海洋的介绍.ppt

1、全球海洋及人类在海洋中的活动,第一节 全球海洋的分布与洋流current系统,一、 全球海洋的分布,（一）海洋的划分及其特征,地球总面积约5.1108km2 (5hundard and ten million square km)，其中大部分是海洋。太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋互相沟通，海洋的总面积为3.61108km2， 占地球表面积的71%。,海洋,海,洋,通常海洋的中心主体部分叫洋，边缘附属(shallow parts around it)部分称海。,大洋的面积大；约占海洋总面积的89，,海的面积小得多，只占海洋总面积的11%；,大洋深度大，平均水深一般都在3000米以上，,海的水深平

2、均较浅，平均水深一般在3000米以下，有的甚至只有几十米深；,大洋有独立的洋流和潮汐系统，,海则受大洋流系和潮汐的支配；,大洋离陆地较远，受陆地影响小，水温、盐度等要素比较稳定，海水的透明度大；,海与陆地接边，受大陆影响大，海洋要素随季节变化大，海水透明度较差。,海底地壳为陆壳性质；,洋底地壳为洋壳性质；,通常海洋的中心主体部分叫洋，边缘附属部分称海。,海,边缘海(marginal sea)：一边以大陆为界，一边以岛屿、半岛为界与大洋分开。,陆间海(intercontinenal sea )：界于大陆之间，有海峡与外海或大洋相连。,内陆海(inland sea)：深入大陆内部的海，海洋状况受大

3、陆影响。,海的分类,边 缘 海,陆间海与内陆海,（二）全球海洋的地理分布,1.四大海洋系统,四大海 洋系统,太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋,太平洋,大西洋,大西洋,印度洋,北冰洋,四大海洋系统的有关参数,2. 海洋的分布特征,海洋面积是陆地面积的2.5倍；海水体积是地球体积的1/800； 海洋平均深度是地球半径的1/1600； 北半球海洋面积占60.7%，南半球占80.9%； 北半球45-70N之间，陆地面积大于海洋面积；南半球只有80S以南为大陆，其余绝大部分为海洋； 北半球以北冰洋位为中心，打陆环形展布，南半球以南极洲为中心，海洋环形展布。,问题：,1. 海与洋有何区别？,在大西洋洋流系统

4、中，还有两条洋流需要提及：一是在南、北赤道暖流之间，流向与之相反的赤道逆流，它东流注入几内亚湾，称为几内亚湾暖流；另一条是从加拿大北部诸岛与格陵兰岛之间，沿拉布拉多半岛南下的拉布拉多寒流。此寒流流经纽芬兰岛东南40N附近与北上的墨西哥湾暖流相汇，使这一带海域经常多雾，而且是温水鱼群和冷水鱼群汇聚的场所，形成世界著名的纽芬兰渔场。 还需指出，顺拉布拉多寒流还经常从北冰洋或格陵兰带来巨大的冰山南下，有时给航海带来严重的威胁。,海洋自然资源的开发,人类社会有着极为悠久的海洋资源开发历史，但几千年来，对海洋资源的利用也仅限于“渔盐之利、舟楫之便”上。直到20世纪60年代以后，随着科学技术的进步和对海洋

5、资源认识的逐步深入，对海洋资源的开发才进入一个空前发展阶段。目前，海洋资源开发已从传统的海洋盐业、海洋渔业和海洋航运业发展到海洋矿产资源开发、海水养殖、海洋能开发、海洋空间利用等新兴开发领域。因此，对海洋资源的理解亦更为广泛。目前，国内外为对海洋资源的认识存在广义与狭义之分：狭义海洋资源是指在海水中生存的生物，溶解于海水中的化学元素和淡水，海水中所蕴藏的能量以及海底的矿产资源。这些都是与海水水体本身有着直接关系的物质和能量。而广义海洋资源，除了指上述的物质与能量外，还包括港湾、航线、水产养殖空间、海洋上空的风、海底地热、海洋景观、海洋空间以及海洋的纳污能力等。 。,第二节 海洋的作用,1、调节

6、气候 吸收热量 水气交换：创造风雨、雷电,2、海洋生物是人类的重要食物资源,每年捕捞海洋生物 8000万1亿吨。 海水养殖（中国最多） 说点你的看法,3、海洋矿产资源是社会物质生产的原料基地,1、石油 天然气 2、大洋锰结核 manganese nodule 和富钴结核 cobalt nodule 3、热液矿产 thermal hydric mineral 4、滨海和浅海砂矿 palcer deposit: 锡石、锆英石、钛铁矿、磁铁矿、金红石、津、独局石、铁矿、磷、红柱石等。,4、连接各大陆的通道,船大，海运便宜 带动了一系列的其他行业：港口、沿海城市、配套的公路、铁路、工农业生产、贸易、财

7、政金融、旅游服务、企业、事业,一、海洋生物资源开发,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,海洋植物资源,海洋动物资源,按系统分类,海洋生 物资源,海洋底栖生物benthic,海洋浮游生物 planktonic,按生物习性分类,海洋游泳生物swimming,海洋生 物资源,水产资源 aquautic,

8、药用资源medical,按资源利用类型,观赏资源 scenic,工业资源 industrial,生物遗传基因资源 genetic,海洋是生命的摇蓝。从第一个有生命力细胞诞生至今，仍有20多万种生物生活在海洋中，其中海洋植物约10万种，海洋动物约16万种。从低等植物到高等植物，植食动物到肉食动物，加上海洋微生物，构成了一个特殊的海洋生态系统，蕴藏着巨大的生物资源。据估计，全球海洋浮游生物的年生产量（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，全球海洋初级生产能力达1350108t;其中浮游动物215108t，

9、底栖动物100108t，海洋植物17108t。 海洋动物达325108t，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,海洋也像陆地一样，有肥美丰产的地方，也有贫瘠荒凉的不毛之地。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。 盛产鱼货的海域称为渔场。世界最著名的有四大渔场：北太平洋渔场、东北大西洋渔场、西北大西洋渔场和秘鲁沿海（东太平洋）渔场。这些渔场中出产的主要经济鱼种有：鲱鱼（青鱼）、鳕鱼（明太鱼）、鲭鱼（鲅鱼、马鲛鱼）、大马哈鱼（鲑鱼）、鲽鱼（比目鱼）、金枪鱼、沙丁鱼以及乌贼（鱿鱼）、虾、蟹和鲸等。中国沿海

10、，东非、西非沿海，澳大利亚以东的太平洋和以西的印度洋海域也是世界上著名的渔场。南极海域则是磷虾资源丰富的海域和大型海洋哺乳动物鲸的出没之地。 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,海洋动物都是人类重要的食物来源之一，因此，自古以来，海洋捕捞就是人类一项重要的生产活动。现在，人类的海洋捕捞活动已从近海扩展到世界各个海域。而渔具、渔船、探鱼技术的改进，也大大提高了人类的海

11、洋捕捞能力。据2000年统计，全球海洋捕捞产量达到8600万吨。而在上世纪初时，海洋捕捞量仅为300万吨，百年之内，海洋捕捞量增大了20多倍。 世界各国海洋渔业的发展水平差别很大。其中日本和俄罗斯一直是渔业产量超过1000万吨的海洋渔业大国，美国、加拿大、南朝鲜及欧洲的一些国家，海洋渔业也比较发达。中国的海洋渔业发展比较快，现在已成为世界海洋渔业第一大国，海洋捕捞也为中国海洋经济的发展做出了巨大贡献。,具有生命力与可再生能力是海洋生物资源的主要特点，但海洋生物自行繁衍的可再生能力要受到一定条件的约束，只有在适宜条件下，生物种群与数量才可以保持平稳发展，反之，生物种群及数量会迅速减少，甚至出现濒

12、危物种。 过度捕捞是导致海洋生物资源迅速减少的主要原因，目前，全球2/3以上的海洋鱼类遭受到过度捕捞，其中25的鱼类因过度捕捞而灭绝或濒临灭绝。 造成海洋鱼类被过度捕捞的原因是海洋捕捞强度的增大。过去，海洋鱼类捕捞强度较弱，渔业资源开发与鱼类的繁衍能保持平衡。但现在人们采用了先进的捕鱼技术，加大了捕捞强度，如果这种势头继续延续，势必会导致鱼类资源衰竭。人们已经认识到，要实现海洋渔业资源的可持续开发，就必须停止掠夺式的海洋渔业资源开发，而最有效的措施就是实行休渔制度。 1995年我国开始在东海、黄海实行伏季休渔制度，以便为鱼类生长繁育提供时间和空间，有效地保护鱼类资源。1999年起南海也开始实行

13、伏季休渔制度。近年来，农业部还制定了海洋捕捞产量实行零增长、对渔船数量和马力实行“双控” 等指导性政策，以保证渔业资源的可持续开发利用。,过去，人们往往把海洋称之为取之不尽、用之不竭的资源宝库；而今天，出海归来的渔民却带着越来越多的失望。捕鱼的网眼变得越来越小，打回来的鱼也变得越来越小。这几年，海上渔业资源日益枯竭，许多渔民基本是做着赔本的买卖。山东省海洋与渔业厅环境保护处孙景茂处长说：“过去，对虾有群体，而现在却看不到了。如今只有一些处在生物链底层的生物还有群体存在，如虾皮、海蜇、海边小贝类等，处在食物链二级以上的几乎没有。” 造成海上渔业资源的枯竭的重要原因是过度捕捞。以渔业大省山东为例，

14、年这个省渔业拖网的产量达多万吨，占总产量。长期实施拖网作业，几乎把鱼子、鱼孙都“一网打尽”，无异于对渔业资源的毁灭性打击。尤其是中日、中韩渔业协定生效后，山东大约有条大马力渔船只能在近海作业，对近海渔业资源破坏较大。 目前我国近海以上的水域基本上已无鱼可捕，“海洋荒漠”呈现在人们面前。我国采取的压船行动，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”。,世界渔业生产由海洋捕捞、内陆捕捞和水产养殖（包括淡水和海水养殖）所组成。1993年，在全世界捕获的1.01亿吨鱼中，海洋捕捞占77.7，内陆捕捞占6.8，水产养殖占15.5。在1950

15、1990年期间，海洋捕捞量差不多翻了5番，达到8600万吨，但到1993年下降到了8400万吨。 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。,(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

16、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。,上世纪80年代开始，海水养殖业得到迅猛发展，养殖的种类也扩展到鱼虾和贝类，养殖的方式主要有高位池养殖与网箱养殖两种形式。海水养殖在给沿海地区带来了重大经济效益的同时，也引发了一系列的环境问题。 海水养殖是近岸海域的主要污染源之一，污染物主要

17、是养殖池中未被鱼虾摄食的饵料，这些残饵中的氮、磷等营养物质可造成周围海水的富营养化而成为邻近海域的主要污染源。 为了保护海洋生态环境，就必须加强近岸海域环境污染整治。首先应加强对高位池养殖的规划和引导，科学地确定高位池养殖与网箱养殖密度。其次，应制定高位养虾强制性排污标准，强化环境保护管理。第三，海水养殖必须要合理投饵、施肥，正确使用药物，合理地配置养殖生物种类、数量和浓度。,二、海洋矿物资源开发,（一）海洋矿物资源的种类与储量,(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、沉淀而形成的矿床。滨海砂矿的分布范围广、储量大，而且易

18、于开发。 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。 海砂矿目前一般采用露天开采的方式进行，开采成本较低，但这种开发方式容易对海洋造成污染和对海岸生态产生破坏，因此，在开发滨海砂矿时一定要注意开展环境保护与生态的恢复。,海底矿产发现、开采和利用是人类矿产资源利用史上的一个巨大进步，海底矿产不仅类型多、矿种多，而且资源量大，开发海底矿产具有长远的战略意义。,(2) 锰结核 锰结核是沉积于深海盆地底部的一种重要的矿产资源，又称为多金属结核，主要

19、是因为这种结核中含有镍、铜、钴、锰等40多种金属元素、稀土元素和放射性元素。据估计全球大洋底部的锰结核的蕴藏量约3万亿吨，如果开采得当，它将是世界上一项取之不尽、用之不竭的宝贵资源。 我国对海洋锰结核的研究始于1976年，并在太平洋赤道附近的国际海底区域进行深海资源的调研，至上世纪末， 我国在海底锰结核这一领域的研究与勘探已步入世界先进行列，标志着我国向海洋大国迈出了坚实的一步。,(3) 石油和天然气 海底油气的发现与开采是20世纪人类海洋开发的最大成就。目前全世界已发现的规模较大的海底油气田有1600多个，其中200 多个已投入生产。在这些油气田中，储量过亿吨的特大油气田有10个，天然气超过

20、万亿立方米的有4个。人们相信，在刚刚跨入的21世纪，海上将出现更多的石油开采基地。 至上世纪90年代末，世界上已有50多个国家和地区在海洋中开采油气，海底石油与天然气的年产量已占世界石油与天气总产量的30与20。海底丰富的油气资源，为人类提供了更多的能源，因而具有广阔的发展前景。我国的渤海、南海、东海也有丰富的海底油气资源，且均进入了勘探与商业开发阶段，其中以渤海油气田的开发成效最为显著，这些油气田的开发，为我国国民经济的发展做出了重大贡献。,（二）世界海底油气资源的分布与开发,海底油气资源储量。许多海底区域的沉积岩中蕴藏着油、气资源。据美国M.T.Holbouty统计，全世界有油气远景的沉积

21、盆地面积7746.3万km2，其中位于海底区域的约2639.5万km2，占34%。 关于海底沉积区石油和天然气储量，由于勘探程度低，目前只有各种预测，实际探明储量并不多。法国石油研究所20世纪80年代初期估计，世界石油资源极限储量10000亿t，可采储量3000亿t，其中海底石油可采储量1350亿t，美国专家L.D威克斯认为，世界石油可采储量3150亿t，其中海底石油1100亿t。日本学者认为，世界石油可采储量2721亿t，其中海底石油748.3亿t，近年来，海底石油和天然气勘探已向深水区发展，在水深4000m海底钻探石油，因此，海底石油实际数量肯定会超过上述各种预测数字。 关于海底天然气储量

22、，也有不同的预测。据国际石油天然气工艺研究所预计，世界天然气总储量为255-280万亿m3，其中海洋天然气储量为140万亿m3。L.G.威克斯把天然气换算成石油可比当量，认为世界天然气为1656亿t，其中海底天然气为556亿t。,海底油气资源勘探开发状况 海底油气资源勘探从1887年美国在加利福尼亚沿海打第一口探井算起，至今已有一百多年的历史。但是，20世纪60年代以前只有少数国家在海上找油，处于探索阶段，70年代下海找油的国家猛增至80多个，进入了高峰期。80年代在海上进行油、气资源勘探的国家约100个，勘探活动遍及除南极以外的各国大陆架海区。 勘探活动在许多海区获得成功，陆续发现了各海区的

23、油、气田。20世纪60年代以前在马拉开波湖、墨西哥湾、加利福尼亚沿海和里海等发现油、气田；60年代至70年代，在北海、波斯湾、墨西哥湾、非洲近海、阿拉斯加北坡、黑海、东南亚各国沿海开展了大规模勘探工作，发现了许多海底油田和气田 进入20世纪80年代以后，海上油、气资源勘探工作受石油价格波动的影响，经历了繁荣和萧条的不同阶段，但是，仍然发现了不少大型油、气田。到1989年为止，挪威大陆架探明可采储量达52亿t，其中大多数油、气田是1978年至1985年发现的。在巴西东南海域的坎波斯盆地，发现了26个油、气盆地，探明石油储量约10亿t，天然气储量990亿m3，在澳大利亚西北部的戈根陆架区，发现了大

24、型海底气田，天然气储量2320亿m3。在80年代，中国近海石油、天然气勘探工作也获得重大进展，先后在渤海、黄海、东海和南海的珠江口、北部湾、琼东南等海区，发现了65个含油、气构造，探明了87亿t石油资源和1300多亿m3天然气资源。,海底石油和天然气生产可以从1947年美国路易斯安那州钻成海上第一口商业性生产井算起，至今已有40多年的历史。海上石油生产发展很快，1950年的产量是0.3亿t，占当时世界石油总产量的5.5%，80年代中期以来，海上石油产量保持在7.5亿t左右，占世界石油总产量的25-28%。海上天然气产量也是不断增加的。1970年海上天然气总产量为1467亿m3，目前年产量已超过

25、3000亿m3，占世界天然气总产量的20%左右。 开采海底油、气资源的国家也是逐步增加的，1950年5个，1960年12个，1970年30个，1980年40个，1990年50个。,三、海洋能资源开发,（一）海洋能资源的种类及其开发能力,海洋中的海水在不断地运动，并不断地产生着各种形式的动力能。海洋动力能包括潮汐与潮流能、波浪能、温度差能、盐度差能、海流能、岸外风能等。海洋能可以通过各种手段转换成电能、机械能或其他形式的能供人类使用。,据计算，仅潮汐能一项每年可能的发电量就比人类有史以来已消耗的能量总和还要大100倍。据联合国教科文组织估计，全球海洋动力资源（也称海洋能）理论可再生的总功率为76

26、6亿千瓦，技术上可利用的功率为64亿千瓦，是目前全世界发电总容量的两倍。科学家们认为，在非再生能源日趋紧张时，海洋动力资源将是人类依赖的主要能源。,潮汐是由于太阳、月球对地球产生的引力所引起的海水周期性涨落的现象，而这种海水涨落过程中产生的能量就是潮汐能。海洋潮汐能不仅是蕴藏量大、周期性明显、无污染的廉价能源，而且还是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源。潮汐能的重要应用之一是发电，潮汐发电的优点是成本低，据估算，每度电的成本只相当火电站的八分之一。法国于1967年建成的装机容量为24万千瓦的朗斯电站是目前世界上最大的潮汐电站；我国自己设计安装的江厦潮汐电站也已投入运行。 现在潮汐能的总体开发利

27、用程度还很低，但随着科学技术的进步，潮汐能将逐渐显示其开发潜力，并将成为21世纪人类的主要能源之一。,(二) 海洋潮汐能开发,位于浙江乐清湾的江厦潮汐发电站,潮汐能的主要利用方式是发电。利用潮汐能进行发电必须具备两个条件： 潮汐的幅度必须大，潮高至少要有几米； 有利的海岸地形。海岸地形必须能储蓄大量海水，并可进行土建工程。 潮汐发电与水力发电的原理相似，主要利用潮水涨、落产生的水位差所具有势能来发电的，即通过把海水涨、落潮的能量转变为机械能，再把机械能转变为电能。潮汐发电的关键就是在海湾或有潮汐的河口建一拦水堤坝，使海湾或河口与海洋隔开构成水库，再在坝内或坝房安装水轮发电机组，然后利用潮汐涨落

28、时海水位的升降，使海水通过轮机转动驱动水轮发电机组发电。 潮汐电站建成的水库分为单水库与双水库。单水库潮汐电站只需筑一道堤坝和建一个水库，涨潮时使海水进人水库，落潮时利用水库与海面的潮差推动水轮发电机组，其缺点是不能连续发电。当然，也可对单水库潮汐电站进行改造，使其既可涨潮时发电，又可在落潮时运行，只是在水库内外水位相同的平潮时才能发电，从而大大提高了潮汐能的利用率。,潮汐电站发电原理,(三) 海洋波浪能开发,风力作用引起海水沿水平方向发生周期性运动而产生的能量即为波浪能。波浪能是一种清洁的可再生的能源，其特点是：能量密度高、分布面广，可以大范围就地采能、就地利用。但是波浪不能定期产生，各地区

29、波高也不一样，因而给其利用造成一定的困难。多年来，科学家们一直在探索如何将波浪能提取出来供人类使用。日本、英国先后研制出以波浪作能源的波浪发电装置。 我国波浪能发电虽起步较晚，但发展很快。小型岸式波浪能发电技术已进入世界先进行列。波浪发电的航标灯已进行生产并推广使用。此外，我国在珠江口大万山岛上研建的岸边固定式波浪能电站也试发电成功。 波浪能是海洋中蕴藏量最大的可再生能源，其开发前景非常广阔。但由于技术原因，其大规模开发利用还有待时日。,（四）温差能、盐差能的开发,海洋中的温差能与盐差能是由于海水温度与盐度在垂直或水平方向上存在的差异所形成，二者均为无污染的可再生资源，前者主要分布在低纬度的海

30、洋、而后者在河口附近海域的蕴藏量最大。 洋温差能与盐差能因其蕴藏量大而具有广阔的开发前景。近年来，利用海洋温差能与盐差能来进行发电已受到各国普遍重视。包括我国在内的部分国家正在进行海洋温差能与盐差能发电研究和试验，而日本、法国、比利时等国还相继建成了一些海洋温差能电站。,到达海面的太阳辐射能能大部分被表层海水所吸收，因此，不同深度的海水温度是不相同的，通常随深度的增加海水温度逐步降低。在低纬度的热带和亚热带海区，表层海水与深层海水的温度差可达20至25。 表层海水与深层海水的温度差可为人类利用而成为一种能源。如可将低沸点的二氧化硫、氨、氟利昂等作为介质，再利用海面与深层海水的温度差使这些介质发

31、生气液循环，以此来推动发电机发电。其操作过程为：低沸点的液态介质在表层温水的热力作用下发生气化、沸腾，吹动发电机发电，再利用深层冷水把气态介质凝结成液态，如此循环不息，就可保持发电机运行。 温差能发电的设想最早是由法国科学家德尔松石1881年提出的，但直到1930年，才由其学生G克洛德试验成功，并建成了世界上第一座海水温差发电装置，然而当时产生的电能还不如耗去的电力多，因而没能付诸应用。 1979年美国在夏威夷建成世界上第一座海洋温差发电站后，各国又开始重视这一新方法。现在，许多国家都在进行海水温差发电研究。1999年底，日本和印度联合开发的1000千瓦海洋温差发电实验成功，进一步推动了该技术

32、的实用化。当然，目前温差能的利用成本太高,使用规模和范围还受到很大限制，广泛使用还需时日。,四、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。 目前，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。,海水农业 海水进行农作物灌溉一直是人们的梦想，世界上许多国家也都在进行这项试验。前

33、苏联曾成功地利用波罗的海芬兰湾的低盐度海水来浇灌沙质土地上的大麦、小麦、甜菜、西红柿、圆白菜和西瓜。近年来，我国部分沿海地区开展的海水灌溉试验也取得初步效果。一般认为，如果具备排水良好的沙质土地、适应的作物和低盐度的海水等条件，那么，实施海水灌溉是可行的。 当然，最好的办法是培育出可以用普通海水灌溉的农作物。据报道，沙特阿拉伯在美国农业科学家的帮助下，已经成功培育出可以用海水直接浇灌的油料作物。东南亚国家也不断传出有关耐盐粮食作物培育成功的消息。一旦大批的耐盐作物培育成功并可大面积推广，无疑将掀起一次农业革命。,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

34、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。,世界上现有20多种海水淡化的技术方法。目前技术纯熟、经济效益较好的海水淡化方法有三种：分别是蒸馏法、电渗析法和反渗透法。 电渗析技术是通过不同电性离子交换膜的单一选择透过性能，使海水中电解质盐类的离子发生分离，从而达到海水淡化的目的。 反渗透

35、法是使用半透膜进行海水淡化。即在半透膜容器内的盐水面上施加压力，当压力大于海水渗透压时，容器内的水分子即通过膜面向外渗透，而盐类离子不能通过，从而达到淡化水的目的。反渗透淡化技术能耗小、造价低、脱盐率高，被认为是最有前途的淡化技术。 蒸馏法是通过将海水加热蒸发，再把蒸汽冷凝得到淡水。这是传统的方法，目前生产能力最大。 我国已具备开发大中型海水淡化装置的技术能力。日产1000吨和200吨级电渗析技术海水淡化装置的工艺设计与技术水平已接近国际先进水平。自行开发的多种反渗透法、超过滤法以及蒸馏法淡化装置，也已大量投入运行。,海水淡化工厂,（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

36、的就有80多种化学元素，其中70多种可以被人类提取利用，海洋是地球上最大的矿产资源库。全世界每年都要从海洋中提取大量的食盐、镁、溴、碘、钾等有用物质，海水素有“液体工业原料”之美誉。,盐是人类日常生活中的必需品，也是很多工业部门的原料之一，而海盐又是盐的主要来源之一。 海水制盐的方法主要有三种，即：盐田法、电渗析法和冷冻法。盐田法历史最悠久，而且也是最简便和经济有效的方法，现在还在广泛采用。 我国海盐生产发展很快，现在沿海各省都有盐田。海盐的生产为我国化工工业提供了原料，而且为人民生活做出了重要贡献。现在，海盐的生产质量在不断提高，品种也越来越多，用途越来越广，除原盐外，已投入批量生产的有洗涤

37、盐、粉碎洗涤盐、精制盐、加碘盐、餐桌盐、肠衣盐、蛋黄盐和滩晒细盐，并在试制调味盐、饲畜用盐等。因此，海水制盐的前景十分乐观。,镁是重要的金属材料，从飞机、船舶、汽车、武器、核设施到信号弹、烟火礼花弹、闪光灯等都离不开镁，而海水则是镁的主要来源。镁在海水中的含量仅次于氯和钠，居第三位。海水中的镁主要以氯化镁和硫酸镁形式存在。 世界上一些缺乏陆地镁矿的国家，如美、英、日等国都建有大型海水提镁工厂，这些国家海水提镁的产量占其国家总产量的90以上。由于海水中提炼的高纯度镁很适合市场的需求，因而海水提镁有着广阔的发展前景。,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

38、、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

39、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。,五、海洋空间资源与海洋运输业,（一）海洋空间资源利用方式,随着地球上人口的增加，土地的减少，地球的陆地空间已不能满足人类生存与发展的需要。而占地球表面积71%的海洋却拥有丰富的空间资源，于是海洋空间资源的开发利用问题就引起了人们的关注。 海洋空间资源的开发利用是缓解地球上人多地少矛盾的重要途径。科学家们预测，到下个世纪，地球上将有1/10的人口移居到海洋城市。尽管近期的海洋空间开发主要集中在海岸和近岸海域，但随着海洋开发技

40、术和交通系统的快速发展，海洋空间开发将拓展到海上、海中乃至海底，开发的规模和内容也将日趋扩大和复杂。,1. 海洋运输空间开发,海洋交通运输空间主要包括海港码头、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。现在，90%以上的国际货运是通过海上运输完成的，海洋交通运输对全球物资流通并推动全球经济的发展具有重大的影响。 海洋交通运输的优点是连续性强、成本低廉，适宜对各种笨重的大宗货物进行远距离运输，正因为如此，世界各国对海洋运输空间的开发极为重视，至上世纪末，全球规模较大的海港达到2000多个，港口集装箱的年吞吐量超过1.5亿个标准箱。而随着世界经济的发展，预计在21世纪海洋交通运

41、输空间与运输能力还将继续扩大。,为了沟通海峡、海湾之间的交通联络，克服水面轮渡费时和易受天气影响的矛盾，很多国家开始兴建海底隧道，海底隧道也已成为全球交通系统的重要组成部分。目前世界上已建成的最长的海底隧道是日本的青函海底隧道，比50千米长的英吉利海峡海底隧道还要长4千米； 而1986年开始兴建的日韩海底隧道，全长将达250千米，届时将成为世界上最长的海底隧道。,人们可以通过在海底铺设电报、电话电缆及可传输多媒体信息的光缆来实现洲际间的信息交流。近年来，用于互联网传输的海底电缆也已逐步开通。正是由于海洋的通信空间功能使得全球人类之间的相互联系与了解得到空前的提高。 通过铺设海底电力电缆还可以实

42、现跨海电力输送。新西兰电力资源较少的北岛就通过海底电力电缆而得到补充的，而我国一些海岛的电力也是借助海底电力电缆来实现调度的。因此，海底电力输送空间为区域资源的再分配提供了帮助 。,2. 海洋生活与生产空间开发,在海洋中开发人类的生活空间主要有两种方式，其一是通过建造海上人工岛来拓展人类的生活空间；其二是通过围海造地来增加生活、娱乐空间。如荷兰通过浇筑拦海大堤将须德海湾与海洋隔开，并将湾内的海水抽出，从而为该国人民增加生活空间，又如我国香港正在通过围海修建迪斯尼乐园。 海洋因其独特的自然地理环境，还可开发成多姿多彩的海上娱乐场所，如今能为人类提供生活、休闲、娱乐的海底村庄、海上城市、海洋公园、

43、海滨浴场、海上运动区等现代海洋工程开始逐步登上历史舞台，可以断言，21世纪人们的生活、娱乐方式也将发生巨大的变革。,香港正在通过围海修建迪斯尼乐园,为了降低运输成本、节约陆地空间及减少对人口相对集中的陆地环境影响，人类开始将一些工厂移至海洋。如在海底石油资源丰富的地域建造海上能源加工基地（海上火力发电厂、海上石油冶炼厂等）；在城市周边海域建造海水淡化工厂等；而在一些土地面积短缺的国家和地区甚至通过围海造地的方式建立一些生产、生活基地，荷兰、日本就是最典型的国家实例。 在21世纪，随着海上电站、工业人工岛、海上城市、海上石油城、海上工厂、围海造地、海洋牧场等海洋生产空间的建成，人类的生产空间布局

44、将发生巨大变化。,3.储藏和倾废空间开发,远离居民区的海底空间因其具有温度低且变幅小等特点而适宜存放石油、天然气、炸药等易燃易爆的危险品，此外，海底还可修建仓库用于储备大米、小麦等易霉易腐的食品。现在，建设海底货场、海底仓库、海上油库、海洋废物处理场等已成为海洋空间资源综合利用的主要方式之一，美国、挪威、日本等国家都在周边海域修建了许多海底油库。除海底外，海上也可以作为储藏空间，美国就在离波斯湾海岸100千米的海上建造了一个无底的贮油罐。,（二）世界海运业发展现状,自从出现集装箱以来，世界海运业发展迅速。80年代，能装运3000 个集装箱（货柜）的货船已让人刮目相看了，如今能装运6600个集装

45、箱的大型货船比比皆是。专家们认为。随着贸易的开放和发展，世界海运事业将迎来新的春天。 在这场没有硝烟的海运大战中，欧洲利用其经济实力，不断扩充船队，提高港口装卸能力。近10年间，西欧大西洋海岸的10个主要港口的装运能力从660 万个集装箱增加到2240万个集装箱。 拉美国家也不甘落后，努力改造港口设施，提高装卸周期，降低服务成本，争夺货源。1999年，巴西各大港口共装卸了198.8万个货柜，名列拉美首位；巴拿马装卸117.5万个货柜，居拉美第二。在拉美和加勒比地区，每年装运20万个货柜以上的港口有20个。,全球货物运输量的70%、货运周转量的90%是通过海运完成的。1999年世界海上贸易运输量为52.3108t；海上贸易周转量则达到21.5亿吨海里。,世界商船队总吨位在1999年达到7.99108t。,从1980年到1995年，东亚及东南亚地区集装箱的港口吞吐量占全球的比重从25增加到41。目前全球前20位的集装箱港口中，东亚及东南亚地区港口吞吐量所占的比重达到7852。由于目前北美、欧洲的大型船舶公司纷纷涉足亚太地区集装箱航运市场，可以预料，未来的一段时间里，亚太集装箱航运市场将是世界航运业争夺的主要市场。,第三节 大陆架的资源开发与海洋环境保护,一、大陆架的生态经济意义,现代海洋的大陆架历经沧海桑田，在漫长的地质历史时