Перспективы использования Мирового океана

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат на тему:

«Перспективы использования Мирового океана»

             

          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент

группы xxxxx

xxxxxxxxxxxx

 

Проверил:

xxxxxxxxxxxxx

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

1. Введение 3

2. Биологические ресурсы Мирового океана 4

3. Химические ресурсы Мирового океана 6

4. Опреснение вод Мирового океана. 8

5. Топливно-энергетические ресурсы Мирового океана. 10

5.1. Использование энергии приливов. 12

5.2. Использование энергии волн. 14

5.3. Использование термической энергии. 14

6. Заключение 16

7. Литература 17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение

В наше время, «эпоху глобальных проблем», Мировой океан играет всё большую  роль в жизни человечества. Являясь огромной кладовой минеральных, энергетических, растительных и животных богатств, которые — при рациональном их потреблении и искусственном воспроизводстве — могут считаться практически неисчерпаемыми, Океан способен решить одни из самых остро стоящих задач: необходимость обеспечения быстро растущего населения продуктами питания и сырьём для развивающейся промышленности, опасность энергетического кризиса, недостаток пресной воды. Нашу планету вполне можно было бы назвать Океанией, так как площадь, занимаемая водой, в 2,5 раза превышает территорию суши. Океанические воды покрывают почти 3/4 поверхности земного шара слоем толщиной около 4000 м, составляя 97% гидросферы, тогда как воды суши содержат всего лишь 1%, а в ледниках скованно только 2%.

Мировой океан, являясь совокупностью  всех морей и океанов Земли, оказывает  огромное влияние на жизнедеятельность  планеты. Огромная масса вод океана формирует климат планеты, служит источником атмосферных осадков. Из него поступает  более половины кислорода, и он же регулирует содержание углекислоты  в атмосфере, так как способен поглощать ее избыток. На дне Мирового океана происходит накопление и преобразование огромной массы минеральных и  органических веществ, поэтому геологические  и геохимические процессы, протекающие  в океанах и морях, оказывают  очень сильное влияние на всю  земную кору. Именно Океан стал колыбелью  жизни на Земле; сейчас в нём обитает  около четырёх пятых всех живых  существ планеты [1].

 

 

 

 

 

2. Биологические ресурсы Мирового океана

Главное богатство Мирового океана — это его биологические ресурсы (рыба, зоо- и фитопланктон и другие). Биомасса Океана насчитывает 150 тыс. видов животных и 10 тыс. водорослей, а её общий объём оценивается в 35 миллиардов тонн, чего вполне может хватить, чтобы прокормить 30 миллиардов (!) человек. Вылавливая ежегодно 85-90 миллионов тонн рыбы, на неё приходится 85% от используемой морской продукции, моллюсков, водорослей, человечество обеспечивает около 20% своих потребностей в белках животного происхождения. Живой мир Океана — это огромные пищевые ресурсы, которые могут быть неистощимыми при правильном и бережном их использовании. Максимальный вылов рыбы не должен превышать 150-180 миллионов тонн в год: превзойти этот предел очень опасно, так как произойдут невосполнимые потери. Многие сорта рыб, китов, ластоногих вследствие неумеренной охоты почти исчезли из океанских вод, и неизвестно, восстановится ли когда-нибудь их поголовье. Но население Земли растёт бурными темпами, всё больше нуждаясь в морской продукции. Существует несколько путей поднятия её продуктивности. Первый — изымать из океана не только рыбу, но и зоопланктон, часть которого — антарктический криль — уже пошла в пищу. Можно без всякого ущерба для Океана вылавливать его в гораздо больших количествах, чем вся добываемая в настоящее время рыба. Второй путь — использование биологических ресурсов открытого Океана. Биологическая продуктивность Океана особенно велика в области подъёма глубинных вод. Один из таких апвеллингов вызывается устойчиво дующими ветрами, которые сгоняют поверхностные воды в сторону открытого моря, а взамен на поверхность поднимаются воды нижележащих слоёв, расположенный у побережья Перу, даёт 15% мировой добычи рыбы, хотя площадь его составляет не более двух сотых процента от всей поверхности Мирового океана. Наконец, третий путь — культурное разведение живых организмов, в основном в прибрежных зонах. Все эти три способа успешно опробованы во многих странах мира, но локально, поэтому продолжается губительный по своим объёмам вылов рыбы. В начале ХХI века наиболее продуктивными акваториями считаются Норвежское, Берингово, Охотское, Японское моря [2].

В последние 20 лет значительно увеличился рыболовный флот и усовершенствовались средства лова. Приросты улова достигали 1,5 миллиона тонн в год. В 2009 году улов превысил 70 миллионов тонн. Было извлечено (в миллионах тонн): морской рыбы 53,37, проходной рыбы 3,1, пресноводной рыбы 8,79, моллюсков 3,22, ракообразных 1,68, прочих животных 0,12, растений 0,92.

Считается, что возросшая мощь технических  средств лова угрожает биоресурсам  Мирового океана. Действительно, придонными тралами портятся рыбьи пастбища. Более интенсивно вырабатываются и  прибрежные зоны, на долю которых приходится 90 процентов улова. Однако тревога  о том, что рубеж естественной продуктивности Мирового океана достигнут, беспочвенна. Со второй половины XX века ежегодно добывалось не менее 21 миллиона тонн рыбы и других продуктов, что тогда считалось биологическим пределом. Однако, судя по расчетам, из Мирового океана можно извлекать до 100 миллионов тонн.

Тем не менее, следует помнить, что к 2030 году даже при освоении пелагических зон проблема снабжения продуктами моря не будет решена. К тому же часть пелагических рыб (нототения, мерланг, путассу, макрурус, аргентина, хек, зубан, ледяная рыба, угольная рыба) уже может быть включена в «Красную книгу». Видимо, необходимо переориентироваться в области питания, шире внедрять в продукты биомассу криля, запасы которого в антарктических водах огромны. Опыт такого рода имеется: в продаже креветочное масло, паста «Океан», сыр «Коралл» с существенной добавкой криля. И, конечно, нужно активнее переходить на «оседлое» производство рыбопродуктов, от лова к океаническому хозяйству. В Японии давно выращивают на морских фермах рыбу и моллюски (свыше 500 тысяч тонн в год), а в США в год 350 тысяч тонн моллюсков. В России ведется плановое хозяйство на морских фермах Приморья, Балтийского, Черного и Азовского морей. Ставятся опыты в бухте Дальние Зеленцы на Баренцевом море [3].

Особенно высокопродуктивными  могут оказаться внутренние моря. Так, в России самой природой предназначено  для регулируемого выращивания  рыбы Белое море. Здесь поставлен  опыт заводского разведения семги и  горбуши — ценных проходных рыб. Возможности только этим не исчерпаны.

 

3. Химические ресурсы Мирового океана

Мировой океан — огромный природный резервуар, заполненный водой, которая представляет собой сложный раствор различных химических элементов и соединений. Некоторые из них извлекаются из воды и используются в производственной деятельности человека и, будучи компонентами солевого состава океанских и морских вод, могут рассматриваться как химические ресурсы. Из 160 известных химических элементов 70 найдено в океанских и морских водах. Концентрация лишь нескольких из них превышает 1 г/л.

К ним относятся: хлористый магний, хлористый натрий, сернокислый кальций. Только 16 элементов находятся в  океане в количестве более 1 мг/л, содержание остальных измеряется сотыми и тысячными  долями миллиграмма в литре воды. Из-за ничтожно малых концентраций их называют микроэлементами химического  состава вод Мирового океана. При  очень малых концентрациях веществ  и элементов в 1 л океанской  воды их содержание достигает весьма внушительных размеров в сравнительно больших объемах вод,

В каждом кубическом километре морской  воды растворено 35 млн. тонн твердых  веществ. В их числе поваренная соль, магний, сера, бром, алюминий, медь, уран, серебро, золото и т.п.

Учитывая громадный объем вод  Мирового океана, суммарное количество растворенных в нем элементов  и их соединений исчисляется колоссальными  величинами. Большую часть (99,6%) солевой  массы океана образуют соединения натрия, магния и кальция. На долю всех остальных  составляющих раствора приходится лишь 0,4%.

В настоящее время используются только те химические ресурсы Мирового океана, добыча которых из океанских  вод экономически выгоднее получения  их из аналогов на суше. Принцип рентабельности лежит в основе морского химического  производства, к главным видам  которого относится получение из морской воды поваренной соли, магния, кальция и брома.

Первое по значению место среди  извлекаемых из морской воды веществ принадлежит обычной поваренной соли NaCl, которая составляет 86% всех растворимых в морской воде солей. Во многих районах мира соль добывают путем выпаривания воды при нагреве солнцем, иногда очищая, а иногда и нет для последующего использования. Добыча поваренной соли из морской воды достигает 6-7 млн. тонн год, что равно 1/3 ее мирового производства [4].

В водах Мирового океана растворено большое количество магния. Хотя его  концентрация в морской воде относительно невелика (0,13%), однако она намного  превышает содержание других металлов, кроме натрия. «Морской» магний встречается  преимущественно в виде хлористых  и в меньшей степени сернокислых  легкорастворимых соединений. Извлекают магний путем отделения от натрия, калия и кальция, окисляя до нерастворимой окиси магния, которую впоследствии подвергают электрохимической обработке. Сегодня магний применяется для изготовления различных легких сплавов и огнеупорных материалов, цемента, а также во многих других

Краткое рассмотрение современного использования  химических богатств океанов и морей  показывает, что уже в настоящее  время извлекаемые из соленых  вод соединения и металлы вносят существенный вклад в мировое производство. Морская химия наших дней дает 6-7% доходов, получаемых от освоения ресурсов Мирового океана.

 

4. Опреснение вод Мирового океана

Если химические элементы, растворенные в водах мирового океана, представляют собой большую ценность для человечества, то не менее ценен и сам растворитель — собственно вода, которую академик А. Е. Ферсман образно называл  «самым важным минералом нашей Земли, не имеющим заменителей». Обеспечение пресной водой сельского хозяйства, промышленности, бытовых нужд населения не менее важная задача, чем снабжение производства топливом, сырьем, энергией.    

Известно, что без пресной воды человек жить не может, быстро растут его потребности в пресной  воде и все более остро ощущается  ее дефицит. Стремительный рост населения, увеличение площади орошаемого земледелия, промышленного потребления пресной  воды превратили проблему дефицита воды из местной в глобальную. Важная причина дефицита пресной воды заключена и в неравномерности водообеспечения суши. Неравномерно распределены атмосферные осадки, неравномерно размещены ресурсы речного стока. Например, в нашей стране 80% водных ресурсов сосредоточено в Сибири и на Дальнем Востоке в малонаселенных местах. Такие крупные агломерации, как Рурская или мегалополис Бостон, Нью-Йорк, Финляндия, Вашингтон, с десятком миллионов жителей, требуют огромных водных ресурсов, которыми не обладают местные источники. Решить проблемы пытаются по нескольким взаимосвязанным направлениям:

— рационализировать водопользование, с тем, чтобы потери воды свести до минимума и осуществить переброску части вод из районов с избыточным увлажнением в районы, где ощущается дефицит влаги;

— кардинальными и эффективными мерами предотвратить загрязнение рек, озер, водохранилищ и других водоемов и создать крупные резервы пресной воды;

— расширить использование новых источников пресной воды. 

Один из наиболее эффективных и  перспективных путей обеспечения  пресной водой является опреснение соленых вод Мирового океана, тем  белее, что большие площади засушливых и малообводненных территорий примыкают к его берегам или находятся поблизости от них. Таким образом, океанские и морские воды служат сырьевыми ресурсами для промышленного использования. Их огромные запасы практически неисчерпаемы, но они на современном уровне развития техники не везде могут рентабельно эксплуатироваться из-за содержания в них растворенных веществ.

Однако там, где для жизнеобеспечения людей не хватает пресной воды и есть условия для строительства  опреснителей, стоимостной фактор отступает на второй план. В некоторых районах опреснение, несмотря на его высокую стоимость экологически выгоднее, чем привоз воды издалека. Опреснение соленых вод развивается достаточно интенсивно. В результате чего каждые два-три года суммарная производительность установок удваивается.

Проблемой опреснения океанских и  морских вод занимаются органы ООН, Международное агентство по атомной  энергии, национальные организации  более чем 15 стран мира. Усилия ученых и инженеров направлены на разработку эффективных мер по комплексному использованию вод Мирового океана, при котором извлечение из них  полезных компонентов сочетается с  производством чистой воды. Такой  путь позволяет наиболее эффективно осваивать водные богатства океана [5].

Кончилось время, когда пресную  воду рассматривали как бесплатный дар природы; рост дефицита, увеличивающиеся  затраты на содержание и развитие водного хозяйства, на охрану водоемов делают воду не только даром природы, но и во многом продуктом человеческого  труда, сырым материалом в дальнейших процессах производства и готовым  продуктом в социальной сфере.       

 

                     

5. Топливно-энергетические ресурсы Мирового океана

Полезные ископаемые — это результат геологического развития нашей планеты, поэтому и в недрах дна морских участков Мирового океана сформировались залежи нефти, природного газа и каменного угля — важнейших видов современного топлива. Исходя из этого, подводные месторождения горючих ископаемых можно рассматривать как топливные ресурсы Мирового океана.