Автор работы: Пользователь скрыл имя, 19 Октября 2015 в 13:26, реферат
Океан — источник крупных биологических ресурсов. Он даёт 12 — 15% белков животного происхождения и 3 — 4% животных жиров общемирового потребления. Мировой улов рыбы и других морепродуктов (кроме млекопитающих) в 1971 составил 59,9 млн. т. (в 1965 — 45,6, в 1970— 60,6 млн. т). На моря и океаны приходится св. 4/5 общего мирового улова.
Океан — источник крупных биологических ресурсов. Он даёт 12 — 15% белков животного происхождения и 3 — 4% животных жиров общемирового потребления. Мировой улов рыбы и других морепродуктов (кроме млекопитающих) в 1971 составил 59,9 млн. т. (в 1965 — 45,6, в 1970— 60,6 млн. т). На моря и океаны приходится св. 4/5 общего мирового улова.
Активное рыболовство охватывает все новые районы. Океан до 1939 св. 83% мирового улова падало на зону к Северу от 20о северной широты, в 1970 она дала только 40%. В 1971 на Тихий океан приходилось 56% улова, на Атлантический океан — 39% и на Индийский океан — 5%. Наибольший удельный вес в промысле морских продуктов имеет рыба — около 90%, на различных моллюсков приходится около 5%, на ракообразных около 3%, на водные растения около 1,5%.
Предметом промысла служат также морские млекопитающие (киты, тюлени и др. ), вылов которых в 1970 превысил 540 тыс. m. Мировой морской промысел охватывает около 25% акватории Океана, основные промысловые районы расположены в пределах шельфа.
В 1971 наибольшие уловы имели (в млн. m): Перу 10,6 (в 1972 — 73 добыча упала); Япония 9,9; СССР 7,3; Норвегия 3,1; США 2,8; Индия 1,8; Таиланд 1,6; Испания 1,5; Дания 1,4; Канада 1,3; Индонезия 1,25; IOAP 1,1; Исландия 0,7.
В связи с быстрым ростом освоения биологических ресурсов Океана и применением мощной техники возникла опасность, что нерегулируемое и нерациональное использование биологических ресурсов Океана приведет к уменьшению их запасов или к невосстановимым потерям.
В связи с необходимостью наиболее рационального освоения ресурсов животного и растительного мира Океана встал вопрос о международном сотрудничестве в этой области, в частности об охране тех или иных обитателей Океана.
Все большую роль призвано играть осуществление искусственного воспроизводства наиболее ценных пород морских животных и растений.
Океан служит источником богатых минеральных ресурсов. Они подразделяются на химические элементы, растворённые в морской воде; полезные ископаемые, содержащиеся под морским дном, как в континентальных шельфах, так и за их пределами; полезные ископаемые на поверхности дна.
Океаны обладают огромными запасами полезных ископаемых (2). Сама морская вода содержит почти все химические элементы, но многие из них — в столь низких концентрациях, что стоимость их извлечения гораздо выше стоимости добычи тех же элементов на суше.
До 70-х годов 20 века из морской воды извлекались преимущественно значительные количества поваренной соли (около 8 млн. т. в год), сернокислого натрия, хлористого магния, хлористого калия, брома. В условиях научно-технической революции открываются перспективы существенного расширения состава извлекаемых химических элементов.
Более 90% общей стоимости минерального сырья, получаемого из Океана, дают Нефть и газ. Общая нефтегазоносная площадь в пределах шельфа оценивается в 13 млн. км2 (около '/2 его площади). По ориентировочным оценкам, геологические запасы нефти в Океане (до глубины 305 м) определяются в 280 млрд. т, газа в 140 триллионов м3; потенциальные запасы их в переводе на нефть оцениваются в 1410 млрд. т.
До начала 70-х годов добыча нефти и газа ограничивалась глубиной 100 — 110 м и расстоянием от берега около 150 км. В ближайшей перспективе возможно расширение работ на более глубоких и удаленных от берега участках Океана. В 1970 добыча нефти в пределах шельфа составила 19,2% общемировой.
Отмечается
тенденция к существенному
Шельф богат и поверхностными залежами, представленными многочисленными россыпями на дне, содержащими металлические руды, а также неметаллические ископаемыми. Важное значение среди них имеют титановые минералы — ильменит и рутил, а также циркон и монацит; наиболее крупные месторождения разрабатываются в Австралии (восточное побережье), где добывается св. 1 млн. т титановых минералов в год (1245 тыс. т в 1970, в т. ч. 877 тыс. т ильменита).
Подобные россыпи распространены также вблизи побережий Индии, Шри-Ланка, Малайзии и др. Большое значение приобретает добыча олова (на шельфе, прилегающем к Малайзии, Индонезии, Таиланду, Вьетнаму и др. странам Азии), железные руды (Япония, Ньюфаундленд в Канаде), самородной серы (Мексика), угля (Канада). и др.; в ряде мест обнаружены золото и платина (например, у берегов Аляски и Калифорнии в США), танталониобаты, магнетит, титано-магнетит, хромиты, алмазы. Последние разрабатываются у юго-западного побережья Африки в Намибии. Широко распространены залежи фосфоритовых конкреций (вблизи берегов Мексики, Перу, Чили, ЮАР и др.).
На обширных площадях дна Океана обнаружены богатые залежи железомарганцевых конкреций — своеобразных многокомпонентных руд, содержащих также никель, кобальт, медь; их потенциальные запасы оцениваются в несколько триллионов т; запасы марганца, никеля, кобальта в этих рудах, по оценкам, во иного раз превышают разведанные запасы их на суше. В некоторых странах предпринимаются эксперименты по промысловой добыче конкреций с глубин до 4 тыс. м. В то же время исследования позволяют рассчитывать на обнаружение крупных залежей различных металлов в коренных породах, залегающих под дном Океана.
Кроме нефти и газа, важное потенциальное значение имеют другие виды энергетических ресурсов. Для получения энергии из Океана можно использовать силу волн, разность уровней, обусловленную приливами и отливами, или разницу температур на водной поверхности и на глубине. Мощность энергии приливов оценивается в 1 млрд. квт. Использование этой энергии находится в самой начальной стадии.
Первая приливная электростанция (ПЭС) построена во Франции (1967)на берегу Ла-Манша, в устье реки Раис. В СССР сооружена опытная Кислогубская ПЭС (19б8) на Севере Кольского полуострова; проектируется строительство более мощных ПЭС. Разрабатывают проекты ПЭС в Канаде, США, Великобритании. Попытки использования энергии волн не выходили за пределы экспериментов. Разрешение труднейшей задачи концентрации рассеянной энергии волн дало бы человечеству новый крупный источник энергии. В отношении освоения термической энергии Океана наиболее благоприятны тропические районы, где температура воды на поверхности береговой зоны достигает 30оС, а на глубине 400 — 500 м — 8—10оС. Строительство первой гидротермальной электростанции предпринято (1969) близ Абиджана (Берег Слоновой Кости).
Океан — основной хранитель тяжелого водорода (дейтерия), который при условии успешного разрешения проблемы управления термоядерной реакцией может стать неисчерпаемым источником энергии.
Из морской воды в промышленных масштабах извлекают лишь немногие вещества, а именно обычную поваренную соль, магний и бром. Соль получали из моря с глубокой древности (3). Традиционный метод, применяемый для этой цели,— заполнение морской водой береговых котлованов. При выпаривании воды на солнце часть примесей высаживается. Концентрированный рассол (рапа) затем переводится в другой котлован, где и происходит осаждение соли. В настоящее время около 33% мировой добычи соли приходится на долю морской воды.
Магний — незаменимая составляющая легких сплавов, применяемых в самолето- и ракетостроении и в точном приборостроении. В 30-е годы около 66,6% мирового производства магния приходилось на долю Германии, и американские и британские ученые начали эксперименты по его извлечению из морской воды. В 1939 г. усилия англичан увенчались успехом — ими был разработан технологический процесс отделения магния в форме гидроксида после смешивания морской воды с известью. В настоящее время магний, получаемый из морской воды, составляет более 60% его ежегодной мировой продукции.
Бром — элемент, необходимый для фотографии, фармацевтической промышленности и производства высокооктанового бензина,— тоже в значительной степени добывается из морской воды.
Перспективы, извлечения из морской воды других элементов определяют главным образом два фактора:
- затруднения с получением какого-либо элемента из наземных источников
- дальнейший прогресс технологии.
В засушливых прибрежных районах большую ценность представляет пресная вода. Ее можно получать из морской путем испарения и конденсации пара— именно так образуются дожди и вообще пресные воды на Земле. Однако искусственное ускорение этого процесса на опреснительных установках — весьма энергоемкое производство и рентабельно только там, где дешева энергия, например на Аравийском полуострове.
Ресурсы континентального шельфа
Помимо ресурсов, заключенных в самой морской воде, существенное количество минералов дает эксплуатация океанского дна. Большую их часть добывают вблизи береговой линии или в мелководных зонах континентального шельфа.
Песок, гравий и известняк, используемые в строительстве, получают с пляжей или из прибрежных вод. Некоторые прибрежные отложения содержат металлы в достаточных для их извлечения количествах. Например, черные пески вдоль Атлантического побережья США от Нъю-Джерси до Флориды содержат ильменит и рутил — рудные минералы титана, а также редкоземельный минерал монацит. Черный песок пляжей западного побережья Новой Зеландии богат железом. Однако чрезмерная эксплуатация подобных месторождений может вызвать размыв берегов.
Важное значение также приобретает добыча материалов с морского дна на мелководье. Так отсасываются по трубам подводные железосодержащие пески вокруг Японии, а с 1962 г. ведутся разработки алмазоносного гравия вблизи берегов Намибии.
(1) Вначале морские нефтяные вышки (1) почти не отличались от наземных. Последующие модификации (2) имели многочисленные опорные стойки. Буровые установки самоподъемного типа (3) обладали уже достающими до дна опорами. Буровые платформы (4) поддерживаются на плаву их собственной подъемной силой и закрепляются на дне с помощью растяжек. На глубоководных участках используются буровые суда (5)
1
(2) Семьдесят три из 93 химических элементов, известных в природе, в измеримых количествах присутствуют в морской воде. Если 1 млн. л морской воды разлить по 50 автоцистернам (А) (при емкости каждой цистерны 20 тыс. л), то на долю элементов, присутствующих в этом объеме, придется лишь неполных две цистерны (Б).
2А
2Б
(3) Соль извлекается из морской воды со времен минойской цивилизации. С этой целью морскую воду заливают в береговые котлованы. После выпаривания на солнце образуется так называемая рапа, из которой и осаждается соль.
3
(4) Иод содержится в морской воде в весьма низких концентрациях (0,006%). Он накапливается в морских водорослях, которые ботаники разделяют на зеленые, красные и бурые. Иод был открыт в 1811 г., тогда его извлекли из золы от сжигания водорослей. Теперь кроме этого используются и другие источники - его получают из чилийской селитры и из попутных нефтяных вод (рассолов).
4
Некоторые минералы извлекают из пород, слагающих морское дно. Поиски их ведутся аналогичными наземным методами, кроме того, используется подводная фотография. В настоящее время эффективно ведутся подводные разработки на глубинах до 183 м. Например, Япония около 207 угля добывает из подводных шахт. Над залежью угля сооружают искусственный остров и с него бурят ствол, вскрывающий угольные пласты.
Со дна Мексиканского залива с помощью перегретой воды вытапливается сера. Серное месторождение там было открыто при поисках нефти. В настоящее время нефть и природный газ являются самыми важными видами минерального сырья, добываемого на морском дне (Ключ). Нефтяные вышки над водой можно теперь встретить повсюду: и в Бассовом проливе между Тасманией и Австралийским материком, и на Каспийском море, и в Мексиканском заливе, и в Северном Ледовитом океане, и вдоль Калифорнийского побережья, и в Северном море, в море Сулу на Филиппинах и в других местах.
Однако монтаж буровых вышек в море весьма сложен и порой сопряжен с риском для жизни. Буровые вышки и платформы должны противостоять жестоким штормам и даже напору дрейфующих ледяных полей. Ученые предлагают использовать для разработки нефтяных месторождений в Арктике искусственный айсберг. Подсчитано, что его создание обойдется в 5 раз дешевле постройки традиционной платформы для бурения. Несмотря на трудности, уже сейчас около 207 мировой добычи нефти приходится на морские разработки и по мере истощения нефтяных месторождений на суше эта доля будет возрастать.
Глубоководные месторождения
На глубоководных участках океанского дна распространены так называемые марганцевые конкреции (5). По форме они похожи на картофелины и известны уже около 100 лет. Помимо марганца они содержат кобальт, медь, железо, никель и другие металлы (6). В отдельных местах Тихого океана масса конкреции на дне превышает 54 кг/м2; встречаются они и в Атлантическом, и в Индийском океанах. Ученые полагают, что конкреции имеют биологическое происхождение. На суше марганец распределен неравномерно.