张力 推平台用绷紧的钢索系留,工作水深刻达600--900 米。后两种平台都是从海底 直立到海面的固定平台,其特点主要是采用缩小横断面等技术,降低造价,其工作 深度可达500--600 海洋生物资源开发中国海域的生物种类丰富多样,已有描述记录的物种达2 万多种。海产鱼类 1500 种以上,产量较大的有200 多种。渔场面积280 万平方公里,水产品年产量 达2800 多万吨,居世界首位。 我国海洋生物的物种较淡水多得多,有记录的3802 种鱼类,海洋就占3014 种。此外,我国还拥有红树林、珊瑚礁、上升流、河口海湾、海岛等各种海洋高 生产力的生态系统,对各类海洋生物的繁殖和生长极为有利。 经济学家预言:21 世纪将是海洋的世纪。"海洋水产生产农牧化"、"蓝色 革命计划"和"海水农业"构成未来海洋农业发展的主要方向。 海洋水产生产农牧化 就是通过人为干涉,改造海洋环境,以创造经济生物生长发育所需的良好环 境条件,同时也对生物本身进行必要的改造,以提高它们的质量和产量。具体就 是建立育苗厂、养殖场、增殖站,进行人工育苗、养殖、增殖和放流,使海洋成 为鱼、虾、贝、藻的农牧场。中国目前已是世界第一海水养殖大国。随着海洋 生物技术在育种、育苗、病害防治和产品开发方面的进一步发展,海水养殖业在 21 世纪将向高技术产业转化。 蓝色革命计划 是着眼于大洋深处海水的利用。在大洋深处,深层水温只有8~9,氮和 磷是表层海水的200 倍和15 倍,极富营养。将深层水抽上来,遇到充足的阳光, 就会形成一个产量倍增的新的人工生态系统。温差可以用来发电或直接用于农 业生产。美国和日本已经在进行这种人工上升流试验,认为将引发一场海水养殖 的革命,所以称为"蓝色革命"。 海水农业 是指直接用海水灌溉农作物,开发沿岸带的盐碱地、沙漠和荒地。"蓝色革 命计划"是把海水养殖业由近海向大洋扩展。"海水农业"则是要迫使陆地植物" 下海",这是与以淡水和土壤为基础的陆地农业的根本区别。人类为了获得耐海 水的植物正在进行艰苦的探索,除了采用筛选、杂交育种外,还采用了细胞工程 和基因工程育种。这些研究仍在继续,目前采用品种筛选和杂交等传统方法已经 获得了可以用海水灌溉的小麦、大麦和西红柿等。 海水资源开发 沿海工业用海水在发达国家已达 90%以上,如果我国也能大力推广海水利用, 是可以大大缓解滨海城市缺水问题的。 海水直接利用 海水直接利用的方面多,用水量大,在缓解沿海城市缺水中占有重要地位。 在发达国家,海水冷却广泛用在沿海电力、冶金、化工、石油、煤炭、建材、纺织、船舶、食品、医药等工业领域。日本和欧洲每年都约3000 亿立方米,目前, 我国仅100 多亿立方米。如果积极把海水在工业中作冷却水、冲洗水、稀释水 等以及居民的冲厕用水(约占居民生活用水的35%)发展起来,对缓解沿海城市缺 水问题,将起重大作用。 海水直接利用的技术包括:海水直流冷却技术,已有80 年应用史,是目前工 业应用的主流;海水循环冷却技术,我国尚处研究阶段;海水冲洗等技术等。与 海水直接利用的有关重要技术,还包括耐腐蚀材料,防腐涂层,阴极保护,防生物 附着,防漏渗,杀菌,冷却塔技术等。 海水淡化 海水淡化技术,经半个多世纪的发展,其技术已经成熟。主要的淡化方法有: 多级闪蒸(MSF)。单机容量可达4.5-5.7 万m3/d。运行温度、造水比和级 数分别在120、10 和40 级。多级闪蒸除了消耗一定的加热蒸汽外,要消耗电 能4~5kWh/m3 淡水,用于海水的循环和流体的输送。 低温多效(LT-MDE)技术是在多效基础上,于1975 年发展起来的,近10 年有 较大发展。单台装置每天可产淡水20000 立方米。蒸发温度低于800 般在12效左右。造水比大于10。低温多效除了要消耗的加热蒸汽外,要耗电能 1.8kWh/m3 用于流体输送。 反渗透(SWRO)RO 角膜和组件技术已相当成熟,组件脱盐率可达99.5%,能耗 在3~4kWh/m3 淡水。SWRO 技术设备投资少、能耗低、效益高、工艺成熟,已有 30 年的经验积累,竞争力最强。 最近,日本辛德莱拉依特公司开发出一种低成本、高效率的海水淡化新装置。 其外表是一个不锈钢制多孔圆筒,里面装有一个由1000 枚外径156 毫米、内径 136 毫米不锈钢片摞成的管。这支管经缓慢拧曲,内外会因不锈钢片位移而形成 凸凹不平的层次,层次间出现纳米级空隙。使用时,首先将海水放入结晶装置中, 再施加高频电压进行"加工"。几十秒钟后,海水中钠离子和氯离子会发生化合而 形成细微食盐晶体,并逐渐增长为1 微米左右的粒子。这些粒子凝聚后,可形成 直径为几微米、容易被过滤掉的盐粒。然后,把这种海水放进上述不锈钢圆筒的 容器中,施加一定压强,盐粒就会被挡在管外,其余受压而浸入拧曲管内的水便是 要得到的淡水,其盐分浓度为0.067%左右,氯化镁等矿物质含量是正常海水的一 半,成为理想的饮用水。 新型装置效率是浸透膜方法的3 倍,海水利用程度高达95%,所需电费和维 修费都很低。该公司已经制造出每分钟可生产200 升淡水的大型装置。 世界海水淡化的日产量已经达到2700 万吨,并且还在以10%~30%的速度攀 升。目前海水淡化的国际市场容量已经达到20 多亿美元,主要由美、日等强国 瓜分,未来20 年有近700 亿美元,市场潜力巨大。在多次国际海水淡化会议上, 第三世界国家的代表迫切希望中国的海水淡化技术能够进入国际市场,打破目前 的垄断格局。 与核能等新能源结合是海水淡化降低成本走向大型化的趋势。中国核工业 总公司已经掌握了低品位核燃料的高效利用新技术。据测算如果把世界上废弃 的低品位核燃料全部利用,可建立300 余座20 万千瓦的低温核供热堆(中国现有 废料可建10 座)。这些热量全部用于海水淡化,每天可生产2400 万立方米的优 质淡化水,供养的人口超过2 亿。核能技术与海水淡化的结合除了要求核技术本 身是成熟的之外,还需要成熟的先进蒸馏法海水淡化技术与之配套,更能显示其 技术经济优势。海水淡化技术与中国的核工业捆绑进入国际市场,形成核能海水 淡化产业,可实现和平利用核能为人类造福。如果中国能占领1/5 的核能淡化市 场,可实现核供热设备销售产值150 亿元,海水淡化设备销售产值480 亿元,形成 我国有自主知识产权、国际竞争能力的优势产业。 海水淡化在推进海水利用中地位重要。沿海工业利用淡化海水虽然量少,但 是性质重要,目前全国的海水淡化,每年就能节省约400 万立方米陆地水,对保证 沿海工业生产的需要和居民生活用水发挥了重大作用。目前海水淡化成本一般 元,如果热电水联产海水淡化成本可降到4元以下,如果再发展海水综合 利用,把浓缩海水用来提取化学元素,其淡化成本还要降低。目前海水淡化的成 本已为岛屿用淡水和沿海发电厂用淡水和纯水所接受。 海水化学物质提取利用 海水中化学物质提取是有无限前景的新兴产业。溶解于海水的3.5%的矿物 质是自然界给人类的巨大财富。不少发达国家已在这方面获取了很大利益。我 国对海水化学元素的提取,目前形成规模的有钾、镁、溴、氯、钠、硫酸盐等。 但除氯化钠是从海水中直接提取的以外,其他元素仅限于从地下卤水和盐田苦卤 的提取,而且,资源综合利用工艺流程落后,产品质量与国际有一定差距,急需技 术更新和设备改造。