時間:2015-11-13 17:29:09 作者:lynn 來源:鑫海棒磨機廠家
幾十年來,隨著人類對資源的需求不斷增加,陸地上的資源供給越來越乏力,一些國家和國際礦業正以較大的關注和熱情瞄準深海礦產資源的開采。海洋和洋底單位面積的潛在商業礦產和陸地是類似的,埋藏在海水或洋底的礦產占全球礦產資源的四分之三,但幾乎未被開發。實際上,僅太平洋洋底的面積就比整個地球陸地的總面積還要大。
目前,一半的海底礦產由專屬經濟區(EEZ)的所屬國家控制。沿海國家可將距其海岸線368公里(200海里)的范圍劃為專屬經濟區,在這些海域,沿海國有勘探開發自然資源的主權;超過各國管轄海域的另一半則由聯合國國際海底管理局(ISA)管理,世界各國都可以通過國際海底管理局去勘探開發海洋。目前,包括中國、日本、加拿大、英國、澳大利亞、新西蘭、巴布亞新幾內亞、俄羅斯、德國、南非、庫克群島等一些國家正在積極開展海洋礦產的研究和開發。
加拿大多倫多大學史蒂文·斯考特博士曾指出,深海采礦時代即將到來。
目前對海洋礦產資源的開發主要集中在勘探和開發一些特殊的資源方面,如金剛石、天然氣水合物、多金屬硫化物以及一些沿海國家或島國關切的可持續的淡水資源等。另外,由于全球稀土金屬市場主要由中國主導,而多數國家在這方面存在很大的短缺,所以尋找富含這類金屬的海底金屬氧化物(錳結核和錳結殼)被重新提上議題。這些稀土元素金屬是航天、通訊和電池工業所需要的,其在海底金屬氧化物中雖然僅以痕量(百萬分之幾)元素的形式存在,但卻提升了海底礦石的經濟價值。
全球海底儲備估計有100億噸多金屬結核。平均而言,這些多金屬結核可會分解出約30%的錳,1.5%的鎳,1.5%的銅和0.3%的鈷。簡而言之,海底有驚人數量的有用礦物,這些礦物也包含較小的稀土元素的痕跡。其中很多是用于制造電子產品和“清潔技術”,如風力渦輪機和混合動力汽車。這些元素是技術開采過程的副產品,但他們正在推動很多新的商業利益。日本的地質學家估計,僅2.3平方公里的海底包含的稀土材料就能維持一年的全球需求。
小知識
多金屬結核又稱錳結核,是由包圍核心的鐵、錳氫氧化物殼層組成的核形石。核心可能較小,有時完全晶化成錳礦。肉眼可見的可能是微化石(放射蟲或有孔蟲)介殼、磷化鯊魚牙齒、玄武巖碎屑,甚至是先前結核的碎片。殼層的厚度和勻稱性由生成的先后階段決定。有些結核的殼層間斷,兩面明顯不同。結核大小不等,小的顆粒用顯微鏡才能看到,大的球體直徑達20多厘米。結核一般直徑在5到10厘米之間,大小如土豆。表面多為光滑,也有粗糙、呈橢球狀或其他不規則形狀的。底部埋在沉積物中,往往比頂部粗糙。多金屬結核含有錳、鐵、鎳、鈷、銅等幾十種元素。
海洋“淘金”熱
無疑,在寂靜的海底,沉睡著一座巨大的“金山”,令各國礦業公司摩拳擦掌、躍躍欲試,許多國家爭相在海底“圈地”。如行業巨頭、加拿大鸚鵡螺礦業公司15年前就已宣稱對巴布亞新幾內亞約2000平方英里海床擁有開采權,其中一個銅金礦項目預計將在2017年投產;韓國的深海采礦財團在湯加和斐濟專屬經濟區內申請了礦區;新西蘭一家礦企也在去年獲準在該國西海岸開采鐵礦石;英國政府給予美國洛克希德.馬丁公司在英國的子公司海底采礦許可證,允許該公司對英國海域及周邊公海海域的海底進行開采活動。
此前,中國大洋礦產資源研究開發協會曾于2001年獲得東太平洋多金屬結核勘探礦區、2011年獲得西南印度洋多金屬硫化物勘探礦區和2013年獲得西太平洋富鈷結殼勘探礦區。就在不久前,山東萊州發現海下2000米超大型金礦。
技術不是問題
20年前,大多數采礦公司都認為到海底采礦太難了。但現在有一些公司發現,去幾千米的水下采礦,可能比到幾千米的巖石下采礦更容易。
海上石油和天然氣工業為海底采礦提供了借鑒。上世紀40年代中期,石油和天然氣工業就開始了海上開采。如今,世界上1/3的石油來源于海上開采。在巴西海域,正在生產的油井深度是1500米;而在墨西哥灣,正在鉆探2500米深的油井。這些技術都為海底采礦奠定了發展的基礎。例如,為解決如何運送海底礦石的問題,可以使用深海型的自動采煤機器人,將礦石通過管道傳送到采礦船或海上采油使用的半下潛式平臺。
在2012年國際海底管理局第十八屆會議上,制定深海采礦規章被作為優先事項列入2013年的工作計劃,并期望于2016年前制定(多金屬)開發監管規則。而歐盟于2013年制定的《藍色增長:海洋可持續增長的機遇》報告也明確提出,目前歐洲應主要集中研發各種深海和海底特種船舶及采礦裝置,為聯合開采國際海底的礦產資源做好準備。
目前,深海采礦作業的難題是如何克服陡峭且起伏的海床。由于上世紀七八十年代,國際上投入6億多美元用于海底錳礦開采技術的研發,深海采礦技術得到了很大發展,可以采用基于成熟工業技術的巨大機器人協助采礦。
去年鸚鵡螺礦業公司宣布,已完成組裝第一套由英國制造的采礦機械部件,用于海底采礦生產作業。這個8米高的機器人將用于采集海底硫化物,并抽吸至海面,然后用駁船運送到30英里外的拉包爾港。不久前,加拿大海底采礦車投入測試并將赴美、英、中國進行演示。
環境問題需注意
深海采礦商業利益的增加伴隨著環境破壞、海洋生態破壞和生物多樣性的影響的潛在擔憂急劇上升。綠色和平組織指出,把海洋生物暴露在礦產金屬和酸性物質中,可能產生有毒物質影響海洋食物鏈。深海拖網捕魚已經表明,海洋地形的破壞對魚類造成很大影響,特別是減緩了物種的繁殖如鮭和羅非魚。除了對水生生態系統的影響,這些問題也可能對沿海居民的生計造成嚴重影響。
一些專家認為,海底采礦對環境的影響比陸地采礦要小。海底采礦可以避免陸地采礦帶來的許多問題。比如,海底采礦不存在排放酸性污水的問題,因為堿性海水可以中和酸性污水;由于硫化物沉積物就在海底,所以也無需掘硐開采而在海底留下的建筑物。TTR公司也表示,公司的項目與深海采礦相比,破壞性更低。5年~10年,采礦地區幾乎將得到恢復,因為生物體和環境已經非常適應變化,并會快速復原。
反海底采礦組織則表示,當前對海洋環境的了解并不充分,應在詳細了解前暫停海底采礦行動。TTR公司留在海里的開采沉淀物將因作業地區的鯨類和海豚遷徙而被帶到其他各處,且魚類產卵也在該作業地區。
顯然,對于深海采礦而言,直面的重大挑戰之一是實現經濟增長和環境完整性的平衡。鑒于目前有關在各國領海內進行礦石開采的法律法規限制并不多,有的甚至一片空白,有專家呼吁,應盡早采取行動,通過立法,保護敏感而脆弱的海底生態系統,盡量降低海底開采對環境的影響。
國際深海管理局的目標是能在2016年實施一個金融和財政法律框架,以便我們充分利用海底這些寶貴的資源并保護海底生態系統的多樣性。
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