六升七 地理海洋资源课｜了解海洋开发利用

1认识海洋资源的基本范畴演讲人01.02.03.04.05.目录认识海洋资源的基本范畴海洋资源的主要开发利用方式海洋开发利用面临的挑战与保护措施未来海洋开发的新方向课程总结六升七地理海洋资源课｜了解海洋开发利用各位同学好，我是从事海洋资源开发研究的林工，今天很高兴能和大家一起走进海洋，了解我们身边的蓝色宝藏。我第一次真正接触海洋资源开发，是在大学毕业那年跟着导师去舟山渔场做调研，那天清晨我站在渔港的码头上，看着成百上千艘渔船挂着满帆出海，空气中飘着咸咸的海水味和鱼腥味，那一刻我才真切意识到，我们吃的每一条带鱼、每一只螃蟹，都来自这片辽阔的海洋。从那天起，我就和海洋资源打了十几年交道，今天这节课，我就带着大家从我们的日常生活出发，循序渐进地聊聊我们是怎么开发利用海洋资源的。01认识海洋资源的基本范畴1海洋资源的核心定义简单来说，海洋资源就是指在海洋中存在的、能够被人类开发利用的各种物质、能量和空间的总称。它不是单一的某一种东西，而是涵盖了我们生活中方方面面的宝藏。我经常跟身边的朋友说，我们每天接触的很多物品，其实都和海洋有关：比如炒菜用的盐、穿的化纤衣服里的部分原料、甚至治疗感冒的部分药物，都有可能来自海洋。2海洋资源的科学分类根据资源的属性和开发方式，我们可以把海洋资源分成五大类，每一类都有自己独特的开发路径：1.2.1海洋生物资源：也就是海洋里的动植物，比如我们常吃的鱼类、虾类、贝类，还有海带、紫菜这类海藻，甚至包括珊瑚、海草这类构建海洋生态的生物，这是我们接触最多的海洋资源。1.2.2海洋矿产资源：就是藏在海底的各类矿石，比如石油、天然气，还有我们用来做钢材的钛铁矿、用来做陶瓷的石英砂，甚至还有未来的清洁能源可燃冰。1.2.3海洋化学资源：指从海水中可以提取的各类化学元素，比如我们最熟悉的食盐，还有镁、溴、碘这些工业和医药领域常用的原料。2海洋资源的科学分类1.2.4海洋动力资源：就是海洋运动产生的能量，比如潮汐涨落带来的潮汐能、海浪拍打带来的波浪能、海流流动带来的海流能，还有现在热门的海上风能。1.2.5海洋空间与旅游资源：包括可以建港口的海域、可以修跨海大桥的海面、可以开发海岛旅游的区域，还有用来做海洋公园、潜水基地的海洋空间。3海洋资源的重要意义从人类生存的角度来说，海洋贡献了地球上超过一半的氧气，调节着全球的气候，同时为全球超过30亿的人口提供了主要的蛋白质来源。对于我们国家来说，海洋资源更是经济发展的重要支撑：比如我国的海盐产量常年位居世界第一，海上风电的装机量也已经连续多年全球领先。02海洋资源的主要开发利用方式海洋资源的主要开发利用方式了解了海洋资源有哪些类别，接下来我们就具体聊聊，这些宝藏是怎么从海里走到我们身边的。1海洋生物资源开发——餐桌上的海洋馈赠这是人类最早利用的海洋资源，也是和我们日常生活联系最紧密的一类。我记得2019年跟着团队去山东荣成的海带养殖基地调研，当地的渔民告诉我，他们从每年的11月份开始收割海带，一直到次年的3月份，一片海带苗从播种到收获，只需要4个月左右的时间，一亩海域就能产出超过2吨的干海带。1海洋生物资源开发——餐桌上的海洋馈赠1.1传统捕捞与现代养殖的结合早期的海洋生物开发主要依靠近海捕捞，比如舟山渔场曾经是我国最大的渔场，鼎盛时期每年的捕捞量超过百万吨。但随着捕捞强度越来越大，近海的渔业资源逐渐减少，所以现在我们更多采用“捕捞+养殖”的模式：一方面实行休渔期制度，让海洋有休养生息的时间；另一方面大力发展近海养殖和远洋养殖，比如现在我们吃的三文鱼，很多都是在挪威、智利的深海养殖网箱里长大的，我国也在黄海、南海建设了不少深海养殖平台。1海洋生物资源开发——餐桌上的海洋馈赠1.2海洋生物资源的延伸利用除了直接食用，海洋生物还有很多其他的用途：比如从鲨鱼软骨里提取的硫酸软骨素，可以用来制作修复关节的保健品；从海藻里提取的卡拉胶，可以用来做果冻、冰淇淋的增稠剂；还有珊瑚礁里的某些微生物，已经被用来研发治疗癌症的药物。2022年我在南海的一个珊瑚保护区调研时，就看到科研人员正在采集珊瑚样本，研究其中的药用成分。2海洋矿产资源开发——海底的宝藏很多人可能不知道，我们用的很多石油其实都来自海底。2021年我受邀参观了我国南海的荔湾3-1海上油气平台，站在距离海面100多米的钻井平台上，看着脚下的海水，听工作人员介绍，这个平台每天可以开采超过1000万立方米的天然气，足够一个百万人口的城市使用半年。2海洋矿产资源开发——海底的宝藏2.1传统油气资源的开发海上油气开发是海洋矿产资源开发的核心之一，和陆地油气开发不同，海上钻井需要克服海浪、台风等复杂的海洋环境，所以建设成本是陆地的3到5倍，但海底的油气储量非常丰富，据统计全球海底的油气储量占全球总储量的30%以上。我国的渤海、东海、南海都有大型的海上油气田，每年的油气产量占到全国总产量的近20%。2海洋矿产资源开发——海底的宝藏2.2新型海底矿产资源的探索除了油气，海底还有很多新型矿产资源：比如海滨砂矿里的钛铁矿、锆石，是制作航空发动机叶片的重要原料；还有深海多金属结核，里面含有镍、铜、钴等多种金属，未来可以替代陆地的矿产资源。最受关注的还是可燃冰，它是一种在高压低温环境下形成的固体燃料，燃烧后只产生二氧化碳和水，是非常清洁的能源。我国在2017年首次在南海试采可燃冰成功，2023年又实现了可燃冰的连续稳定开采，这意味着未来可燃冰可能成为我国重要的替代能源。3海洋化学资源开发——从海水中提取的财富我老家在天津，小时候经常跟着爷爷去长芦盐场玩，看着工人把海水引入晒盐池，经过风吹日晒，海水慢慢蒸发，最后析出白白的海盐。长芦盐场是我国最大的海盐产区，每年的产盐量超过300万吨，占到全国海盐总产量的四分之一。3海洋化学资源开发——从海水中提取的财富3.1海盐开发的传统与现代工艺传统的晒盐工艺其实非常简单，就是利用太阳能蒸发海水，得到粗盐之后再进行提纯。现在的海盐生产已经实现了机械化，从海水引入到盐粒收集，大部分环节都由机器完成。除了食用盐，海盐还可以用来制作化工原料，比如用海水晒盐后的苦卤，可以提取镁、溴、钾等元素，其中溴是制作阻燃剂、制药的重要原料。3海洋化学资源开发——从海水中提取的财富3.2海水淡化的延伸应用对于沿海的缺水地区来说，海水淡化也是海洋化学资源开发的重要方向。比如我国的西沙群岛，因为岛上没有淡水，全部依靠海水淡化来解决用水问题。2022年我去过西沙的永兴岛，看到岛上的海水淡化厂每天可以生产超过1000吨的淡水，足够岛上居民和驻军使用。现在我国的海水淡化技术已经非常成熟，每吨淡水的成本已经降到了5元左右，很多沿海城市都在建设海水淡化厂，用来补充城市的供水。4海洋动力资源开发——取之不尽的清洁能源和煤炭、石油等化石能源不同，海洋动力资源是可再生的清洁能源，不会产生污染。2021年我到浙江温岭的江厦潮汐电站参观，这是我国第一座大型潮汐电站，站在坝体上看着潮起潮落，海水推动涡轮机转动，发出的电力直接接入了当地的电网。工作人员告诉我，这个电站每年的发电量超过1000万千瓦时，相当于节约了3000吨标准煤。4海洋动力资源开发——取之不尽的清洁能源4.1潮汐能与波浪能的利用潮汐能是利用海水涨落的水位差来发电，江厦潮汐电站就是典型的潮汐电站。除了潮汐能，波浪能也是一种重要的海洋动力资源，现在很多沿海地区都在建设波浪能发电装置，比如我国的广东、福建等地，已经建成了多个波浪能发电站。4海洋动力资源开发——取之不尽的清洁能源4.2海上风电的快速发展最近几年，海上风电的发展非常快，因为海上的风力比陆地更大、更稳定，而且不会占用陆地的土地资源。2023年我去过江苏盐城的海上风电场，看到上百座风力发电机矗立在海面上，叶片转动时发出的电力直接接入了华东电网。据统计，我国的海上风电装机量已经超过了7000万千瓦，占到全球海上风电装机量的一半以上，已经成为全球最大的海上风电市场。5海洋空间与旅游资源开发——蓝色的休闲天地海洋空间资源的开发，和我们的日常生活也息息相关：比如我们坐的高铁、走的跨海大桥，很多都建在海上；我们去旅游的海岛、潜水基地，也是利用了海洋的空间资源。2022年我和家人去三亚蜈支洲岛旅游，看到岛上的潜水基地里，很多游客正在水下欣赏珊瑚礁，那一刻我意识到，海洋不仅是资源库，也是我们休闲娱乐的重要场所。5海洋空间与旅游资源开发——蓝色的休闲天地5.1港口与交通空间的开发港口是海洋空间资源开发的重要内容，比如上海洋山港，是全球最大的集装箱港口，每年的集装箱吞吐量超过4000万标准箱，连接了全球200多个国家和地区。除了港口，跨海大桥也是海洋空间开发的重要成果，比如港珠澳大桥，全长55公里，是世界上最长的跨海大桥，连接了香港、珠海和澳门，大大缩短了三地之间的交通时间。5海洋空间与旅游资源开发——蓝色的休闲天地5.2海洋旅游资源的开发海洋旅游现在已经成为了热门的旅游项目，比如海岛度假、潜水、冲浪、海上乐园等。我国的沿海地区有很多优质的海洋旅游资源，比如山东的青岛、浙江的舟山、广东的三亚，每年都吸引了大量的游客。除了海滨旅游，深海旅游也在逐渐兴起，比如我国的西沙群岛，已经开放了邮轮旅游，游客可以乘坐邮轮前往西沙，欣赏美丽的海底世界。03海洋开发利用面临的挑战与保护措施海洋开发利用面临的挑战与保护措施虽然海洋资源为我们提供了很多的财富，但我们在开发利用的过程中，也遇到了很多问题。2020年我跟着团队去渤海湾清理海洋垃圾，看到海面上漂浮着大量的塑料瓶、渔网，还有被油污污染的海水，那一刻我意识到，海洋保护已经刻不容缓。1常见的海洋开发问题1.1海洋污染海洋污染是最严重的问题之一，主要包括石油泄漏、塑料垃圾污染、工业废水污染等。比如2010年美国的墨西哥湾石油泄漏事故，造成了超过1000平方公里的海域被污染，大量的海洋生物死亡。我国也曾经发生过小型的石油泄漏事故，比如2011年渤海湾的蓬莱19-3油田泄漏事故，造成了近800平方公里的海域被污染。除了石油泄漏，塑料垃圾也是一个大问题，据统计全球每年有超过800万吨的塑料垃圾进入海洋，这些塑料垃圾会被海洋生物误食，甚至通过食物链回到我们的餐桌上。1常见的海洋开发问题1.2过度捕捞与生态破坏过度捕捞会导致海洋生物资源的枯竭，比如舟山渔场，在鼎盛时期每年的捕捞量超过百万吨，但现在因为过度捕捞，渔业资源已经大幅减少，很多鱼类的体型也变小了。除了过度捕捞，围海造田、填海造地也会破坏海洋生态，比如我国的渤海湾，因为围海造田，湿地面积减少了近一半，很多候鸟的栖息地被破坏。1常见的海洋开发问题1.3海洋酸化与气候变化随着全球二氧化碳排放量的增加，海洋吸收了大量的二氧化碳，导致海水的酸度不断升高，这就是海洋酸化。海洋酸化会影响珊瑚礁、贝类等海洋生物的生存，因为它们的外壳和骨骼主要由碳酸钙组成，海水酸化会溶解碳酸钙，导致它们的外壳变薄甚至死亡。2海洋资源的保护与可持续利用为了保护海洋资源，我们国家已经采取了很多措施：2海洋资源的保护与可持续利用2.1建立海洋保护区我国现在已经建立了超过300个海洋保护区，涵盖了珊瑚礁、红树林、海草床等多种海洋生态系统。比如海南的三亚珊瑚礁国家级自然保护区，保护了超过100平方公里的珊瑚礁海域，现在这里的珊瑚覆盖率已经从2010年的20%提升到了现在的40%。2海洋资源的保护与可持续利用2.2实行休渔期制度从1995年开始，我国开始实行海洋伏季休渔制度，每年的5月1日到9月1日，渤海、黄海、东海和南海的近海海域禁止捕捞。休渔期制度实施以来，渔业资源得到了明显的恢复，比如舟山渔场的带鱼产量，从休渔前的每年10万吨提升到了现在的每年30万吨。2海洋资源的保护与可持续利用2.3推广清洁生产和海洋环保技术比如海上油气开发企业，现在都安装了油水分离设备，避免石油泄漏到海洋里；沿海的工厂也都建设了污水处理设施，避免工业废水直接排入海洋。我所在的团队也在研发海洋垃圾清理技术，比如我们开发的无人清理船，可以自动收集海面上的塑料垃圾，现在已经在渤海湾投入使用。2海洋资源的保护与可持续利用2.4加强海洋环保宣传现在很多学校都开展了海洋环保教育，比如我每年都会受邀到中小学做海洋环保讲座，告诉同学们不要乱扔塑料垃圾，不要随意采摘海边的贝壳。同时我们也在利用新媒体平台，传播海洋环保知识，让更多的人了解海洋保护的重要性。04未来海洋开发的新方向未来海洋开发的新方向随着科技的发展，海洋资源的开发利用也在不断升级，未来我们可以从更多的维度开发海洋资源。1深海资源的开发深海是地球上最大的未开发区域，里面蕴藏着大量的矿产资源、生物资源和能源资源。比如深海多金属结核，里面含有镍、铜、钴等多种金属，未来可以替代陆地的矿产资源；还有深海的热液生物，里面含有很多新型的药用成分。我国已经建成了“蛟龙号”载人潜水器，最大下潜深度超过7000米，可以到达全球99%的海底区域，现在我们正在研发更先进的潜水器，未来可以深入深海，开发更多的海洋资源。2海洋生物医药的研发海洋生物中含有很多独特的活性成分，比如从海绵里提取的阿糖胞苷，可以用来治疗白血病；从珊瑚里提取的某些化合物，可以用来治疗癌症。现在全球有超过100种海洋药物已经上市，还有更多的海洋药物正在研发中。我所在的团队也在研发