宝贵的海水资源.doc

宝贵的海水资源【释义】人类利用的海水及其中所含的元素和化合物。浩瀚的海洋是一个巨大的宝库，海水就是一项取用不尽的资源，它不仅有航运交通之利，而且经过淡化就能大量供给工业用水。海水总体积约有137亿立方千米，已知其中含有80多种元素，可供提取利用的有50多种。限于经济和技术条件，从海水中主要提取食盐和溴、钾盐、镁及其他化合物、铀、重水及卤水等原料。其中，食盐3.77106亿吨，镁1800亿吨、钾550亿吨、溴95亿吨、碘820亿吨、铀45亿吨、金1500万吨。海水中提取淡水、食盐、金属镁及其化合物、溴等已形成工业规模，重水、芒硝、石膏和钾盐的生产也有一定的规模，将来还可望提取铀、碘和金等化学资源。1 【海水资源的开发与利用】中国现阶段属于严重缺水国家， 很大一部分城市都处于缺水， 甚至是严重缺水状态。这都是由于我国过去没有认真重视这个问题所造成的，所以今天就必须严肃地面对这个现状。 淡水资源是极为有限的，在人类发展进步的过程中即使努力节约，也很难充分满足人们生产生活的需要。所以，在这样的情况下人们就自然会把目光投向广泛覆盖着地球的海洋。海洋是大自然赐予我们的巨大财富，在今天这样的时刻，我们不得不求助于大海，因此，利用海水来为人类服务就成为一条必由之路。我国长期以来是重陆轻海的国家，对海水资源的开发利用一直重视不够。如解决沿海城市缺水问题，缺乏利用海水缓解滨海城市缺水的思路和政策引导。沿海工业用海水在发达国家已达90%以上，如果我国也能大力推广海水利用，是可以大大缓解滨海城市缺水问题的。另外，对综合利用海水也欠研究，就滨海发电厂来说，不仅可以发展海水直接冷却利用，而且可以发展海水淡化和海水化学物质的综合利用。 我国目前的海水利用缺乏联合，产业规模也太小。海水利用及其技术装备生产缺乏相对集中和联合，因而技术攻关能力弱，低水平重复引进、研制多，科研与生产脱节现象严重。这是影响海水利用技术产业发展，特别是影响海水综合利用发展的一个突出问题。 要加快我国海水利用技术产业发展，应当从以下几方面加大海水资源开发利用的力度。 大力发展海水直接利用。海水直接利用的方面多，用水量大，在缓解沿海城市缺水中占有重要地位。在发达国家，海水冷却广泛用在沿海电力、冶金、化工、石油、煤炭、建材、纺织、船舶、食品、医药等工业领域。日本和欧洲每年利用海水都达3000亿立方米，而目前我国仅100多亿立方米。 如果把海水用在工业中当冷却水、冲洗水、稀释水等以及居民的冲厕用水 (约占居民生活用水的35%)，对缓解沿海城市缺水问题，将起重大作用。 海水直接利用的技术包括：海水直流冷却技术，已有80年应用史，是目前工业应用的主流；海水循环冷却技术，我国尚处研究阶段；海水冲洗等技术等。与海水直接利用的有关重要技术，还包括耐腐蚀材料、防腐涂层、阴极保护、防生物附着、防漏渗、杀菌、冷却塔技术等。 积极发展海水淡化。 海水淡化在推进海水利用中地位重要。沿海工业利用淡化海水虽然量少，但是性质重要，目前全国的海水淡化， 每年就能节省约400万立方米陆地水，对保证沿海工业生产的需要和居民生活用水发挥了重大作用。目前海水淡化成本一般4至5元， 如果热电水联产海水淡化成本可降到4元以下，如果再发展海水综合利用，把浓缩海水用来提取化学元素，其淡化成本还要降低。 我们应当积极推进沿海工业的海水淡化，支持用途广泛、竞争力强的海水反渗透淡化技术在电厂和其他工业中的推广应用；支持低温多效淡化装置示范工程建设；支持海水淡化与热电结合促进沿海居民饮用水的海水淡化的应用；支持海水淡化与综合利用结合，利用大型海水淡化厂排出的大量浓缩海水，积极发展海水化学物质提取产业；加大海水淡化技术装备(高性能膜组件、低温多效的铝合金管等)的国产化。 积极开展海水化学物质提取利用。 发展海水的利用 ，在解决我们用水问题的同时，还有很多其他的好处。海水中，有很多十分有价值的矿藏。比如海水中铀的含量就十分惊人。据调查，全球海水中所含有的铀，对于人类现阶段来说可以说是“取之不尽，用之不竭”了。可见，加强对海水的利用，不但可以解决我们的吃水问题，连能源问题也会得到解决。海水中化学物质提取是有无限前景的新兴产业。溶解于海水的3.5%的矿物质是自然界给予人类的巨大财富。不少发达国家已在这方面获取了很大利益。我国对海水化学元素的提取，目前形成规模的有钾、镁、溴、氯、钠、硫酸盐等。但除氯化钠是从海水中直接提取的以外，其他元素仅限于从地下卤水和盐田苦卤的提取，而且，资源综合利用工艺流程落后，产品质量与国际有一定差距，急需技术更新和设备改造。目前，我国还处在盐碱工业向海洋化工工业的过渡阶段，经过“八五”、“九五”技术攻关，直接从海水中提取化学物质的产业正在我国逐步形成。 目前，我国海水化学元素提取技术主要有以下方面：提溴技术。目前我国溴产量的90%以上是用空气吹出法，10%是用水蒸汽蒸馏法。所用原料是地上卤水和盐田浓海水或卤水。今后必须大力发展海水提溴的高新技术，大力发展含溴精细化学品和有拉动作用的溴化物合成技术。 提钾技术。 我国陆用钾矿十分贫乏，每年的钾盐产量只有30万吨，主要是从盐湖和苦卤中提取氯化钾和硫酸钾。利用沸石法从海水和卤水中提取钾技术，已取得可喜进步，有望实现产业化。 提镁技术。 目前，从卤水中提取的产品主要是氯化镁、硫酸镁、氧化镁和氢氧化镁等。今后的发展方向是量大面广的系列镁肥(市场有百万吨级的潜力)和高技术含量、高附加值的其他镁产品。 综合开发利用技术。与发达国家比，我国综合提取利用技术差距较大，但是自90年代以来有很大发展，从传统的苦卤化工“老四样”(氯化钾、氯化镁、硫酸钠和溴)，已经发展到现在的近百个品种。 还可以加大力度发展的项目有：发展提溴新技术，以提高现有地上卤水资源的溴利用率，提高溴质量，减少能耗，降低成本，积极发展高效溴化剂和新型阻燃剂等；积极发展 “无机离子交换法海水、卤水提钾技术”， 这项技术的成功，可以改造老的化工企业，并能弥补我国陆地钾资源的不足；积极发展高技术含量、高附加值的镁新产品；加强海水提铀技术的研究开发；加强直接从海水提取其他化学物质的研究和开发,以及水、电、热联产与海水综合利用的结合。 虽然海水的开发给我们找到了一条出路，但是，任何大自然所给予我们的资源都是需要我们珍惜的。 即使真正掌握了海水的开发利用，但是淡水如不加珍惜，也会很快枯竭， 在只能喝到淡化的海水的时候，不知道我们会不会怀念淡水的味道。【海洋资源的利用】海洋是生命的摇篮，海水不仅是宝贵的水资源，而且蕴藏着丰富的化学资源。加强对海 水（包括苦咸水，下同）资源的开发利用，是解决沿海和西部苦咸水地区淡水危机和资源短 缺问题的重要措施，是实现国民经济可持续发展战略的重要保证。 海水淡化，是开发新水源、解决沿海地区淡水资源紧缺的重要途径 海水淡化，是指从海水中获取淡水的技术和过程。海水淡化方法在20世纪30年代主要是 采用多效蒸发法；20世纪50年代至20世纪80年代中期主要是多级闪蒸法（MSF），至今利用 该方法淡化水量仍占相当大的比重；20世纪50年代中期的电渗析法（ED）、20世纪70年代的 反渗透法（RO）和低温多效蒸发法（LT-MED）逐步发展起来，特别是反渗透法(RO)海水淡化 已成为目前发展速度最快的技术。 据国际脱盐协会统计，截至到2001年底，全世界海水淡化水日产量已达3250万立方米， 解决了1亿多人口的供水问题。这些海水淡化水还可用作优质锅炉补水或优质生产工艺用水 ，可为沿海地区提供稳定可靠的淡水。国际海水淡化的售水价格已从20世纪60年代、70年代 的2美元以上降到目前不足0.7美元的水平，接近或低于国际上一些城市的自来水价格。随着 技术进步导致的成本进一步降低，海水淡化的经济合理性将更加明显，并作为可持续开发淡 水资源的手段将引起国际社会越来越多的关注。 我国反渗透海水淡化技术研究历经七五八五九五攻关，在海水淡化与反渗 透膜研制方面取得了很大进展。现已建成反渗透海水淡化项目13个，总产水能力日产近1万 立方米。目前，我国正在实施万吨级反渗透海水淡化示范工程和海水膜组器产业化项目。 蒸馏法海水淡化技术研究已有几十年的历史。天津大港电厂引进两台3000立方米/日 多级闪蒸海水淡化装置，于1990年运转至今，积累了大量宝贵经验。低温多效蒸馏海水淡化 技术经过九五科技攻关，作为十五国家重大科技攻关项目正在青岛建立3000吨/日 的示范工程。 海水直接利用，是直接替代淡水、解决沿海地区淡水资源紧缺的重要措施 海水直接利用技术，是以海水直接代替淡水作为工业用水和生活用水等相关技术的总称 。包括海水冷却、海水脱硫、海水回注采油、海水冲厕和海水冲灰、洗涤、消防、制冰、印 染等。 海水直流冷却技术已有近百年的发展历史，有关防腐和防海洋生物附着技术已基本成熟 。目前我国海水冷却水用量每年不超过141亿立方米，而日本每年约为3000亿立方米，美国 每年约为1000亿立方米，差距很大。 海水循环冷却技术始于20世纪70年代，在美国等国家已大规模应用，是海水冷却技术的 主要发展方向之一。我国经过八五九五科技攻关，完成了百吨级工业化试验，在海 水缓蚀剂、阻垢分散剂、菌藻杀生剂和海水冷却塔等关键技术上取得重大突破。十五期 间，通过实施国家重大科技攻关项目，正在建立千吨级和万吨级海水循环冷却示范工程。 海水脱硫技术于20世纪70年代开始出现，是利用天然海水脱除烟气中SO2的一种湿式烟 气脱硫方法。具有投资少、脱硫效率高、利用率高、运行费用低和环境友好等优点，可广泛 应用于沿海电力、化工、重工等企业，环境和经济效益显著。目前，拥有自主知识产权的海 水脱硫产业化技术亟待开发。 海水冲厕技术20世纪50年代末期始于我国香港地区，形成了一套完整的处理系统和管 理体系。九五期间，我国对大生活用海水（海水冲厕）的后处理技术进行了研究，有关 示范工程已经列入十五国家重大科技攻关技术，正在青岛组织实施。 海水化学资源综合利用，是形成产业链、实现资源综合利用和社会可持续发展的体现 海水化学资源综合利用技术，是从海水中提取各种化学元素（化学品）及其深加工技术 。主要包括海水制盐、苦卤化工，提取钾、镁、溴、硝、锂、铀及其深加工等，现在已逐步 向海洋精细化工方向发展。 我国经过七五八五九五科技攻关，在天然沸石法海水和卤水直接提取钾盐 、制盐卤水提取系列镁肥、高效低毒农药二溴磷研制、含溴精细化工产品及无机功能材料硼 酸镁晶须研制等技术已取得突破性进展。十五期间正在开展海水直接提取钾盐产业化技 术、气态膜法海水卤水提取溴素及有关深加工技术的研究与开发。 利用海水淡化、海水冷却排放的浓缩海水，开展海水化学资源综合利用，形成海水淡化 、海水冷却和海水化学资源综合利用产业链，是实现资源综合利