登陆注册
3243900000003

第3章

海水制盐主要有三种方法:即太阳能蒸发法(亦称盐田法)、电渗析法和冷冻法。太阳能蒸发法是很古老的制盐方法,也是目前仍沿用的普遍方法。这种方法是在岸边修建很多像稻田一样的池子,用来晒盐。制盐的过程包括纳潮,制卤、结晶、采盐、贮运等步骤。纳潮,就是把含盐量高的海水积存于修好的盐田中。制卤就是让海水的浓度逐渐加大,当水分蒸发到盐田中时,这时的盐水就是卤水,俗称“泡淹”母液。这种盐水要及时转移到下一个池子——结晶池中。卤水在结晶池中继续蒸,食盐就会渐渐地沉积在池底,形成结晶,达到一定程度就可以采集了。盐田制盐受环境影响很大,海水的盐度、地理位置、降雨量、蒸发量等等因素,都会直接影响盐的产量。这种方法占用的土地和人力资源也比较大,需要加以改进。

冷冻法制盐是地处高纬度国家采用的一种生产海盐的技术,像俄罗斯、瑞典等国家,多用此法制盐。这种方法的原理是,当海水冷却到海水冰点(-18℃)时海水就结冰。海水结成的冰里很少有盐,基本上是纯水。去掉水分,就等于晒盐法中的水分蒸发,剩下浓缩了的卤水就可以制盐了。

电渗析法是随着海水淡化工业发展而产生的一种新的制盐方法。它是充分利用海水淡化所产生的大量含盐量高的“母液”为原料来生产食盐的。与盐田法相比,电渗析法节省了大量的土地,而且不受季节影响,投资少,节省人力。日本目前是世界上惟一用电渗析法完全取代盐田法制盐的国家。电渗析法制盐的工艺流程是:海水→过滤→电渗析制浓缩咸水→咸水蒸发结晶→干燥→包装成品。其中蒸发后的卤水可以生产其他产品。相信随着科学技术的进步,人类会采用更新更高的技术制盐,制盐业会不断地跨上一个又一个新的台阶。

海水提取溴

海水提溴是从海水中提取元素溴的技术。溴及其衍生物是制药业和制取阻燃剂、钻井液等的重要原料,需求量很大。国外从1934年开始海水提溴试验和开发,目前日本、法国、阿根廷和加拿大等国家和地区已建有海水提溴工厂,年产量基本保持在36万吨的水平。中国从1966年开始海水提溴,至今仍处于小型试生产的规模。海水提溴技术有水蒸气蒸馏法、空气吹出法、溶剂萃取法、沉淀法、吸附法等,其中空气吹出法和水蒸气蒸馏法为国内外所普遍采用。空气吹出法的基本流程是酸化→氧化→吹出→吸收→蒸馏;吸收工艺普遍采用碱吸收和一氧化硫吸收,吸收剂有碱、硫、铁屑、溴化钠等。

海水提锂

海水提锂是从海水中提取元素锂的技术。元素锂与钠、镁共存,提取技术难度较大,许多国家从事海水提锂技术研究。日本、以色列等国创造海水提锂吸附法,所选用的吸附剂有氢氧化铝吸附剂、氢氧化铝-活性炭复合吸附剂、氧化锰-活性炭复合吸附剂及各种树脂吸附剂等,其中无定型氢氧化铝吸附剂的吸附能力较强,性能较优越。日本工业技术院四国工业技术试验所近年来研制成功多孔质氧化锰吸附剂,吸附能力比常规锂吸附剂高5~10倍。这种新型吸附剂采取多微孔结构,能选择性吸附海水中的锂,经稀盐酸处理3小时,能解释95%以上被吸附的锂。

海水提铀技术

海水提铀是从海水中提取原子能工业铀原料的技术。海水中铀的蕴藏量约45亿吨,是陆地上已探明的铀矿储量的2000倍,但是浓度极低。所以海水提铀成本比陆地贫铀矿提炼成本高6倍。从20世纪60年代开始,日本、美国、法国等国家从事海水提铀的研究和试验,一般采用三种方法:

(1)吸附法:使用水合氧化钛、碱式碳酸锌、方铅矿石和离子交换树脂等吸附剂吸附海水中微量的铀;(2)生物富集法:使用专门培养的海藻富集海水中微量的铀。据试验,某些海藻铀的富集能力很大,其铀含量甚至超过低品位铀矿的含铀量;(3)起泡分离法:在海水中加入一定量的铀捕集剂如氢氧化铁等,然后通气鼓泡,分离海水中的铀)。

日本是世界上第一个开发海水铀源的国家。日本是一个贫铀国,铀埋藏量仅有8000吨,因此日本把目光瞄向海洋。从1960年起,日本加快研究从海水中提取铀的方法。1971年,日本试验成功了一种新的吸附剂。除了氢氧化钛之外,这种吸附剂还包括有活性碳。日本已于1986年4月在香川县建成了年产10千克铀的海水提取厂。日本还制定了进一步建造工业规模的海水提铀工厂的计划,到2000年前年产铀达1000吨。

海洋药物学

海洋药物学是一个新兴的边缘学科,它以研究海洋药物资源分布、储量、药性、临床应用以及海洋生物活性物质作为主要任务。海洋不仅蕴藏着极为丰富的渔业资源和矿产资源,而且它的海洋生物多样性也极为丰富,生物资源包含很多具有特异生物活性的物质,从而使海洋成为药物的宝库。当前,美、日等国家拨出巨资,成立海洋药物研究机构,从事直接从海洋生物中提取和合成药物的研究,而提取医治癌症、病毒性疾病和心脏病等对人类健康危害最大的疾病的药物为当前研究的重点。

海流发电

从海流中提取电能可以采用三种方式:一是直接以电能的方式用水下电缆送到岸上;二是用洋流电能从海水中提取氢气,用管道输往陆地,或用罐子装藏氢气运往陆地;三是用洋流电能制取压缩空气。他们的设想使海流发电这项研究获得了社会各界的响应。在当时,美国科学家葛利·斯特尔曼曾发明了以水下降落伞系统,从海流中取电的具体方案。这一装置可以将低速海流的能量转换成可以利用的能源。这个装置包括两部分,一部分是安装在船上或平台上的带轴的轮子,另一部分是一根绕着轮子旋转像传送带似的环形缆。在这根缆上,装着一把把形状似降落伞一样的帆,它们都向一个方向排列。当它们绕着环形缆转动时,伞便收笼起来。这样反复不断的运动,导致旋转的轮子驱动使涡轮发电机发电。后来,美国加利福尼亚州的皮特·可沙曼组织设计了一个海流发电方案,取名“科里奥利方案”。

混合基线

一个国家的地理情况不会绝对的曲折或平直,《联合国海洋法公约》第14条承认,沿海国可以交替使用两种方法确定其领海宽度,以适应不同情况。这就是混合基线法。此外,群岛国可以划定连接群岛最外缘岛礁的直线基线。《公约》并对群岛基线的划定方法和条件作了规定。

化学海洋学

化学海洋学也可以叫海洋化学,是用化学原理和化学技术,研究海洋中物质的性质和它们的化学作用的一门科学。化学海洋学研究的范围,涉及到一个庞大而复杂的领域——世界海洋。在广泛的实践中,化学海洋学研究的内容主要有以下四个方面:一是海水化学;二是海洋沉积物化学;三是活体海洋生物化学;四是海洋界面物理化学及与界面物相互作用的化学。因此,化学海洋学相对于海洋学的其他分支学科来说,所描述的内容和范围要更多、更广泛一些。具体来讲,化学海洋学主要是研究和测定海水的同位素、元素及分子能级,或者说,它是研究海洋中有机物和无机物的组成,包括这些物质的基本特性、来源、构造模式,还有在海洋地质、生物、物理、气象等领域中的特殊作用。

河口化学

河口化学是研究各种物质在河口区的河水和海水不断交汇过程中的通量、相互作用、物质变化及其过程的学科。

较早的一条海底铁路隧道

1942年,日本在下关和门司之间修筑了一条长63千米的海底隧道。这是较早的一条海底铁路隧道。

架设海上桥梁

架设海上桥梁一般只适用于狭窄海域地带。上桥梁一般采用多桥墩支承钢架式和少桥墩拉索式两种方式。因为海洋环境恶劣,风浪海流都很大,不利于修建多个桥墩,现代的跨海大桥多采用拉索式钢铁吊桥。国外的跨海大桥都采用少桥墩拉索式钢铁吊桥。

与海上桥梁类似的构造物,如栈桥、人工堤坝,在我国早已出现。青岛栈桥就属于海上桥梁,是青岛着名的风景区。至于人工堤坝,是对侵蚀海岸防护的重要手段。架设海上桥梁,开凿海底隧道也是人类利用高新工程技术,开发利用海洋空间的伟大实践。

扩容法

人们经过长期的观察测量发现,照射到海面上的太阳能,在海面上层就被迅速吸收了,而下层水由于上层水对阳光射线的阻拦,则吸收得较少而且越往下水温越低。例如,在低纬度海域水下500米深处的水温在5℃~10℃之间,而3000米深处的水温只有1℃~2℃。如果把赤道表层水作为热源,把2000米深层的海水作冷源,上下温差达26℃,就可以用作温差发电了。在解决了热源和冷源之后,人们发现只有使海水沸腾产生蒸气时才能推动汽轮机转动发电。可是海水的“热源”只有30℃左右,如果加热使之沸腾,则要耗费大量燃料,这是很不经济而且事与愿违的事情。经过研究分析,人们根据水的物理特性,认为在一个大气压下,水温升到100℃便沸腾。同样,在水温度不变的情况下,当压力降到一定值时,水也要沸腾。这样获得蒸气的方法叫“扩容法”。

用“扩容法”得到蒸气并推动发电的人是法国科学家克劳德。1926年11月15日,克劳德与鲍切特合作,进行了一次海水温差发电的模拟实验。他们用2只容积为25升的烧杯,一只装着28℃的温水,另一只装着冰块,用导管将两只烧杯连成一个密闭系统,外接一台真空泵。系统内有喷嘴,在中央轮和发电机之间,用引线接出3只灯泡。在实验中,克劳德用真空泵将烧杯内的空气抽出,当杯内的大气压为1/25时,温水就变得沸腾起来,随即涡轮转动了,灯泡也发出耀眼的光芒。

1930年,克劳德来到古巴,在其海岸建起了一座22千瓦的海水温差电站。该电站以海边27℃的表层海水为热源,以离海岸2000米远650米深处的冷海水为冷源,以”开式循环方式”发电,发电量达22千瓦。这是世界上第一座海水温差发电站。虽然发出了电,但冷水抽水泵消耗的功率过大,以至于电站发出的全部电力还不能满足水泵的需要。最后一场大风暴把发电站摧毁了。

可抑制癌细胞的海洋生物提取物

海洋中某些动物体内含有一种抗生素。这种抗生素具有抗肿瘤作用。目前,一些制药业的研究人员正在进行从海藻和微小海洋生物提取有毒化合物的实验,以作为医治某些疾病的有效手段。初步实验表明,从某种海绵状生物中提取的有毒物质,有抑制癌细胞发展的作用。从灌肠鱼体内提取的某种物质有助于治疗糖尿病,美国一位海洋问题专家形象地说:“海洋生物犹如一个可提供有关健康问题解决办法的咨询中心。”在考虑从海洋中采药的时候,医学专家们十分重视对珊瑚的开发和利用。实验表明,从珊瑚礁中提取的有毒物质,和某种海绵状生物中提取的毒物一样,也具有抑制癌细胞发展的作用;而从珊瑚礁中提取的其他物质对关节炎和气喘病可起到减轻炎症作用。有一种产于夏威夷的珊瑚,它含有剧毒,可用于制成治疗白血病、高血压及某些癌症的特效药。中国南海一种软珊瑚的提纯物,具有降血压、抗心率失常及解痉等作用。

卤化碳氢化合物

卤化碳氢化合物制成的农药在人们的农业生产中曾产生过积极的作用,但是,它对环境的破坏是严重的。近些年来,一些国家已经禁止使用对环境有破坏作用的农药杀虫剂。但是,它们产生的危害仍然存在。例如,滴滴涕(DDT)和多氯联苯(PCB)等。人们对这些有害物质进入海洋进行了追踪性的研究。由大气进入海洋环境氟里昂,格外受人关注。研究其测定方法,研究下降流区的深层水的流动趋势,对氟里昂进行检测。近些年来,人们在痕量金属研究中又有新突破,其中对铜、锌、铅和汞等主要痕量金属进行有效检测。研制了测定海水和空气中汞的技术方法。人们对海水中汞的研究,增进了人们对甲基化过程,不同种类物质的海-气交换、还原、氧化等过程有了新认识。具有不同氧化还原作用及综合性的放射性同位素,如,铅、镭、镁、钋、钚和镅等研究,可以揭示出海水中发生的重要化学进程。

利用风力淡化海水

正当欧洲南部遭受20世纪最严重干旱的时候,欧洲科学家找到了利用风力淡化海水的新方法。淡化海水要求提供恒定的动力,因为风力中断可能遭致过滤海水的膜损坏。科学家们为了解决这一问题,把膜分解为三个部分,并且发明了一种新型软件,控制风力的输入和储存。新建成的工厂采用分解式流程,根据风力情况,分步进行工作。新工厂的风轮机的发电量超过了工厂的需要,可以储存起来供风力减弱时使用。第一座风力发电站选址于加纳利群岛,这里一直遭受到最严重的干旱。该岛70%的用水来自大海,为了淡化海水要消耗掉火力发电厂发电量的35%。这项新技术市场前景非常广阔,因为大部分饱受干旱之苦的国家常年有风。

美国开发锰结核资源的好处

美国人认为,开发锰结核资源对美国有5大好处。

(1)美国的战略金属镍、钴、锰的97%需要进口,而这些金属的生产国又往往难以保证美国的需要,开发锰结核矿产可以使美国战略金属资源得到价格合理的稳定供应;(2)可以减少美国的外汇赤字;(3)增加基础工业投资;(4)解决地区劳动力就业;(5)使美国能继续地在海洋技术方面保持领先的地位。

锰结核的形成

对于锰结核的形成,一般有三种说法:

(1)生物成因。锰结核的金属来源于沉降到海底的海洋动物遗骨。当它们被生活在结核表面的底栖微生物食用后,使金属聚集,逐渐使锰结核增长。

(2)火山成因。锰结核是由海底火山及由此产生的火山岩的缓惭蚀变,使岩石中含有金属被淋滤,经过沉淀而形成的。

(3)自生化学沉积说。认为锰结核的金属原自海水和沉积物的孔隙水,河流将大陆上的某些金属元素和沉积物带到海中,经过自生化学沉积作用而形成锰结核。这些说法各有各的道理,锰结核究竟是什么原因形成的,恐怕也只能在今后的实践中去寻找答案了。

日本深海开采锰结核的因素

日本也是对海底锰结核研究开发最积极的国家之一,先后投资8000万美元,制定了9年研究开发规划,日本人认为,影响日本深海开采锰结核工作发展的4大因素是:

同类推荐
  • 海洋馆漫游:海洋谜底解析

    海洋馆漫游:海洋谜底解析

    放眼全球,世界上最发达的国家都是海洋大国,经济最活跃的地区都在沿海地区。在当今国际社会,开发海洋、拓展生存和发展空间,已成为世界沿海各国的发展方向和潮流。海洋是一个富饶而未充分开发的自然资源宝库。海洋自然资源包括海域(海洋空间)资源、海洋生物资源、海洋能源、海洋矿产资源、海洋旅游资源、海水资源等。这一切都等待着我们去发现、去开采。青少年认真学习海洋知识,不仅能为未来开发海洋及早储备知识,还能海洋研究事业做出应有的贡献。
  • 探秘:世界未解之谜(地球篇)

    探秘:世界未解之谜(地球篇)

    地球是我们人类赖以生存的家园,是创造和养育了众多生命的伟大母亲。然而,作为高等灵长类生物,人类在地球上生存的时间并不长。虽然,人类至今已经在科技领域取得了一系列重大突破,但是我们仍然无法解释许许多多地球上的谜团。
  • 权益维护篇(农民十万个怎么做)

    权益维护篇(农民十万个怎么做)

    本书着眼于为农民朋友解决现实生活中经常遇到的政策和法律难题,内容涵盖三个方面:一是解答关于农业生产产前、 产中、 产后的一些政策与法律问题;二是解答关涉农民民主权利的政策与法律问题;三是解答农民民生方面的政策与法律问题。
  • 我们的冬天哪去了(别让地球抛弃我们)

    我们的冬天哪去了(别让地球抛弃我们)

    臭氧层遭到破坏,地球在发烧!海水在愤怒,冰川的消融和上涨的海水在吞噬着一个个鲜活的生命,人类的繁荣已激怒了大自然,大自然在惩戒人类,地震、海啸,鱼类的减少以及越来越多的细菌病毒和即将消失的冬天必将改变着人类,改变着人类生存的家园!如果我们人类再不加注意,那么,若干年以后,地球将成为太阳系中又一个火星! 我们只有一个地球,全球气候变暖会影响到每一个人,人类将不得不为此付出代价。地球是我们的家园,我们作为地球的主人,就应该好好保护地球,倡导文明城市,只要我们不污染地球环境,不浪费地球的能源,发展清洁能源、倡导低碳生活、发展绿色经济,就能让这个城市变得更绿色、更环保。
  • 科技常识速读(速读直通车)

    科技常识速读(速读直通车)

    科学技术被广泛的应用到了生活的个个领域,不仅方便了人们的生活,也促进了现代文明和社会的发展。我们对于日常生活中的常用的科学技术产品会有所了解,但是对于更多的还只是初识而已!比如:数字化虚拟人、科学考察船、宇宙飞船、新概念武器、DNA重组技术、纳米技术等。本书对这些新兴领域的科技成果做了一一的展示,不仅拓展了读者的科学技术方面的知识,还丰富和方便了大家的生活。
热门推荐
  • 明治天皇:孝明帝驾崩卷(下册)

    明治天皇:孝明帝驾崩卷(下册)

    《明治天皇》再现了日本从幕末走向明治维新的历史变革,以优美的文笔,宏大的场景,详细描绘了日本近代决定国运的倒幕运动的整个过程。本书塑造了一个个鲜活的日本近代史人物形象,以及他们的坚定信念,对“安政大狱”、“樱田门之变”等重大历史事件的描述详实生动,是一部了解近代日本不可多得的佳作。
  • 高质量生活的好习惯

    高质量生活的好习惯

    《高质量生活的好习惯》从做人、做事、职场、生活、健康五个方面。列举了现代人在追求高质量生活的过程中,应该培养的好习惯和应该克服的坏习惯,结合丰富的事例与轻松的论述,让你在享受阅读的同时,获取战胜自己的力量!将优秀的行为固定成一种规律,这就是一种好习惯;将不良的行为渗透到细节中,这就是一种坏习惯。好习惯使人变得优秀,坏习惯使人变得平庸。
  • 我的吕布兄弟

    我的吕布兄弟

    章辕某日醒来,意外发现穿越到汉末,成了九原县令公子张援。幸机缘凑巧,结识了杀虎救杜鹃的吕布,与他结拜兄弟,并且爱上杜鹃。杜鹃却爱着吕布。吕布杀仇人判徙边。
  • 打出阳光业绩

    打出阳光业绩

    是秘书太不通情达理,是客户太刁钻?面对日渐惨淡的业绩,电话销售的日子近乎“度日如年”。靠一部电话打出阳光业绩,难!有那么难么?数十位金牌电话销售人员的方法与经验与你共享,助你突破秘书关、开发新客户、发掘潜在客户。
  • 修身立世的故事(中华典故故事全集)

    修身立世的故事(中华典故故事全集)

    本套《中华典故故事全集》全部精选我国著名典故故事,并根据具体思想内涵进行相应归类,主要包括《爱国为民的故事》、《军事战争的故事》、《修身立世的故事》、《智慧谋略的故事》、《读书学习的故事》、《品质修养的故事》、《社会世情的故事》、《世事明察的故事》、《心灵情感的故事》和《悟道明理的故事》等十册,书中每个典故都包括诠释、出处和故事等内容,简单明了,短小精悍,具有很强的启迪性、智慧性和内涵性,非常适合青少年用于话题作文的论据,也对青少年的人生成长以及知识增长具有重要的作用,是青少年阅读和收藏的良好版本。
  • 天才弃妃

    天才弃妃

    这年头,穿越不可怕!但是穿越醒来就在乱葬岗,那就有点可怕了!云依睁开眼睛,一双水眸潋滟生辉,自成一股绝世风华!外表弱不禁风,实则心狠手辣的侧妃,很好!表面贤良,实则阴谋不断的姨娘,很好!表象温柔善良,实则心机深沉的庶妹,很好!还有那刻薄的祖母,伪善的父亲,狂傲自负的前夫,都很好!当有一日,云依携着万千风华归来,曾经的那些人,都将被践踏到底,让那些敌人再无翻身之力。回府,斗姨娘,斗庶妹,斗祖母,总之是要斗倒一切反动派。牡丹会,她惊采绝艳,晃花了无数人的眼睛。琼花宴,她绝世风华,舞姿如仙,让多少人如痴如醉。才华出众,气质悠然,却也因此找来了无数的嫉恨与刺杀。奶奶的,她不发威,还真以为她是只温柔的小猫,人人可欺?纤手一抬,她抢了国库!素手一挥,她灭了造反的王爷!水眸一眨,她毁了当朝的相府!宁静如莲,绝世如仙,燕京第一女子,她当之无愧!异世纷乱,她以为自己可以全身而退,最终还是卷入了那局中局。心静如水,她以为自己可以独善其身,最终还是为了那个俊美如神的男子不惧生死。俊美如神,心性凉薄,最终还是为了那个突然闯入心扉的女子,倾尽天下。桃花树下,他对她说:“我愿娶你为妻,爱你一生,一生一世一双人。”推荐新文《重生之田园生活》喜欢温馨清水的,欢迎跳坑。
  • 重口味经济学

    重口味经济学

    在当今这个复杂的世界里,存在很多奇怪的人和事,如果你看不懂,那么很有可能糊里糊涂地被利用。本书便结合社会现实,通俗易懂地讲述了各种重口味经济现象,少了些小清新,多了些重口味,给大家新鲜刺激的阅读感受的同时,让你花钱有门道,赚钱有套路。
  • 笑话中的销售学

    笑话中的销售学

    销售的世界并非神秘莫测,销售的学问也不晦涩难懂,本书将销售学与日常生活中的小笑话结合在一起,让销售学褪去枯燥的外衣,使其以自然生动、平易近人的姿态呈现在读者面前,让更多的人了解销售学,并轻松掌握更多的销售学知识。
  • 江湖丹心

    江湖丹心

    五十年前,发生了一场离奇莫名的江湖人物失踪案五十年后,青城悄然崛起,有了每年的西域之行,这中间的秘密何在?青城六弟子杨茗深恋嫁给师兄的五师姐,他对师姐的爱又是如何转变的呢?一场事故使杨茗的人生发生了重大变化,他为何离开了青城呢?塞外出现了一家酒店,里面每个人看上去都那么奇怪,这和杨茗又有什么关系呢?江湖中出现了一个神秘的组织,这个组织里个个武功高强,这和杨茗又有什么关系呢?
  • 婚然天成之名门宠妻

    婚然天成之名门宠妻

    人前风光,她是商界的名流夫人,人后暖床。二十九岁生日被相恋五年的男友一脚踹到剩女的大军伍当中去,因为撞破了她高贵冷艳的顶级BOS一个惊天大秘密,就被一只集纯良、腹黑、傲娇、暴走、温柔、各种矛盾体于一身的名门纯禽给拽到了已婚妇女的革命队伍中来。【一句话概括】这是一个宠妻无上限的故事