1. 海洋油气开采对动植物的生存有哪些影响海洋资源类型 海洋中有丰富的资源。在当今全球粮食、资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下,开发利用海洋中丰富的资源,已是历史发展的必然趋势。目前,人类开发利用的海洋资源,主要有海洋化学资源、海洋生物资源、海底矿产资源和海洋能源四类。 海水可以直接作为工业冷却水源,也是取之不尽的淡化水源。发展海水淡化技术,向海洋要淡水,是解决世界淡水不足问题的重要途径之一。 海水中已发现的化学元素有80多种。目前,海洋化学资源开发达到工业规模的有食盐、镁、溴、淡水等。随着科学技术的发展,丰富的海洋化学资源,将广泛地造福于人类。 海洋中有20多万种生物,其中动物18万种,包括16000多种鱼类。在远古时代,人类就已开始捕捞和采集海产品。现在,人类的海洋捕捞活动已从近海扩展到世界各个海域。渔具、渔船、探鱼技术的改进,大大提高了人类的海洋捕捞能力。海洋中由鱼、虾、贝、藻等组成的海洋生物资源,除了直接捕捞供食用和药用外,通过养殖、增殖等途径还可实现可持续利用。 在大陆架浅海海底,埋藏着丰富的石油、天然气以及煤、硫、磷等矿产资源。在近岸带的滨海砂矿中,富集着砂、贝壳等建筑材料和金属矿产。在多数海盆中,广泛分布着深海锰结核,它们是未来可利用的潜力最大的金属矿产资源(图3.14《深海锰结核》)。 海水运动中蕴藏着巨大的能量,它们属于可再生能源,而且没有污染。但是,这些能量密度很小,要开发利用它们,必须采用特殊的能量转换装置。现在,具有商业开发价值的是潮汐发电和波浪发电,但是工程投资较大,效益也不高。 海洋渔业生产 海洋渔业资源主要集中在沿海大陆架海域,也就是从海岸延伸到水下大约200米深的大陆海底部分。这里阳光集中,生物光合作用强,入海河流带来丰富的营养盐类,因而浮游生物繁盛(图3.15《大陆架剖面示意》)。这些浮游生物是鱼类的饵料,它们在海洋中分布很不均匀,一般在温带海区比较多。 温带地区季节变化显著,冬季表层海水和底部海水发生交换时,上泛的底部海水含有丰富的营养盐类,这些营养盐类来自海洋中腐烂的生物遗体。暖流和寒流交汇处或有冷海水上泛的地方,饵料比较丰富。这些地方通常是渔场所在地(图3.16《世界主要渔业地区的分布》)。因此,尽管大陆架水域只占海洋总面积的7.5%,渔获量却占世界海洋总渔获量的90%以上。 世界主要渔业国都分布在温带地区,这些温带国家鱼产品消费量高,市场需求大。中国和日本是世界海洋渔获量较多的国家。中国在充分利用近海渔场(图3.17《舟山渔场的沈家门渔港》)和浅海滩涂大力发展海洋捕捞和海水增养殖业的同时,远洋捕捞也获得了较大的发展。日本可耕地有限,人口密度高,因此海洋水产品在食品结构中比重较大。 海洋油、气开发 海底油气的开发,开始于20世纪初。它的发展经历了从近海到远海、从浅海到深海的过程。受技术条件的限制,最初只能开采从海岸直接向浅海延伸的油气矿藏。80年代以来,在能源危机和技术进步的刺激下,近海石油勘探与开发飞速发展,海洋石油开发迅速向大陆架挺进,逐渐形成了崭新的近海石油工业部门。 地质学家和地球物理学家通常利用地震波方法来寻找海底油气矿藏,然后通过海上钻井来估计矿藏类型与分布,分析是否具有商业开发价值。 海上钻井平台(图3.18《海上钻井平台》)是实施海底油气勘探和开采的工作基地,它标志着海底油气开发技术的水平。工作人员和物资在平台和陆地间的运输一般通过直升机完成。油气田离炼油厂一般都较远,油气要经过装油站通过船舶运到目的地,或直接由海底管道输送至海岸。 海底石油和天然气的勘探、开采是一项高投资、高技术难度、高风险的工程,国际合作和工程招标是可行方式之一。 海洋空间利用 世界人口迅速增长,使陆地空间显得越来越拥挤,海洋空间的开发利用问题越来越令人关注。海洋可利用空间包括海上、海中、海底三个部分,随着人类逐步向海洋挺进,海洋将成为人类活动的广阔空间(图3.19未来海洋空间利用示意)。 海洋环境不同于陆地,它的环境和生态条件有其复杂性和特殊性。人类活动在近海和海洋表面,要抗御多变的海洋气象状况和海水的运动;深海活动要能适应黑暗、高压、低温、缺氧的环境;海水的腐蚀性强,海冰的破坏性大,对工程设备材料和结构有严格的要求。因此,海洋空间资源开发对科学技术和资金投入的依赖性大、技术难度高、风险大。 海洋空间利用已从传统的交通运输,扩大到生产、通信、电力输送、储藏、文化娱乐等诸多领域。交通运输方面包括海港码头、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。生产空间有海上电站、工业人工岛、海上石油城、围海造地、海洋牧场等。通信和电力输送空间主要是海底电缆。储藏空间方面,有海底货场、海底仓库、海上油库、海洋废物处理场等。文化娱乐设施空间包括海洋公园、海滨浴场和海上运动区等。 海洋运输和港口建设 海洋曾经是人类从事交通运输的天然屏障。长期以来,人类一直在努力将海洋屏障变为海上坦途。最初,人们利用人力、风力或洋流作为动力,驾驶木船在近海活动。随着欧洲人到达美洲大陆,世界海洋航运由近海转向远洋。之后,世界大洋重要的航道陆续开辟。20世纪初,开辟了通往南极和北极的航道,巴拿马运河和苏伊士运河相继开通。现在,人类已经能够将船舶驶人世界任何海域(图3.20世界主要海运路线)。 20世纪60年代,世界石油生产和运输增长,大型油轮得到发展。集装箱船的兴起,带来了海洋货物运输的革命。今天,穿梭在辽阔海洋上的是百万吨级的大型集装箱货轮和巨型油轮。这些船舶不仅拥有无线电导航和全球定位技术等现代化仪器设备,还可以选择最佳航线服务,以节省能源和航时,减少危险。 沿海港口是海洋运输船舶停泊、中转和装卸货物的场所,也是人们开发利用海洋空间的主要场所。港口一般有一个服务区域,即腹地,该区域的商品和货物通过这个港口向外扩散。为了完成运输任务,港口要有配套的设施,如码头、装卸设备等,还要有高效率的运作服务。在港口发展过程中,受内外因素的影响,港口的规模、服务功能和范围可能有所变化。例如,某些国家的政府为吸引船舶来本国港口中转,对港口实行特殊政策,将港口辟为自由贸易区、自由港等,不需或很少缴纳费用。 荷兰的鹿特丹很早就是世界贸易的中心。之后,鹿特丹港又通过开凿连通北海的运河,改善水运条件而持续发展。鹿特丹利用中转散装货物的机能,发展了农、矿产品加工业和造船工业(图3.21鹿特丹港口的土地利用)。中继贸易也带动了腹地近代工业的迅速发展。第二次世界大战以后,西欧各国经济复兴,鹿特丹成为欧洲联盟的大门,港湾和航空设施得到完善,港口的中转机能更加突出。现在,鹿特丹是世界最大的港口之一,腹地覆盖了欧盟的半数国家。 围海造陆 沿海地区人地矛盾激化,使人们将眼光投向大海。荷兰人从13世纪就开始围海造陆,目前,荷兰有1/5的国土是从海中围起来的。围海造陆是缓解人多地少矛盾的重要途径,但是它需要经过充分的科学论证,特别是做好以水利工程为中心的配套建设。 在近岸浅海水域用砂石、泥土和废料建造陆地,通过海堤、栈桥或者海底隧道与海岸连接,这种新建陆地称为人工岛。世界上一些沿海发达国家如日本、美国、法国、荷兰等都已建造了人工岛。其中以海上城市(图3.22日本神户人工岛)的规模最大、功能最齐全。兴建海上城市,工程和费用巨大,需要以强大的国力作基础。 澳门人多地少,有限的土地不足以满足发展居住、绿化、交通、工业、商业等的建设需要。澳门沿岸有许多淤积成的浅滩,有的在落潮时能露出水面,澳门人将它们视为良好的后备土地资源。100多年来,澳门人利用填海造陆的办法使土地面积扩大了1倍(表3.2澳门历年土地面积的变化和图3.23澳门历年填海范围)。 海洋环境保护 海洋环境问题包括两个方面:一是海洋污染,即污染物进入海洋,超过海洋的自净能力;二是海洋生态破坏,即在各种人为因素和自然因素的影响下,海洋生态环境遭到破坏。 (一)海洋污染 海洋污染物绝大部分于陆地上的生产过程。海岸活动,例如倾倒废物和港口工程建设等,也向沿岸海域排入污染物。污染物进入海洋,污染海洋环境,危害海洋生物,甚至危及人类的健康。 工业生产过程中排出的废弃物是海洋污染物的主要来源,它们集中在大型港口和工业城市附近。1953-1970年,日本九州岛水俣湾发生的汞污染事件,就是因为工厂在生产有机产品过程中,排出含汞废物。这些有害物质流入海洋后,逐渐在鱼和贝类体内富集。最后导致100多人严重中毒,并先后死亡。 核电站和工厂排出的冷却水,水温较高,流入河口或海中时,往往给海洋生物带来影响。施入农田的杀虫剂随雨水流进河流,或者随土壤颗粒在河口附近淤积,最终进入海洋。偶发性的海上石油平台和油轮事故,引起石油渗漏和溢出,造成海洋污染。 (二)海洋生态破坏 除海洋污染外,人类的生产活动,例如工程建设和渔业生(围垦和滥捕等),以及自然环境的变化,例如全球变暖和海平面上升,都会使海洋生态环境遭到破坏和改变。人类对某些海洋生物的过度捕捞,导致海洋生物资源数量减少,质量降低,也使部分物种濒临灭绝。有些海岸工程建设和围海造田缺乏科学论证,破坏了海岸环境和海岸带生态系统。目前,海洋开发活动还缺乏综合的、长远的规划、综合效益比较差。 石油污染和监测防治 沿海工业生产和海运航线上的船舶,是石油污染的主要来源。因此,石油污染区域集中于沿海水域和海上航道沿线。由意外事故造成的石油泄漏,因为污染迹象明显,污染物集中,危害严重,因而倍受公众的关注,也是目前治理污染的重点。 为减少意外事故的发生,很多国家在试验新的原油装载方法。有些国家配备了除污船,用来清除港口水面垃圾和污油。 海洋权益和《联合国海洋法公约》 20世纪60年代以来,出现了世界性的开发海洋热潮。海洋科学和技术迅猛发展,成为当代新技术革命的重要领域之一。为适应国际海洋开发、保护和管理的新形势,国际社会经过20多年的努力,通过了《联合国海洋法公约》,并于1994年11月16日正式生效。海洋法公约的诞生,使国际海洋法律制度发生了重大变革。例如,长期争执不休的领海宽度问题得到了解决;国际海底及其资源确立为人类的共同继承财产。 根据《联合国海洋法公约》,全球144个沿海国家除拥有12海里领海权外,其管辖海域面积可外延到200海里,作为该国的专属经济区,享有勘探、开发、利用、保护、管理海床上覆水域及底土自然资源的主权。我国管辖海域面积为473万平方千米,约相当于我国陆地面积的二分之一,因此,加强海洋综合管理显得日益重要。 《联合国海洋法公约》的诞生,为建立国际法律新秩序迈出了重要一步。但是,因为《联合国海洋法公约》要兼顾各个国家的利益和要求,还有许多不完善和不明确之处。因此,在实施过程中,必然会产生一些新的矛盾和问题。例如,在封闭和半封闭的海域,周边国家主张的200海里专属经济区就有可能存在着重叠,还有一些岛屿主权争议和渔业资源分配等问题,这些都有可能成为相邻国家关系紧张,甚至引发国际冲突的新的因素。因此,相邻国家间管辖海域划界和海洋权益,要求有关国家本着友好协商的精神,予以公平合理的解决。 2. 海洋油气资源开发具有的特点是地质学家和地球物理学家通常利用地震波的方法来寻找海底油气矿藏,然后通过海上钻井来估计矿藏的类型与分布,分析是否具有商业开发价值。 地震波基本上分为纵波(P)和横波(S)。纵波又叫压缩波,其质点的振动方向和波的传播方向一致。纵波传播速度快,可以在固态、液态、气态中传播。横波又叫剪切波,质点的振动方向和波的传播方向是垂直的,传播速度较慢,只能在固体中传播。地震时,纵波和横波同时产生,因纵波比横波传播速度快,所以最先被仪器接收到的是纵波,然后才是横波。又因为纵波、横波在不同的介质状态中有区别,所以可根据地面接收到的纵波和横波的变化,确定地面以下哪些地方可能是气体或液体。这样,地震波的利用为勘探油气资源,提供了一定的依据。 3. 海洋油气开发的意义建设海洋强国是实现中华民族伟大复兴的重要战略任务,要推动海洋科技实现高水平独立自强,加强原创性、引领性科技攻关,把装备制造牢牢抓在自己手里,努力用我们自己的装备开发油气资源,提高能源自给率,保障国家能源安全。遥想当年惨烈的黄海海战,以北洋舰队的完全失败而告终,经此一役后北洋舰队再也无法在黄海制海权上占得上风、被迫退入威海,直接影响后来的甲午海战,也为北洋舰队全军覆没奠定了基础,清政府被迫签订丧权辱国的《马关条约》,间接推动了清朝覆灭。 由此可见,对于我国而言,要想捍卫国家领取完整,强悍的海洋军事力量是不可缺少的;而要想安全开发利用海洋资源如运送生产生活用品、开采矿产石油资源等能源,强悍的海上军事力量是不可缺少的,强大的军事力量能够有效震慑不法之徒,也能够有效确保和平时期执行其他不同类型的重要任务。 4. 石油对海洋生物的影响海洋中的石油都被“锁”起来了,它们隐藏在岩石之中,自然 不会浮到海面之上啦!科学家们通过长时间对海洋的勘测发现,在大陆架 地区和一些深海盆地里有大量的油气资源,可开采的石油总量几乎占到了 全球可开采石油总量的45%。著名的波斯湾就是世界上海底石油资源储存 最为丰富的地区。 石油的生成至少需要200万年的时间。在时间非常久远的远古时期, 大量的植物和动物死亡后,它们的残骸不断分解,与泥沙或碳酸质沉淀物 等物质混合组成有机物沉积层。由于沉积物不断地堆积加厚,导致温度和 压力上升,随着这种过程的不断进行,沉积层变为沉积岩。 经过漫长的地 质年代,这些有机物被埋在厚厚的沉积岩下。地下的高温和高压下使有机 物逐渐转化成石油。由于石油比附近的岩石轻,它们向上渗透到多孔的岩 层中,直到遇到紧密无法渗透的岩层,便停留在这里。地质运动使得岩层 挤压、扭曲,一些地方的岩层中间形成了一定的空间,使得石油逐渐聚集 到这里,形成了油田。 通过钻井和泵取,人们就可以从油田中获得石油。大陆架,是大陆海面下向海洋的延伸,可以说是被海水所覆盖的大陆。 大陆架地区有河流注入,沉积物丰富,海洋生物数量多,较易形成有机物 沉积层。大陆架地区较高的地温有利于有机质转化成石油和天然气。大陆 架地区的地质构造有利于油田的形成。 加之水深较浅,便于开发,因此海 底石油资源的勘探和开发主要集中在大陆架地区。 5. 油气开采对海洋环境的不利影响现时的石油开采一般是指陆地上的石油开采,海洋的石油开采並不多,有报道认为,海洋石油开采还会大有可为,因为地球的陆地面积只占地球表面积的29%,海洋面积占地球表面积71%,如果海洋石油开采特别是深海石油开采解决技术上的难题,石油开釆还可以有几百年光景。 石油的使用是提供能源,而提供能源的方法很多,例如釆用太阳能,风能,潮汐能,地热能,核能,也可以用上述能源进行发电,再用电池充电蓄能,如果使用石墨烯技术,电能的使用效率会很高。太阳能最好使用在日照充足的地区,使用适当的装置保持太阳能器具使光照方向与迎阳面成直角时,太阳能装量的效率会比较高。如果在没有云层影响的相对位置利用无人大型直升机展示高性能太阳能电池並再用微波技术将电能转化为电网的供电设备,现时也不是难以做到之事。如果用上飞艇技术並配上人工智能技术系统,同样可以进行太阳能的大规模使用推广。风能的使用条件比较严苛,但是如果某个国家的山地比较多,使用风能是比较环保的操作,只不过风能不是时时处处都能派上用场。潮汐能的使用技术一般是指潮汐波动时的动能去推动发电机组发电,如果在海边设立蓄能电站,进水口和出口的落差也可以利用潮汐能发电。 地热能和核能的使用方法相似,都是利用水去吸收地热能或核能释放中的热量,再用水的蒸汽动力推动蒸汽轮机,蒸汽轮机再带动发电机发电以完成能源的利用,有时地热能的处所並没有水,这个地方就必须解决引水的工程,而能够产生地热资源的地方往又是天然的核能释放给予提供。现时的核能利用主要是利用某些元素的核裂变原理,更加高级的核能利用是核聚变技术,地球的海水存在核聚变技术可以利用的原料,这就是重氢和超重氢,地球上的核聚变发电技术的原料比较丰富,有专家认为就此可以用上几亿年。 6. 海洋油气开采对动植物的生存有哪些影响因素这是能量转化的漫长过程。 最初的地球微生物、植物通过通过吸收太阳能获得生命的能量,也就是化学能。而动物通过食物链间接获得这些能量。当地球发生地质运动,这些生物被埋入地下,在高压及其他作用下慢慢转化成石油、天然气、煤炭等资源,便将这些化学能储存起来。 人们在开发利用这些资源时,再通过燃烧等方式将它转化为以热能为主的各种形式的能。 但归根结底,都是太阳能。 植物通过光合作用把太阳能转化成化学能存储起来,地震埋入地下,过万年变煤和天然气! 动物间接从植物食物,地震埋入地下过万年变石油或天然气.没有太阳动植物就不能生存! 7. 开采石油对海洋的影响石油及其产品在开采、炼制、贮运和使用过程中进入海洋环境而造成的污染。各种含油废水、海上船舶压舱水和洗舱水的排放,油船遇难、输油管道和近海石油开采的泄漏等,都是海洋石油污染的重要途径。 估计世界经由各种途径入海的石油每年约600余万吨。石油入海后,立即发生一系列变化,包括扩散、蒸发、溶解、乳化、光化学氧化、微生物降解、沉降、形成沥青球等。 石油污染会破坏海滨景观和浴场。海面上的油膜能阻碍大气与海水之间的气体交换,影响海洋植物的光合作用。海兽的皮毛和海鸟羽毛被石油沾污后,就会失去保温、游泳或飞翔能力。石油污染物还会干扰海洋生物的摄食、繁殖和生长发育,改变鱼类的洄游路线,沾污渔具和渔获物,使海产品带有石油味而不能食用。 8. 海洋石油开采的好处和坏处地球上90%的能源消费是依靠石油,天然气和煤炭。这些化石燃料大大增加了大气的二氧化碳浓度,形成酸雨。 一是开采煤炭造成了地表塌陷,水污染和大气污染; 二是开采石油和天然气造成了水污染,破坏了海洋生态系统。1991年的海湾战争烧毁的727口油井给生态环境造成严重破坏。 |
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