第一节 海洋资源环境概述

人类社会扎根陆地，但与面积占地球表面积约71%的海洋从未断开关系。自古以来，人们对海洋的利用主要体现在两个方面：第一，人们从海洋中获得生产生活所需的各类资源；第二，海洋作为一种客观存在的交流通道，将国际社会连接在一起，便利了国际贸易与文化交流。无论是作为地球资源的储藏库，还是作为人类社会环球交通的载体，海洋都能够产生巨大的经济效益，推动社会发展。

一 海洋资源的概念及其分类

随着海洋资源开发的不断深化，人们对海洋资源的定义也愈加完善。就概念来说，海洋资源有狭义和广义之分。狭义上讲，海洋资源是指传统的海洋生物资源、海水中的化学资源和淡水资源、海洋所蕴藏的能量资源、海底矿产资源等与海水水体有直接关系的海洋物质与能量。广义上讲，海洋资源除了包含上述的海洋物质与能量外，还包括水体周围可被人们开发利用的环境，如滨海湿地、港湾、海洋运输航线、海洋旅游景观和海洋空间等。综上所述，本文将海洋资源定义为：在海洋内外地质营力作用下形成的，分布在海洋地理区域内的，可供人们开发利用并且能够产生经济价值的物质、能量和空间等。

辽阔的海域集合了形形色色的资源，且这些海洋资源呈现多样化的特点。根据海洋资源的定义，具体可将其划分为海洋物质资源、海洋能量资源、海洋空间资源三大类，并且可根据其自然本质属性将每一大类做进一步细分（见表1-1）。

二 全球主要海洋资源概述

人类对自然资源的认识和开发经历了单一地上—地上地下兼顾—单一陆地—陆海兼顾的发展过程。与陆地资源开发利用相比，海洋资源开发利用的历史相对较短、程度较低、潜力较大，因此海洋资源有望成为未来研究的重点和人类社会可持续发展的依赖。从全球范围来看，占地球水体97%的海洋中蕴藏的资源较陆地的资源丰富得多，海洋可谓是资源的“聚宝盆”。

1．海洋物质资源

全球范围内对海水及其化学资源、矿产资源、生物资源的开发和利用技术是较为成熟的。在人类目前已知的100多种元素中，海水所囊括的就高达90多种，每立方千米的海水中所包含的化学物质约有3570吨。因此，从某种意义上来说，海水不仅是水，而且是一种可开发的液体资源。人们既可以直接利用海水，也能够从海水中提取各类盐或化学元素。

目前，海水主要被直接用于工业生产和商业运营，部分也被用于农业及生活领域（见表1-2）。提高海水资源的利用效率能够有效缓解生产、生活领域的淡水供给压力。同时，随着海水淡化工艺的逐渐成熟，海水淡化已成为人们应对陆地淡水危机的重要手段之一。据统计，全球已开始进行海水淡化的国家超过120个，世界范围内的海水淡化工厂约有1.4万座，其中9000座已经正常运转，日均生产淡化海水2600万立方米。特别是在中东等缺水地区，淡化海水量已经占其淡水总供应量的80%～90%。

除了海水淡化外，随着海洋盐业的发展，从海水中提取的各类盐或化学元素也非常丰富（见表1-3）。通常来说，海洋盐业是指利用海水和滨海地下卤水晒盐的生产活动，也包含以原盐为原料加工制成盐产品的生产活动。海盐生产多选址在地势平坦的泥质沙滩，通常发生在降水少、气温高且蒸发旺盛的沿海地区。其生产流程主要包括纳潮、制卤、结晶、堆坨四个过程。海盐是人类生存的必需品和重要的工业原料，海盐产品以钠盐、镁盐、钾盐、钙盐为主。

海水是一宝，海洋所储备的矿产（见表1-4）也是宝。全球海域内所蕴含的矿产资源非常丰富，其中以海洋油气资源最为重要。按照分布海域的地理位置不同，可将海洋油气资源划分为近海大陆架上的油气资源和深海区的油气资源两部分。根据最新勘探研究的统计结果，世界海洋石油储备量高达1450亿吨，天然气约有45万亿立方米。目前，海洋石油年产量超过13亿吨，占世界石油年度总产量的40%。除了传统的能源矿产石油和天然气外，近年来，科学家们还发现了一种更富前景的海洋能源——天然气水合物。天然气水合物又称可燃冰，是在特定温度和压力条件下，天然气与水分子结合形成的白色固态结晶，主要成分是甲烷，易燃烧、能量高、杂质少，燃烧后几乎无污染，是未来清洁能源的主力军。据勘探结果估计，全球海洋天然气水合物矿层厚度和规模较大，其储量是现有石油、天然气储量的两倍。

除海洋油气资源之外，海洋矿产资源还包括砂矿、煤矿、多金属结核等。全球范围内已探明的具有工业价值的滨海砂矿有30种以上，如金刚石、金、铂、锡石、钛铁矿等。海洋砂矿主要以建筑砂砾、工业砂矿、矿物砂矿为主，其价值仅次于海洋石油和天然气。另外，海底多金属结核矿也是重要的海洋矿产资源，富含铁、锰、铜、钴、镍等金属元素，呈棕黑色结核状，主要分布在水深为4～6千米的海底沉淀物上，其全球储量约为3万亿吨，主要分布在太平洋海域。

海洋生物资源是一类能够自行繁殖和更新的海洋资源，主要特点是通过生物种群的新老交替，其种群数量可不断得到补充，并且它可以通过一定的自我调节能力达到种群规模的相对稳定。已发现的海洋生物门类约有30种，主要包含对人类有用的海洋动物和海洋植物。且陆地上有的生物门类，海洋中都有，但海洋中的某些门类，陆地上没有。其中，鱼类是海洋生物资源中捕捞量最大的物种之一，也是水产品的主体部分。全球海洋鱼类约有20000种，具有捕捞价值的鱼类仅有200多种，产量高于1000万吨的海洋鱼类仅有8种。上述数据足以说明海洋生物资源储量丰富且种类多样。

2．海洋能量资源

对海洋能量资源的开发利用主要是指利用海洋自身的动能、热能、势能等自然能量补充陆地能源的不足，其中包括潮汐能、波浪能、海流能、温差能、盐度差能等。潮汐是海洋的一种自然现象，在太阳和月球的引力作用下产生。古人将白天的潮汐称为“潮”，夜晚的潮汐称为“汐”。就潮汐能来说，全球海洋的潮汐能约有30亿千瓦，年发电量可达1.2万亿千瓦时。

波浪的产生主要源于风力，但在根本上也源自太阳能差异所形成的气压梯度。全球海洋的波浪能储备达700亿千瓦，其中可供开发的波浪能有20亿～30亿千瓦，年发电量可达90万亿千瓦时。

海流是指海洋中部分水体的远程定向流动，是由风、全球范围内海水密度不均和海面倾斜等因素造成的。海流不同于潮流，潮流的形成是因为涨落潮引起海水双向流动。一般来说，潮流与海流并非相互独立，通常是混合存在的。近海潮流强，而在大洋中心则以海流为主。据估算，世界范围内海水的流动过程中蕴藏的海流能约有50亿千瓦，但由于开发难度较大，能够为人类利用的不足1亿千瓦。

以海水水体的温度差形式储存的热能被称为温差能。水平方向来看，温差的形成源于太阳的辐射，随着纬度的升高，海水温度降低，此处海水与赤道海水之间的温差变大。纵深方向来看，由于海水透射阳光的能力有限，伴随海水深度增加，水体温度下降，其与表层水体温度之间亦能形成水温差。海洋科技的发展使得人类可开发利用的温差能达20亿千瓦。

盐度差能是指两种浓度不同的溶液之间的渗透作用所产生的势能，其中海水与淡水之间的盐度差能最具代表性。目前，盐度差能的开发方式主要有盐度差发电和盐度差电池两种。全球盐度差能蕴藏量约为26亿千瓦，具有储量大、可再生、无污染等优点。

3．海洋空间资源

海洋空间资源的利用主要针对海洋水域、海洋上空、海底空间及海岸空间。对海洋水域的开发利用体现在海上航道建设方面。以海上航道为基础发展海上交通运输能够将世界大多数国家和地区连接起来，促进国际贸易的发展。海运由于具有运量大、运程远、运费低等优点，成为洲际商业往来的主要运输方式。

对海洋上空空间资源的利用主要体现为海上桥梁和海上机场的建设。海上桥梁的建设具有打破隔绝、便利交通的意义，而海上机场的建设则能够扩大飞机运输和攻击的范围。所以，对海洋上空空间资源的利用不仅具有运输意义，而且具有军事战略意义。

对海底空间的利用主要体现在围填海造陆和海洋倾废基地建设方面。围填海造陆是指充分利用海洋广袤的空间资源来补充有限的陆地资源，缓解人类用地紧张问题。海洋倾废则是指向海洋倾倒或深埋废弃物以减轻陆地环境污染的压力，特别是对不可降解废弃物的深埋能够有效地保证陆地生存环境的可持续发展。

对海岸空间的利用主要表现为滩涂养殖、港口建设、滨海旅游等。利用天然的海洋水体资源培育和养殖海产品既能降低生产成本和生产危险性系数，又能最大可能地保证水产品的天然属性，满足更大范围的消费者群体的需求。海岸港口则是贸易往来的“必需品”，可为船舶停泊靠岸提供避风港，保障货物的安全。滨海旅游是指充分利用海岸带的自然风光，为人们休闲度假提供娱乐放松的场所。近年来，随着海洋旅游资源的开发和滨海旅游基础设施的完善，滨海旅游业蓬勃发展起来。

在现代海洋资源的开发利用过程中，海洋石油和天然气的开采、海上运输、海洋捕捞、海水养殖、海盐制造等产业规模巨大，已发展成为较为成熟的海洋资源产业。而海水淡化、海洋能利用、海底工程建设等产业正在快速发展中。深海采矿、海洋医药等新兴海洋产业则尚处于试验和萌芽阶段，未来发展潜力不可估量。