泛的中心都有这样的通孔。这种通孔系统含有高密度的铜、铅、锌。但是,由于通孔很热(将近350℃),水很深,开采这些通孔要克服巨大的技术困难。海底多金属结核包含多种金属,如:锰、钻、铜、镍。全球海底多金属结核总量为3万亿吨,其中有商业开发潜力的结核资源量为750亿吨。主要分布在太平洋、大西洋、印度洋水深4 000~6 000米的海底,其中以东北太平洋的CC区(克拉里昂一克里帕顿两断层之间的地区)资源量最为丰富。开采多金属结核的主要问题在于发展经济开发的技术;另一个重要的科学问题需要优先探讨,即商业开发海底多金属结核资源之前必须了解结核区的生态学。 1990年12月,我国以中国大洋矿产资源研究开发协会的名义提出对CC区一块30万平方千米的调查区先驱投资者申请,经联合国海底管理局筹委会审查批准,获得15万平方千米的开辟区。1991—2000年,我国继续在工作区内进行更详细的海上调查、设备实验及广泛领域的科学研究工作。1999年,在详细调查的基础上,经深入研究论证,完成了规定的区域放弃工作,最终获得7.5万平方千米的勘探矿区。在这7.5万平方千米勘探区的资源状况是:干结核量4.2亿吨,锰金属量11175.2吨,镍金属量514.42吨,铜金属量406.40吨,钻金属量98.49吨。海底多金属结核的开发面临复杂的国际利益分配与环境保护问题,尚须一定时日才能解决。 浅海地区也有大量的金属资源正在开发,如:西欧、日本和朝鲜近海的沙子或砂砾。还有一些资源是在大陆架上被开发出来的,比如纳米比亚的钻石,阿拉斯加的金矿和西南亚的锡矿。 海洋新药物资源 海洋生物作为巨大的药物资源在近10年中得到全世界的瞩目。许多学术性研究或药物研制部门正致力于发现海洋生物活性物质及其成分的分离与筛选。新药头孢菌素就是从海洋真菌中提取的。对艾滋病有活跃抗性的药物AZT是从鲱鱼中提取的。在许多已被分离的海洋天然产物中,25%来自于藻类,33%来自于海绵。在过去10年的报道中,有超过6 500种新产品是从海洋生物中产生的。 深海基因资源 科学调查研究发现,围绕全球55 000千米的大洋中脊系统,存在一个特殊的“烟囱生态系统”。据估计,有1 000万个生物种,它们的生存环境同海底热液系统密切有关。在这个“烟囱生态系统”中,目前最引人注意的是深海极端环境下的嗜高温细菌,它们具有耐高温、耐寒冷、耐高压、耐缺氧、耐黑暗、耐毒等品质,提取其基因具有广泛的利用前景。深海基因资源不是对生物实物进行数量上的开发,而是对其基因进行提取和开发利用,因此先进的海底探测取样技术和生物技术是这一资源利用的关键。据估计,深海基因资源的市场潜力可达30亿美元/年。 我国在“十五”期间将开展海底块状硫化物与深海基因资源研究,力争在深海资源领域全面追赶世界先进水平。 海水资源综合利用 地球水资源的97%以海水形式存在,全球性的淡水资源短缺正成为世界和平与发展的关键所在。随着高技术的迅猛发展,经过淡化的海水可以利用,海水还可以直接利用。随着太阳能利用效率大幅度提高并进人商用,受控热核聚变可能最终实现商用,以及不断下降成本的膜法淡化技术和电渗析淡化技术的推广应用,大量应用淡化海水将成为可能。目前,不计输水成本条件下,国际上的海水淡化处理成本已经降到0.6美元,我国国内也达到每立方米6元人民币水平。80年代以来,世界海水淡化市场一直以每年lO%的速度扩大。
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