海洋化学

作者: 时间:2022-10-08 点击数:

                                                                                         学科介绍
海洋化学是海洋科学的一门基础学科,主要从 化学物质的分布变化和运移的角度,来研究海水及海洋环境中的化学问题 [1]  ,故有突出的地区性特点。它既研究海洋中各种宏观化学过程,如不同 水团在混合时的化学过程、海洋和大气的 物质交换过程、海水和海底之间的化学通量和化学过程等。也研究 海洋环境中某一微小区域的化学过程,如 表面吸附过程、络合过程、 离子对的缔合过程等。
由于海洋是一个综合的自然体系,在海洋的任一个空间单元中,常可能同时发生 物理变化化学变化、生物变化和 地质变化,这些变化往往交织在一起。因此 化学海洋学要同 物理海洋学生物海洋学和地质海洋学相互渗透和相互配合,才能全面地研究海洋学问题。
海洋资源化学主要研究从海洋水体、海洋生物体和海底 沉积层中开发利用化学资源的化学问题。对 海洋资源的开发,早期是从海水提取无机物,包括制盐、 卤水或海水的综合利用,比如提取 芒硝钾盐、溴、镁盐或其他含量较低的无机物;近代还研究 海水淡化海水提铀海洋生物天然产物的分离等。
此外,开发海洋的工程设施,存在一些亟待解决的化学问题,诸如 金属在海水中的腐蚀,防止生物对设备或船体的污着等,也是海洋化学所研究的内容。
                                                                                            资源概况
海洋化学也称 化学海洋学,它是 海洋科学的四大 基础学科之一。海洋化学研究海洋环境中化学物质的分布、转移、循环的规律及其在开发利用中的化学问题。海水的成分非常复杂,全球海洋的含盐量就达5亿亿吨,还含有大量非常稀有的元素,是地球上最大的矿产资源库。海洋资源的持续利用是人类生存发展的重要前提,目前,全世界每年从海洋中提取淡水20多亿吨、 食盐5000万吨、镁及氧化镁260多万吨、 20万吨,总产值达6亿多美元。水是 生命之源,世界上缺水的地区越来越多, 海水淡化已成为获得淡水资源重要的途径,所有这些都是海洋化学要研究的,海洋化学的研究和海洋开发正方兴未艾,必将越来越多的造福人类。
水荒目前已成为世界性的问题,是制约社会进步和经济发展的瓶颈。据统计,全球用水总量每15年就翻一番,到2030年地球上将有1/3的人口面临 淡水资源危机。地球的表面虽然有71%被水覆盖,但其中96.5%是海水,还有1.5%是咸水,在余下的2.5%的 淡水中,又有69%是人类难以利用的两极冰盖。人类可利用的 淡水只占全球水总量的0.77%。有人比喻在地球这个大水缸里可用的 淡水只有一汤匙。合理节约用水是可持续发展的重要课题,然而,节水并不能增加 淡水的总量。大量地利用海水自然而然地就成为21世纪解决 淡水缺乏的主要途径。
目前全世界对海水的利用,主要包括 海水直接利用海水淡化和开发 海水化学资源三大体系。 [2]
海水直接利用是用海水代替 淡水作为工业用水和生活用水。到21世纪上半叶,随着海洋生物污损防治技术的提高和耐腐蚀材料的进一步发展,沿海城市的绝大部分工业冷却水都将采用海水。海水冲厕会得到大面积推广。 海水淡化是海水利用的重点,到了21世纪中叶,也许我们会看到这样一个景象,每个岛屿或缺水的沿海城市都建有海水淡化工厂。这些工厂里大多采用 蒸馏法反渗透技术来制取 淡水。到时候全世界使用的水资源中有1/5以上来自海洋。 反渗透法是利用 孔径纳米还细小的 半透膜滤去盐分来制取 淡水的。另外,还有人设想由于 反渗透法制取 淡水是在一定的压力下实现的,假如把 海水淡化装置放在海底,就可以利用海水自身的压力来获取淡水,对海上城市或石油 钻井平台非常实用。出海远洋只要带一台 海水淡化设备就可以满足船上的 淡水供应。采用 蒸馏法制取 淡水,主要是利用热能来实现的,在有 核电站热电厂的条件下采用这种技术可以充分利用电厂余热大大减少能耗。海水化学资源通常是指可从海水中开发的经济物质,例如食盐。 [2]

Copyright©2010 All Right Reserved  版权所有:河北科技师范学院海洋经济与沿海经济带研究中心

地址:中国河北省秦皇岛市河北大街西段360号  邮编:066004