海洋与海洋资源讲解课件

1、 海洋与海洋资源高志凤12.3 海洋矿产资源及其开发利用 12.4 海水化学资源与海洋动力资源的开发利用12.5 海洋空间资源的开发利用与环境保护 12.3 海洋矿产资源及其开发利用 12.3.1 海滨砂矿资源 12.3.2 海底矿产资源12.3.3 大洋矿产资源 海洋矿产资源 海洋矿产资源是海洋中产出的矿物原料的总称。海洋矿产资源在广义上应包括海底的矿产资源和海水中的矿产资源两大部分，但一般理解海洋矿产资源仅是海底的矿产资源，而把海水中的矿产资源划为海洋化学资源。海底矿产资源依产出海域划分成海滨砂矿资源、海底矿产资源和大洋矿产资源。海滨砂矿资源和海底砂矿资源皆分布在沿海各国的领海、大陆架与专

2、属经济区内大洋矿产资源主要分布于国际海底内，部分分布于各国的专属经济区内。 按联合国海洋法公约的规定，沿海各国对领海和大陆架与专属经济区内的矿产资源拥有勘探与开发的主权权利，对国际海底的矿产资源则须经联合国海底管理局批准为先驱投资者以后，方可在分配的开辟区域内从事调查、研究与工程开发等活动，并按管理局核准的计划进行勘探和开发工作。12.3.1 海滨砂矿资源 海滨砂矿资源分布于近岸海域的海底。岩石遭受风化剥蚀与破碎后，被地表水与河流搬运至海岸带，其中的有用矿物经海洋动力对泥沙反复淘洗，使矿物或颗粒产生分选，按其比重相对集中，形成富集的砂矿。滨海砂矿有金属矿砂和非金属矿砂之分。1. 海滨金属砂矿在

3、世界海滨砂矿资源中具有经济开采价值的20多种矿种中，绝大多数是金属矿砂，且品味较高。滨海金属矿砂主要分布在:美洲大陆架中的大西洋、太平洋沿岸区有锡石、磁铁矿、钛铁矿、锆石、金红石、金、铂等；非洲陆架区中的大西洋、印度洋沿岸区有钛铁矿、锆石、金红石、独居石和其他贵金属矿；南亚陆架区有钛铁矿、锆石、独居石金红石；东南亚地区的砂锡、钛铁矿、独居石、铌钇矿、磷钇矿、铌铁矿和砂金；澳大利亚沿岸的金红石、锆石、钛铁矿和独居石；欧洲陆架区的北海波罗的海以及大西洋、地中海和黑海，主要有钛铁矿、钛磁铁矿、锆石、独居石、磁铁矿。2. 海滨非金属砂矿在全世界具有经济开采价值的20多种海滨砂矿资源中，非金属砂矿仅有金

4、刚石、石英砂、石榴石、矽线石、琥珀砂，以及可供建筑用的砂和砾石。滨海非金属砂矿主要分布在：美洲陆架区的大西洋沿岸、太平洋沿岸、南美洲和中美洲，有蓝晶石、矽线石、十字石和石榴石；非洲陆架区的南非和西南非广泛分布 有世界著名的金刚石砂矿，在沃尔格角、几内亚海岸的砂矿中还含有蓝宝石、红宝石、海蓝宝石；亚洲印度和斯里兰卡的矽线石、石榴石、刚玉、尖晶石、电气石；欧洲波罗的海和黑海沿岸的蓝晶石、石榴石、琥珀砂等。此外，世界各沿海国家的砂质海岸地区，都不同程度地分布有石英砂和可供建筑用的砂和砾石。12.3.2 海底矿产资源 海底矿产资源实际上是指蕴藏在大陆架和部分陆坡的矿产。海底矿产资源主要是海底石油与天然

5、气、海底煤矿、硫矿、磷灰石矿以及岩盐矿等矿产。海底石油与天然气在海底矿产资源中占首要地位，其价值占海洋矿产资源的90%以上。已探明的海洋石油、天然气储量约占世界总储量的14，它几乎遍布世界各大陆架和部分陆坡深水区。12.3.3 大洋矿产资源 大洋矿产资源主要是大洋多金属矿，它是当今仅次于海底油、气的矿产资源。目前已发现有3种重要类型的大洋多金属矿，即多金属结核、多金属结壳和多金属热液矿。1. 多金属结核多金属结核是一种具有经济价值的结核状多金属沉积矿，富含镍、铜、钴和锰、铁等金属元素。结核为黑色或褐色的多孔隙结核体，大多呈圆球状、椭球状、盘状，较少呈多边形或板状。结核的大小差别较大，粒径从不足

6、130不等，一般为68。结核覆盖在世界大洋的底部，通常铺在硅质的软泥表面，有时部分或全部被埋藏，埋深约1015，易于开采。其产出水深为32005900m，多在45005200m深的洋底广阔平原处。多金属结核主要分布在太平洋，其次是印度洋和大西洋。2. 多金属结核多金属结核是裸露生长于洋底硬质基岩之上的多金属壳状沉积物。它是一种多金属矿物原料，成分与多金属结核相近，含钴、镍、锰、铁、铜、铂等，并有其他有色和贵金属，以及稀有和稀土元素。3. 多金属热液矿多金属热液矿即多金属硫化物和多金属软泥。多金属热液矿产分布于大洋中脊、弧后盆地和新生大洋等海底热流值高的海底。多金属硫化物是洋底高温热液喷出口，即

7、“热烟囱”处高温热液的产物，含铜、铁、锌等硫化物，以及少量的银、铅、铜，甚至金等元素。矿体一般厚度数米，最大厚度可达35m，主要由结晶矿物组成，如黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿 、磁黄铁矿、 闪锌矿、纤锌矿、白铁矿、针铁矿、黄钾铁矾及滑石等。 多金属软泥是一种海底热液成因的金属泥，富含多种金属，以红海多金属软泥最为典型。 热液金属矿床含有金、银、铜、锌、铁多种金属的海底沉积物，分布范围广，储量丰富，含矿品味高，特别是含有陆地上稀少的金、银等贵金属，堪称“海底金银库”。 12.4 海水化学资源与海洋动力资源的开发利用12.4.1 海水化学资源及其开发利用海水占地球总水量的97%以上，海水中已有92种自然

8、界存在的元素被测定或检出。除水以外，海水还包括占溶解成分99.9%以上的11种主要成分、众多的微量和痕量元素、营养有机物、溶解气体以及悬浮于海水中的颗粒物质。虽然海水中含有90多种元素，但是海水和海水中的化学元素要构成可以开发利用的资源，还必须具备两个条件：海水中的化学 元素要达到一定的含量，具备开发利用的价值；现在具备或未来能创造开发利用的技术条件。也就是说，海水化学资源是现代或未来的技术条件能够开发利用的海水和海水中所含的化学元素等。海水化学资源的开发利用主要包括海水直接利用或淡化利用与化学元素的提取使用。 海水直接利用主要是作为工业冷却水直接用于工业生产和直接浇灌土地。 海水淡化是利用海

9、水淡化技术将海水中的盐类及其他固体物质除去后作为饮用水或工农业用水。海盐是目前从海水中提取量较大的物质，我国海盐产量居世界首位。海水制盐的副产品苦卤可以作为发展中的盐化工原料，生产镁盐、钾盐、芒硝和溴等十多种产品。除海水制盐外，海水提取溴、镁等已达到相当的生产规模。美国是最大的产溴国，占世界总产量的一半，产镁量也最高。铀是原子能工业的主要原料，海水中铀的储量大，日本的研究达到相当的规模，现已提出向实用化方向发展。 海水是海洋中存在的最大资源，他的有效利用将促进海洋开发利用的进展。12.4.2 海洋动力资源及其开发利用为了区别于海洋石油、天然气等海洋矿产能源，将海洋本身所蕴有的潮汐能、波浪能、海

10、流能、海洋温差能、海洋盐差能等能源称为海洋动力资源。它是一类非耗竭、可再生的能源。随着科学技术的进步，海洋动力资源必将称为实用的、占有重要地位的新能源。1. 潮汐能海水周期性自然涨落的现象就是我们常说的潮汐。潮汐是由月亮、太阳的引力对地球海洋水体的作用造成的。在潮汐中蕴藏着极大的动能-潮汐能。潮汐发电是利用涨落差的势能，通过水库控制落差推动水轮发电机组发电。2. 波浪能风作用在海面上产生的波浪运动所存储的能量称为波浪能。波浪发电是利用波浪运动或水压推动涡轮发电机组发电。他利用波浪的垂直运动、水平运动、波浪的动压和静压、波浪的水质点运动等。3. 海流能海洋中的海流和潮流所存储的动能称为海流能。浩

11、瀚的大海里，海水沿着一定的路线不停地流动，形成“海中之河”，所以叫海流。海流蕴蓄的动能估计在50108kw左右。由于海流流量极大，又没有枯水期，因此利用海流发电十分可取。4. 海洋热能海洋热能，也有人称之为“海洋里的太阳能”，是海水吸收和存储的太阳辐射能。估计海洋热能的总储量不下401012kw，为目前世界总发电功率的10000多倍。如果能够使海水的温度降低，将热能释放出来，就能设法利用之，海水温差发电就是一种很好的办法：利用低纬度海域表层温海水和深层冷海水之间的温差，实现低温差发电。5. 盐度差能在江河的入海处，在河水与海水的交汇之地或在河水与海水之间，存在含盐浓度的不同，也就是含盐浓度差。

12、由含盐浓度差而形成的能量，就是含盐浓度差能。开发浓度差能的方法大致有二：盐水发电和浓差电池，都在实验研究之中。 从理论上讲，海洋动力资源是具有战略意义的能源。尽管近20多年来不少工业发达国家都在积极研究开发利用海洋新能源，但目前从总体上讲，海洋动力资源开发利用技术还处在发展的初期阶段。12.5 海洋空间资源的开发利用与环境保护海洋空间资源是指人们可以利用的海洋水域、海洋上空、海底和海岸空间。海洋空间资源具有多种用途，海洋空间利用已经从传统的海洋运输利用向其他生产、储藏和文化娱乐利用方面发展。海洋倾废已成为利用海洋的自净能力处理废弃物的一种重要途径。12.5.1 海洋空间资源的开发利用海洋空间资

13、源按开发利用方式可分为海洋交通运输空间、海洋生活和生产空间、海洋旅游空间、海洋通信和电力输送空间等。1. 海洋交通运输空间传统海洋交通运输表现为在宜港岸线上建造港口和利用海面进行运输。新型海洋交通运输体现在运输路线的开辟和建设上，主要有海底隧道、海上道路和桥梁、海上机场、海底管道等。海底输液输气管道主要是用于运输海洋石油和天然气的海底输油、输气管道，这是一种比较经济、高效的运输方式，在世界一些著名的海洋油气田均有采用。2. 海洋生活和生产空间海洋生活和生产空间主要用来建设人工岛和海上城市、海上工厂、围海造地等。人工岛和海上城市是指在海上大面积建设的用来居住、生产和生活的海上建筑。围海造地是通过

14、围堤、堵坝、水闸等工程来圈围部分滩涂、围割部分海域的工程措施。主要以挡潮、御卤、防浪，控制围内水位，形成陆地。3. 海洋旅游空间海洋旅游空间包括海滨地带、开阔海面及其上空以及海底空间。4. 海洋储藏空间海洋储藏空间主要用来建设海底或海中仓库，除了能存储石油外，还能存储煤、淡水、农产品、海沙砾、液态天然气和液化石油气等。5. 海底电缆海底电缆在国外已有近150年的历史了。早在1851年就铺设了从英国多佛尔到法国加英的第一条海底电缆。海底光缆比海底电缆有更大的优越性，既经济实用、易于维护、使用寿命长，又有传输信息速度快、质量好和数量大的优点，迅速取代电缆。世界上第一条越洋海底光缆横跨大西洋，连接欧

15、洲和北美，于1988年投入使用。12.5.2 海洋污染防治与海洋环境保护海洋污染是指人类直接或间接地把一些物质或能量引入海洋环境，产生恶化水质，损害生物资源，危及人类健康，妨碍包括渔业活动在内的各种海事活动、损害海水使用质量等的有害影响。当排污量超过海洋的自净能力时，即造成海洋污染。海洋污染的有害物质很多，目前危害最大的主要有石油、重金属、有机废弃物、热污染、农药、放射性物质等。1. 石油污染石油污染造成大面积海域严重缺氧，使海洋生物因窒息而死亡，对海鸟危害也很大。石油对鱼卵和幼鱼的杀伤力很大，严重影响鱼类的繁殖生长。石油污染鱼、虾、贝、藻类或在生物体内富集，被人食用易致含癌症在内的多种疾病。石油污染还会破坏滨海旅游空间。石油污染源来自遇难事故的油轮、船舶废油或含油污水的违章排放，海上油井的开 采和意外事故以及含油废气的沉降，浅低港口设施的油料泄露，沿海城市生产和生活的含油污水的直接排放，河流的输入等。2. 重金属污染造成海洋污染的重金属主要有汞、镉、铅、锌、铜、镉、砷等，还有锑、钴、锰、镍、硒、银、矾等金属和痕量元素对人类和海洋环境有潜在的危险。3. 有机废弃物陆上生活和工业废水含有大量的有机