第一節 海洋資源環境概述

人類社會扎根陸地，但與面積占地球表面積約71%的海洋從未斷開關系。自古以來，人們對海洋的利用主要體現在兩個方面：第一，人們從海洋中獲得生產生活所需的各類資源；第二，海洋作為一種客觀存在的交流通道，將國際社會連接在一起，便利了國際貿易與文化交流。無論是作為地球資源的儲藏庫，還是作為人類社會環球交通的載體，海洋都能夠產生巨大的經濟效益，推動社會發展。

一 海洋資源的概念及其分類

隨著海洋資源開發的不斷深化，人們對海洋資源的定義也愈加完善。就概念來說，海洋資源有狹義和廣義之分。狹義上講，海洋資源是指傳統的海洋生物資源、海水中的化學資源和淡水資源、海洋所蘊藏的能量資源、海底礦產資源等與海水水體有直接關系的海洋物質與能量。廣義上講，海洋資源除了包含上述的海洋物質與能量外，還包括水體周圍可被人們開發利用的環境，如濱海濕地、港灣、海洋運輸航線、海洋旅游景觀和海洋空間等。綜上所述，本文將海洋資源定義為：在海洋內外地質營力作用下形成的，分布在海洋地理區域內的，可供人們開發利用并且能夠產生經濟價值的物質、能量和空間等。

遼闊的海域集合了形形色色的資源，且這些海洋資源呈現多樣化的特點。根據海洋資源的定義，具體可將其劃分為海洋物質資源、海洋能量資源、海洋空間資源三大類，并且可根據其自然本質屬性將每一大類做進一步細分（見表1-1）。

二 全球主要海洋資源概述

人類對自然資源的認識和開發經歷了單一地上—地上地下兼顧—單一陸地—陸海兼顧的發展過程。與陸地資源開發利用相比，海洋資源開發利用的歷史相對較短、程度較低、潛力較大，因此海洋資源有望成為未來研究的重點和人類社會可持續發展的依賴。從全球范圍來看，占地球水體97%的海洋中蘊藏的資源較陸地的資源豐富得多，海洋可謂是資源的“聚寶盆”。

1．海洋物質資源

全球范圍內對海水及其化學資源、礦產資源、生物資源的開發和利用技術是較為成熟的。在人類目前已知的100多種元素中，海水所囊括的就高達90多種，每立方千米的海水中所包含的化學物質約有3570噸。因此，從某種意義上來說，海水不僅是水，而且是一種可開發的液體資源。人們既可以直接利用海水，也能夠從海水中提取各類鹽或化學元素。

目前，海水主要被直接用于工業生產和商業運營，部分也被用于農業及生活領域（見表1-2）。提高海水資源的利用效率能夠有效緩解生產、生活領域的淡水供給壓力。同時，隨著海水淡化工藝的逐漸成熟，海水淡化已成為人們應對陸地淡水危機的重要手段之一。據統計，全球已開始進行海水淡化的國家超過120個，世界范圍內的海水淡化工廠約有1.4萬座，其中9000座已經正常運轉，日均生產淡化海水2600萬立方米。特別是在中東等缺水地區，淡化海水量已經占其淡水總供應量的80%～90%。

除了海水淡化外，隨著海洋鹽業的發展，從海水中提取的各類鹽或化學元素也非常豐富（見表1-3）。通常來說，海洋鹽業是指利用海水和濱海地下鹵水曬鹽的生產活動，也包含以原鹽為原料加工制成鹽產品的生產活動。海鹽生產多選址在地勢平坦的泥質沙灘，通常發生在降水少、氣溫高且蒸發旺盛的沿海地區。其生產流程主要包括納潮、制鹵、結晶、堆坨四個過程。海鹽是人類生存的必需品和重要的工業原料，海鹽產品以鈉鹽、鎂鹽、鉀鹽、鈣鹽為主。

海水是一寶，海洋所儲備的礦產（見表1-4）也是寶。全球海域內所蘊含的礦產資源非常豐富，其中以海洋油氣資源最為重要。按照分布海域的地理位置不同，可將海洋油氣資源劃分為近海大陸架上的油氣資源和深海區的油氣資源兩部分。根據最新勘探研究的統計結果，世界海洋石油儲備量高達1450億噸，天然氣約有45萬億立方米。目前，海洋石油年產量超過13億噸，占世界石油年度總產量的40%。除了傳統的能源礦產石油和天然氣外，近年來，科學家們還發現了一種更富前景的海洋能源——天然氣水合物。天然氣水合物又稱可燃冰，是在特定溫度和壓力條件下，天然氣與水分子結合形成的白色固態結晶，主要成分是甲烷，易燃燒、能量高、雜質少，燃燒后幾乎無污染，是未來清潔能源的主力軍。據勘探結果估計，全球海洋天然氣水合物礦層厚度和規模較大，其儲量是現有石油、天然氣儲量的兩倍。

除海洋油氣資源之外，海洋礦產資源還包括砂礦、煤礦、多金屬結核等。全球范圍內已探明的具有工業價值的濱海砂礦有30種以上，如金剛石、金、鉑、錫石、鈦鐵礦等。海洋砂礦主要以建筑砂礫、工業砂礦、礦物砂礦為主，其價值僅次于海洋石油和天然氣。另外，海底多金屬結核礦也是重要的海洋礦產資源，富含鐵、錳、銅、鈷、鎳等金屬元素，呈棕黑色結核狀，主要分布在水深為4～6千米的海底沉淀物上，其全球儲量約為3萬億噸，主要分布在太平洋海域。

海洋生物資源是一類能夠自行繁殖和更新的海洋資源，主要特點是通過生物種群的新老交替，其種群數量可不斷得到補充，并且它可以通過一定的自我調節能力達到種群規模的相對穩定。已發現的海洋生物門類約有30種，主要包含對人類有用的海洋動物和海洋植物。且陸地上有的生物門類，海洋中都有，但海洋中的某些門類，陸地上沒有。其中，魚類是海洋生物資源中捕撈量最大的物種之一，也是水產品的主體部分。全球海洋魚類約有20000種，具有捕撈價值的魚類僅有200多種，產量高于1000萬噸的海洋魚類僅有8種。上述數據足以說明海洋生物資源儲量豐富且種類多樣。

2．海洋能量資源

對海洋能量資源的開發利用主要是指利用海洋自身的動能、熱能、勢能等自然能量補充陸地能源的不足，其中包括潮汐能、波浪能、海流能、溫差能、鹽度差能等。潮汐是海洋的一種自然現象，在太陽和月球的引力作用下產生。古人將白天的潮汐稱為“潮”，夜晚的潮汐稱為“汐”。就潮汐能來說，全球海洋的潮汐能約有30億千瓦，年發電量可達1.2萬億千瓦時。

波浪的產生主要源于風力，但在根本上也源自太陽能差異所形成的氣壓梯度。全球海洋的波浪能儲備達700億千瓦，其中可供開發的波浪能有20億～30億千瓦，年發電量可達90萬億千瓦時。

海流是指海洋中部分水體的遠程定向流動，是由風、全球范圍內海水密度不均和海面傾斜等因素造成的。海流不同于潮流，潮流的形成是因為漲落潮引起海水雙向流動。一般來說，潮流與海流并非相互獨立，通常是混合存在的。近海潮流強，而在大洋中心則以海流為主。據估算，世界范圍內海水的流動過程中蘊藏的海流能約有50億千瓦，但由于開發難度較大，能夠為人類利用的不足1億千瓦。

以海水水體的溫度差形式儲存的熱能被稱為溫差能。水平方向來看，溫差的形成源于太陽的輻射，隨著緯度的升高，海水溫度降低，此處海水與赤道海水之間的溫差變大。縱深方向來看，由于海水透射陽光的能力有限，伴隨海水深度增加，水體溫度下降，其與表層水體溫度之間亦能形成水溫差。海洋科技的發展使得人類可開發利用的溫差能達20億千瓦。

鹽度差能是指兩種濃度不同的溶液之間的滲透作用所產生的勢能，其中海水與淡水之間的鹽度差能最具代表性。目前，鹽度差能的開發方式主要有鹽度差發電和鹽度差電池兩種。全球鹽度差能蘊藏量約為26億千瓦，具有儲量大、可再生、無污染等優點。

3．海洋空間資源

海洋空間資源的利用主要針對海洋水域、海洋上空、海底空間及海岸空間。對海洋水域的開發利用體現在海上航道建設方面。以海上航道為基礎發展海上交通運輸能夠將世界大多數國家和地區連接起來，促進國際貿易的發展。海運由于具有運量大、運程遠、運費低等優點，成為洲際商業往來的主要運輸方式。

對海洋上空空間資源的利用主要體現為海上橋梁和海上機場的建設。海上橋梁的建設具有打破隔絕、便利交通的意義，而海上機場的建設則能夠擴大飛機運輸和攻擊的范圍。所以，對海洋上空空間資源的利用不僅具有運輸意義，而且具有軍事戰略意義。

對海底空間的利用主要體現在圍填海造陸和海洋傾廢基地建設方面。圍填海造陸是指充分利用海洋廣袤的空間資源來補充有限的陸地資源，緩解人類用地緊張問題。海洋傾廢則是指向海洋傾倒或深埋廢棄物以減輕陸地環境污染的壓力，特別是對不可降解廢棄物的深埋能夠有效地保證陸地生存環境的可持續發展。

對海岸空間的利用主要表現為灘涂養殖、港口建設、濱海旅游等。利用天然的海洋水體資源培育和養殖海產品既能降低生產成本和生產危險性系數，又能最大可能地保證水產品的天然屬性，滿足更大范圍的消費者群體的需求。海岸港口則是貿易往來的“必需品”，可為船舶停泊靠岸提供避風港，保障貨物的安全。濱海旅游是指充分利用海岸帶的自然風光，為人們休閑度假提供娛樂放松的場所。近年來，隨著海洋旅游資源的開發和濱海旅游基礎設施的完善，濱海旅游業蓬勃發展起來。

在現代海洋資源的開發利用過程中，海洋石油和天然氣的開采、海上運輸、海洋捕撈、海水養殖、海鹽制造等產業規模巨大，已發展成為較為成熟的海洋資源產業。而海水淡化、海洋能利用、海底工程建設等產業正在快速發展中。深海采礦、海洋醫藥等新興海洋產業則尚處于試驗和萌芽階段，未來發展潛力不可估量。