底棲生物采樣器(3 / 3)

混合基線

一個國家的地理情況不會絕對的曲折或平直,《聯合國海洋法公約》第14條承認,沿海國可以交替使用兩種方法確定其領海寬度,以適應不同情況。這就是混合基線法。此外,群島國可以劃定連接群島最外緣島礁的直線基線。《公約》並對群島基線的劃定方法和條件作了規定。

化學海洋學

化學海洋學也可以叫海洋化學,是用化學原理和化學技術,研究海洋中物質的性質和它們的化學作用的一門科學。化學海洋學研究的範圍,涉及到一個龐大而複雜的領域——世界海洋。在廣泛的實踐中,化學海洋學研究的內容主要有以下四個方麵:一是海水化學;二是海洋沉積物化學;三是活體海洋生物化學;四是海洋界麵物理化學及與界麵物相互作用的化學。因此,化學海洋學相對於海洋學的其他分支學科來說,所描述的內容和範圍要更多、更廣泛一些。具體來講,化學海洋學主要是研究和測定海水的同位素、元素及分子能級,或者說,它是研究海洋中有機物和無機物的組成,包括這些物質的基本特性、來源、構造模式,還有在海洋地質、生物、物理、氣象等領域中的特殊作用。

河口化學

河口化學是研究各種物質在河口區的河水和海水不斷交彙過程中的通量、相互作用、物質變化及其過程的學科。

較早的一條海底鐵路隧道

1942年,日本在下關和門司之間修築了一條長63千米的海底隧道。這是較早的一條海底鐵路隧道。

架設海上橋梁

架設海上橋梁一般隻適用於狹窄海域地帶。上橋梁一般采用多橋墩支承鋼架式和少橋墩拉索式兩種方式。因為海洋環境惡劣,風浪海流都很大,不利於修建多個橋墩,現代的跨海大橋多采用拉索式鋼鐵吊橋。國外的跨海大橋都采用少橋墩拉索式鋼鐵吊橋。

與海上橋梁類似的構造物,如棧橋、人工堤壩,在我國早已出現。青島棧橋就屬於海上橋梁,是青島著名的風景區。至於人工堤壩,是對侵蝕海岸防護的重要手段。架設海上橋梁,開鑿海底隧道也是人類利用高新工程技術,開發利用海洋空間的偉大實踐。

擴容法

人們經過長期的觀察測量發現,照射到海麵上的太陽能,在海麵上層就被迅速吸收了,而下層水由於上層水對陽光射線的阻攔,則吸收得較少而且越往下水溫越低。例如,在低緯度海域水下500米深處的水溫在5℃~10℃之間,而3 000米深處的水溫隻有1℃~2℃。如果把赤道表層水作為熱源,把2000米深層的海水作冷源,上下溫差達26℃,就可以用作溫差發電了。在解決了熱源和冷源之後,人們發現隻有使海水沸騰產生蒸氣時才能推動汽輪機轉動發電。可是海水的“熱源”隻有30℃左右,如果加熱使之沸騰,則要耗費大量燃料,這是很不經濟而且事與願違的事情。經過研究分析,人們根據水的物理特性,認為在一個大氣壓下,水溫升到100℃便沸騰。同樣,在水溫度不變的情況下,當壓力降到一定值時,水也要沸騰。這樣獲得蒸氣的方法叫“擴容法”。

用“擴容法”得到蒸氣並推動發電的人是法國科學家克勞德。1926年11月15日,克勞德與鮑切特合作,進行了一次海水溫差發電的模擬實驗。他們用2隻容積為25升的燒杯,一隻裝著28℃的溫水,另一隻裝著冰塊,用導管將兩隻燒杯連成一個密閉係統,外接一台真空泵。係統內有噴嘴,在中央輪和發電機之間,用引線接出3隻燈泡。在實驗中,克勞德用真空泵將燒杯內的空氣抽出,當杯內的大氣壓為1/25時,溫水就變得沸騰起來,隨即渦輪轉動了,燈泡也發出耀眼的光芒。

1930年,克勞德來到古巴,在其海岸建起了一座22千瓦的海水溫差電站。該電站以海邊27℃的表層海水為熱源,以離海岸2 000米遠650米深處的冷海水為冷源,以”開式循環方式”發電,發電量達22千瓦。這是世界上第一座海水溫差發電站。雖然發出了電,但冷水抽水泵消耗的功率過大,以至於電站發出的全部電力還不能滿足水泵的需要。最後一場大風暴把發電站摧毀了。

可抑製癌細胞的海洋生物提取物

海洋中某些動物體內含有一種抗生素。這種抗生素具有抗腫瘤作用。目前,一些製藥業的研究人員正在進行從海藻和微小海洋生物提取有毒化合物的實驗,以作為醫治某些疾病的有效手段。初步實驗表明,從某種海綿狀生物中提取的有毒物質,有抑製癌細胞發展的作用。從灌腸魚體內提取的某種物質有助於治療糖尿病,美國一位海洋問題專家形象地說:“海洋生物猶如一個可提供有關健康問題解決辦法的谘詢中心。”在考慮從海洋中采藥的時候,醫學專家們十分重視對珊瑚的開發和利用。實驗表明,從珊瑚礁中提取的有毒物質,和某種海綿狀生物中提取的毒物一樣,也具有抑製癌細胞發展的作用;而從珊瑚礁中提取的其他物質對關節炎和氣喘病可起到減輕炎症作用。有一種產於夏威夷的珊瑚,它含有劇毒,可用於製成治療白血病、高血壓及某些癌症的特效藥。中國南海一種軟珊瑚的提純物,具有降血壓、抗心率失常及解痙等作用。

鹵化碳氫化合物

鹵化碳氫化合物製成的農藥在人們的農業生產中曾產生過積極的作用,但是,它對環境的破壞是嚴重的。近些年來,一些國家已經禁止使用對環境有破壞作用的農藥殺蟲劑。但是,它們產生的危害仍然存在。例如,滴滴涕(DDT)和多氯聯苯(PCB)等。人們對這些有害物質進入海洋進行了追蹤性的研究。由大氣進入海洋環境氟裏昂,格外受人關注。研究其測定方法,研究下降流區的深層水的流動趨勢,對氟裏昂進行檢測。近些年來,人們在痕量金屬研究中又有新突破,其中對銅、鋅、鉛和汞等主要痕量金屬進行有效檢測。研製了測定海水和空氣中汞的技術方法。人們對海水中汞的研究,增進了人們對甲基化過程,不同種類物質的海—氣交換、還原、氧化等過程有了新認識。具有不同氧化還原作用及綜合性的放射性同位素,如,鉛、鐳、鎂、釙、鈈和镅等研究,可以揭示出海水中發生的重要化學進程。

利用風力淡化海水

正當歐洲南部遭受20世紀最嚴重幹旱的時候,歐洲科學家找到了利用風力淡化海水的新方法。淡化海水要求提供恒定的動力,因為風力中斷可能遭致過濾海水的膜損壞。科學家們為了解決這一問題,把膜分解為三個部分,並且發明了一種新型軟件,控製風力的輸入和儲存。新建成的工廠采用分解式流程,根據風力情況,分步進行工作。新工廠的風輪機的發電量超過了工廠的需要,可以儲存起來供風力減弱時使用。第一座風力發電站選址於加納利群島,這裏一直遭受到最嚴重的幹旱。該島70%的用水來自大海,為了淡化海水要消耗掉火力發電廠發電量的35%。這項新技術市場前景非常廣闊,因為大部分飽受幹旱之苦的國家常年有風。

美國開發錳結核資源的好處

美國人認為,開發錳結核資源對美國有5大好處。

(1)美國的戰略金屬鎳、鈷、錳的97%需要進口,而這些金屬的生產國又往往難以保證美國的需要,開發錳結核礦產可以使美國戰略金屬資源得到價格合理的穩定供應;

(2)可以減少美國的外彙赤字;

(3)增加基礎工業投資;

(4)解決地區勞動力就業;

(5)使美國能繼續地在海洋技術方麵保持領先的地位。

錳結核的形成

對於錳結核的形成,一般有三種說法:

(1)生物成因。錳結核的金屬來源於沉降到海底的海洋動物遺骨。當它們被生活在結核表麵的底棲微生物食用後,使金屬聚集,逐漸使錳結核增長。

(2)火山成因。錳結核是由海底火山及由此產生的火山岩的緩慚蝕變,使岩石中含有金屬被淋濾,經過沉澱而形成的。

(3)自生化學沉積說。認為錳結核的金屬原自海水和沉積物的孔隙水,河流將大陸上的某些金屬元素和沉積物帶到海中,經過自生化學沉積作用而形成錳結核。這些說法各有各的道理,錳結核究竟是什麼原因形成的,恐怕也隻能在今後的實踐中去尋找答案了。

日本深海開采錳結核的因素

日本也是對海底錳結核研究開發最積極的國家之一,先後投資8000萬美元,製定了9年研究開發規劃,日本人認為,影響日本深海開采錳結核工作發展的4大因素是:

(1)由於日本的地理位置和地質條件以及曆史、文化背景,開發利用海洋對日本的生存和發展有著重要的作用;

(2)日本是世界上最大的鎳、銅消費國,需從國外進口100%的鎳,96%的銅,100%的鈷和90%的錳。日本工業希望減少對這些金屬進口的依賴性;

(3)日本需要維持和西方工業國家在深海開發多金屬結核的技術、經濟政治方麵的緊密合作;

(4)日本需要加強政府和私人企業之間的傳統的緊密聯係。