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浅谈深海采矿对环境的影响及措施

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  摘 要:近年来,围绕深海矿产的开采这个问题常常使社会各界人士争论不休,其中以矿业开采为主的公司和反对者的争吵最为激烈。早在16世纪就开始了对海底煤矿的开采,当时对于其他的矿产尚处于勘验研究和试验性开采的阶段,当下对于海底矿产的勘探和开采技术日趋完善,但是还是有不少的海洋学专家们对此忧心忡忡,认为海洋矿产的开采会对海洋生态系统造成破坏。本文将从深海采矿对海洋生态环境带来的利弊等几个方面进行阐述。
  关键词:深海采矿;海洋生态环境;优缺点
  DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.070
   覆盖地球面积71%的海洋,在形成、发展和演化的过程中产生了极为丰富的贵金属、生物和化学资源,还有种类繁多的矿产资源。海洋是人类的巨大寶库,蕴藏着大量的资源,除了海水中蕴藏的钙、镁、氧、氯、氢、钾、金、镍、碘等80多种元素以外,在海底还储存着极其丰富的矿产资源。按照矿床的结构形态大致可分为基岩矿物和沉积矿物两大类。
  1 深海矿产资源概述
   海底矿产是海底沉积物和海底岩层中的矿产的统称。表层沉积矿产,在滨海有各种金属砂矿和非金属材料;在大陆架区域有海绿石、磷灰石等矿产和建筑材料;在深海区有铁锰结核和多金属泥。基岩中的矿产主要有铁、煤、硫等,主要分布在大陆架。迄今在浅海区发现和开采的矿产已达数十种。
   海洋里蕴藏着人类无法想象的资源,可以说陆地上有的海洋里也有,甚至还有陆地上没有的一些资源,目前已经被人类发现的矿产种类有煤铁等固体矿产、海滨砂矿、多金属结核、富钴锰结核、热液矿藏、可燃冰,这其中最主要的矿产资源还是滨海砂矿和大洋锰结核矿物。滨海砂矿是结晶岩风化后被河流、冰川等搬运至河口或是海滨区域,然后又在波浪、海流或是潮流等的作用下,使一些重矿物质聚集在一定地段形成的矿床。目前砂矿开采比较著名的有:阿拉斯加海滩上的金、铂,西南非洲沿岸的金刚石,印度尼西亚勿里洞岛、邦加群岛和泰国普吉岛近海的沙锡,澳大利亚东海岸的金红石、独居石、锆石,美国佛罗里达海滩的钛铁矿等,当然也包括我国,我国也是世界上海滨砂矿种类较多的国家之一。大洋锰结核矿物是一种深海海底自生的猛矿产,主要成分是猛和铁的氧化物和氢氧化物,蕴含着铜、镍和钴等多种金属元素,广泛分布于太平洋、大西洋和印度洋深至4000米到6000米的海底,一般呈球状或椭圆状或是块状,直径约1至20厘米。太平洋底的锰结核以每年1000万吨左右的速度生长,一年的产量就可供全世界用上几年。
  2 深海采矿带来的环境影响
   新资源的开发利用向来是一把双刃剑,在带来社会生产力的显著提高的同时也给生态环境造成了一定的破坏,在开采深海矿产资源的过程中或多或少的对于海洋的生态环境系统带来了一定的负面影响。根据砂矿所在区域水深和矿层的特点,对于滨海砂矿的开采主要包括钢索法、链斗法、吸矿法、潜水采矿法。
  2.1 对海底矿床的开采破坏了海底生物群的栖息地
   海底大量的生物群其实就是生长在矿床之上,因此采矿活动的进行势必扰乱附着在上面的生物群的正常生活。一些生物体可能被埋藏,或是它们赖以生存的食物被覆盖。而且由海底收集器引起的卷流可能会将沉积物运输至很远的地方,这对底栖生物的生存环境带来很大的改变,影响范围甚广。
  2.2 对水中的浮游生物也带来很大的影响
   深海的采矿作业将大量的沉积物带到了水里,不仅包括在整个采矿作业中所排出的废物,还有在船上进行矿产加工时向船外倾倒的尾矿,这些都会被带入到水里。以上这些会产生所谓的沉积羽状体,严重影响到水层的透光性,进而降低上部水层的初级生产力。同时被排出的尾矿还会释放有毒的痕量元素。再次就是对于海底矿产的加工采取就近原则,即在岸边对海底矿产进行加工,在这个过程中会产生大量的废物,这些在加工处理的过程中产生的化学废物会给当地的居民的生活环境产生较大的影响。当然因为对于矿产进行加工就需要建立相应的工厂,进而带动当地居民的就业,改变当地居民的长期以来的传统的生活方式和一些观念,最终影响当地的社会经济。
  3 可以采取的应对措施
   当然,由于条件的不成熟,人类对于深海采矿对于环境的影响尤其是对于深海生态系统的影响了解程度并不够,在针对深海矿产的开采方面应本着谨慎的原则,尽最大的努力在开采的过程中保护海洋的生态环境。
   从上文的阐述可以看到,在整个深海采矿的过程中主要会产生危害的活动就是开采,因为它会受制于当下的技术的局限性,虽然针对深海采矿方面的技术正不断的改进,但是目前还远远不能满足商业性采矿的需要。为了给商业性开采提供有用的数据,只有不断的实验才可达到,在不断进行研究实验的过程中要首先考虑到以下几个方面:在研究试验过程中首先要考虑以下几点:(1)开采过程中将会对海底产生的扰动程度和范围;(2)整个采矿作业过程中产生的废弃物羽状体产生的环境效应;(3)矿体加工过程中所倾废物(含尾矿)的主要成分和数量以及它们的形态,如固态、液态、泥浆、气态等;(4)废弃物的化学性质和毒性;(5)造成的环境效应的持续性,包括时空范围,影响程度及化学过程;(6)废物处理的区域的选择和处理的方式。
  4 结束语
   因为技术条件的局限性,深海采矿对于海洋生态系统的影响,人类尚不能精确的认知,只有本着谨慎开采的原则,最大限度地保证海洋生态环境的稳定,坚持可持续开发和环境保护相结合的道路,保护我们人类共同的家园。
  参考文献:
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  作者简介:孙罩峰(1998-),男,黑龙江勃利人,学士在读,目前主要从事于采矿工程相关的专业研究。
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