1. 科學(xué)家對海洋進(jìn)行了哪些開發(fā)
您好,,利:
1. 科學(xué)研究:海洋探索可以幫助科學(xué)家更好地了解海洋生態(tài)系統(tǒng),、氣候變化、地質(zhì)構(gòu)造、資源開發(fā)等方面的知識,有助于推動科學(xué)進(jìn)步。
2. 經(jīng)濟(jì)價值:海洋資源的開發(fā)可以為經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來巨大的財富。海洋中包含諸如石油、天然氣,、魚類、貝類,、珊瑚等豐富的資源,,這些資源開發(fā)利用可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
3. 生態(tài)保護(hù):海洋探索可以幫助人們更好地了解海洋生態(tài)系統(tǒng)的靈敏性和脆弱性,,從而制定更好的保護(hù)計(jì)劃,,促進(jìn)海洋生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和恢復(fù)。
4. 國家安全:海洋對于國際貿(mào)易,、海上運(yùn)輸,、漁業(yè)、海洋能源和軍事防御等方面具有重要的戰(zhàn)略意義,,海洋探索可以幫助國家更好地了解海洋的地理和氣候特征,、海洋生態(tài)系統(tǒng)、海洋資源分布等,,有助于保障國家安全,。
弊:
1. 環(huán)境破壞:海洋探索可能會對海洋生態(tài)環(huán)境造成破壞,對海洋生物和生態(tài)系統(tǒng)造成損害,,例如船只排放的廢水和廢氣,、海底沉積物的采集等。
2. 資源枯竭:海洋資源的開發(fā)可能會導(dǎo)致資源過度開采和消耗,,可能會導(dǎo)致資源枯竭和生態(tài)系統(tǒng)的崩潰,。
3. 安全風(fēng)險:海洋探索需要面對海上惡劣的天氣和海洋環(huán)境,船只和探測器等設(shè)備可能會遭受損壞或損失,,可能會對人員的生命安全和設(shè)備的完好性造成威脅,。
4. 地緣政治風(fēng)險:海洋探索可能會引發(fā)國際爭端和地緣政治風(fēng)險,例如領(lǐng)土爭端,、資源分配等問題。
2. 科學(xué)家認(rèn)為海洋對大氣
陸地和海洋的熱力性質(zhì)不同,對大氣的影響不同,;陸地的比熱容小于海洋,,所以陸地氣溫的日較差和年較差大;海洋氣溫的日較差和年較差小,,對應(yīng)出現(xiàn)大陸性氣候和海洋性氣候,。
溫帶海洋性氣候終年溫和濕潤, 受盛行西風(fēng)帶控制,,位于南北緯40 至60 度間的大陸西岸 大陸性氣候最顯著的特征,,是氣溫 年較差或氣溫日較差很大。
在氣溫 的年變化中,,最暖月和最冷月分別 出現(xiàn)在 變化中,,最高溫度出現(xiàn)的時間較早,通常在 13~14 時,;最低氣溫一般出 現(xiàn)在拂曉前后,。大陸性氣候的另一 重要特征是降水量少,且降水季節(jié) 和地區(qū)分布不均勻,。大陸性氣候影 響下的地區(qū),,一般為干旱和半干旱地 區(qū),降水量一般不到400 毫米,,甚至 在50 毫米以下,。
3. 科學(xué)家從哪些海洋動物身上得到了啟發(fā)
受到動物的啟發(fā)而發(fā)明的東西:
一、烏賊與側(cè)壁氣墊船
魷魚是一種神奇的海洋動物,,被稱為海洋火箭,。它的最高時速可達(dá)150公里,這主要取決于它的結(jié)構(gòu)簡單和安全可靠的高速水射流推進(jìn)器,。它被模仿成一個側(cè)壁氣墊船,,帶有噴水推進(jìn)器,每秒可達(dá)40米,,能夠在低于一米深的淺水中加速,。
二、魚兒與船
魚有在水中自由移動的能力,。人們模仿魚的形狀造船,,用槳模仿魚鰭。傳說早在大禹時代,,中國古代勞動人民就看到魚用尾巴在水里蕩來蕩去,,把木槳放在船尾。經(jīng)過反復(fù)的觀察,、模仿和實(shí)踐,,船舶逐漸變?yōu)闄┖投妫岣吡舜暗膭恿Γ莆樟舜暗霓D(zhuǎn)向手段,。這樣,,即使在翻滾的河流中,人們也能使船只自由航行,。
三,、蝴蝶與衛(wèi)星控溫系統(tǒng)
當(dāng)人造地球衛(wèi)星在太空中受到強(qiáng)烈的陽光照射時,衛(wèi)星上的各種精密儀器儀表很容易“烘烤”或“凍結(jié)”,。蝴蝶的體表上長出一層薄薄的鱗片,,用來調(diào)節(jié)體溫??茖W(xué)家們仿照蝴蝶翅膀的結(jié)構(gòu),,為人造衛(wèi)星的太陽能表面設(shè)計(jì)加載了一種和蝴蝶鱗片相仿的控溫系統(tǒng)。
四,、蒼蠅與照相機(jī)
美國斯坦福大學(xué)電腦科學(xué)系華人博士生吳義仁,,與幾名研究員創(chuàng)制出手提“光場相機(jī)”又稱蠅眼照相機(jī)。蒼蠅的每只小眼能獨(dú)立成像,,并能迅速地分辨物體的形狀和大小,。科學(xué)家模仿蒼蠅的復(fù)眼,,制成了“蠅眼”照相機(jī),。
這種照相機(jī)的鏡頭由1329塊小透鏡組成。它還可以拍攝電影的特技畫面,,使電影產(chǎn)生神奇的效果,。昆蟲的復(fù)眼是由千萬個小眼組成的,由于小眼之間的相互抑制,,使眼具有突出影像的邊框,、增大清晰度的功能。
五,、長頸鹿與宇航員
長頸鹿之所以能將血液通過長長的頸輸送到頭部,,是由于長頸鹿的血壓很高。據(jù)測定,,長頸鹿的血壓比人的正常血壓高出2倍,。這樣高的血壓為什么不會導(dǎo)致長頸鹿患腦溢血而死亡呢?這和長頸鹿身體的結(jié)構(gòu)有關(guān),。長頸鹿血管周圍的肌肉非常發(fā)達(dá),,能壓縮血管,控制血流量,。
科學(xué)家由此受到啟示,,在訓(xùn)練宇航員對,,設(shè)置特殊器械,讓宇航員利用這種器械每天鍛煉,,以防止宇航員血管周圍肌肉退化,;在宇宙飛船升空時,科學(xué)家根據(jù)長頸鹿利用緊繃的皮膚可控制血管壓力的原理,,研制了飛行服“抗荷服”??购煞习灿谐錃庋b置,,隨著飛船速度的增高,抗荷服可以充入一定量的氣體,。
4. 目前科學(xué)家對海洋進(jìn)行了哪些開發(fā)?
海洋資源類型 海洋中有豐富的資源,。在當(dāng)今全球糧食、資源,、能源供應(yīng)緊張與人口迅速增長的矛盾日益突出的情況下,,開發(fā)利用海洋中豐富的資源,已是歷史發(fā)展的必然趨勢,。目前,,人類開發(fā)利用的海洋資源,主要有海洋化學(xué)資源,、海洋生物資源,、海底礦產(chǎn)資源和海洋能源四類。 海水可以直接作為工業(yè)冷卻水源,,也是取之不盡的淡化水源,。發(fā)展海水淡化技術(shù),向海洋要淡水,,是解決世界淡水不足問題的重要途徑之一,。 海水中已發(fā)現(xiàn)的化學(xué)元素有80多種。目前,,海洋化學(xué)資源開發(fā)達(dá)到工業(yè)規(guī)模的有食鹽,、鎂、溴,、淡水等,。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,豐富的海洋化學(xué)資源,,將廣泛地造福于人類,。 海洋中有20多萬種生物,其中動物18萬種,,包括16000多種魚類,。在遠(yuǎn)古時代,,人類就已開始捕撈和采集海產(chǎn)品。現(xiàn)在,,人類的海洋捕撈活動已從近海擴(kuò)展到世界各個海域,。漁具、漁船,、探魚技術(shù)的改進(jìn),,大大提高了人類的海洋捕撈能力。海洋中由魚,、蝦,、貝、藻等組成的海洋生物資源,,除了直接捕撈供食用和藥用外,,通過養(yǎng)殖、增殖等途徑還可實(shí)現(xiàn)可持續(xù)利用,。 在大陸架淺海海底,,埋藏著豐富的石油、天然氣以及煤,、硫,、磷等礦產(chǎn)資源。在近岸帶的濱海砂礦中,,富集著砂,、貝殼等建筑材料和金屬礦產(chǎn)。在多數(shù)海盆中,,廣泛分布著深海錳結(jié)核,,它們是未來可利用的潛力最大的金屬礦產(chǎn)資源(圖3.14《深海錳結(jié)核》)。 海水運(yùn)動中蘊(yùn)藏著巨大的能量,,它們屬于可再生能源,,而且沒有污染。但是,,這些能量密度很小,,要開發(fā)利用它們,必須采用特殊的能量轉(zhuǎn)換裝置?,F(xiàn)在,,具有商業(yè)開發(fā)價值的是潮汐發(fā)電和波浪發(fā)電,但是工程投資較大,,效益也不高,。 海洋漁業(yè)生產(chǎn) 海洋漁業(yè)資源主要集中在沿海大陸架海域,也就是從海岸延伸到水下大約200米深的大陸海底部分,。這里陽光集中,,生物光合作用強(qiáng),,入海河流帶來豐富的營養(yǎng)鹽類,因而浮游生物繁盛(圖3.15《大陸架剖面示意》),。這些浮游生物是魚類的餌料,,它們在海洋中分布很不均勻,一般在溫帶海區(qū)比較多,。 溫帶地區(qū)季節(jié)變化顯著,,冬季表層海水和底部海水發(fā)生交換時,上泛的底部海水含有豐富的營養(yǎng)鹽類,,這些營養(yǎng)鹽類來自海洋中腐爛的生物遺體,。暖流和寒流交匯處或有冷海水上泛的地方,餌料比較豐富,。這些地方通常是漁場所在地(圖3.16《世界主要漁業(yè)地區(qū)的分布》)。因此,,盡管大陸架水域只占海洋總面積的7.5%,,漁獲量卻占世界海洋總漁獲量的90%以上。 世界主要漁業(yè)國都分布在溫帶地區(qū),,這些溫帶國家魚產(chǎn)品消費(fèi)量高,,市場需求大。中國和日本是世界海洋漁獲量較多的國家,。中國在充分利用近海漁場(圖3.17《舟山漁場的沈家門漁港》)和淺海灘涂大力發(fā)展海洋捕撈和海水增養(yǎng)殖業(yè)的同時,,遠(yuǎn)洋捕撈也獲得了較大的發(fā)展。日本可耕地有限,,人口密度高,,因此海洋水產(chǎn)品在食品結(jié)構(gòu)中比重較大。 海洋油,、氣開發(fā) 海底油氣的開發(fā),,開始于20世紀(jì)初。它的發(fā)展經(jīng)歷了從近海到遠(yuǎn)海,、從淺海到深海的過程,。受技術(shù)條件的限制,最初只能開采從海岸直接向淺海延伸的油氣礦藏,。80年代以來,,在能源危機(jī)和技術(shù)進(jìn)步的刺激下,近海石油勘探與開發(fā)飛速發(fā)展,,海洋石油開發(fā)迅速向大陸架挺進(jìn),,逐漸形成了嶄新的近海石油工業(yè)部門。 地質(zhì)學(xué)家和地球物理學(xué)家通常利用地震波方法來尋找海底油氣礦藏,,然后通過海上鉆井來估計(jì)礦藏類型與分布,,分析是否具有商業(yè)開發(fā)價值,。 海上鉆井平臺(圖3.18《海上鉆井平臺》)是實(shí)施海底油氣勘探和開采的工作基地,它標(biāo)志著海底油氣開發(fā)技術(shù)的水平,。工作人員和物資在平臺和陸地間的運(yùn)輸一般通過直升機(jī)完成,。油氣田離煉油廠一般都較遠(yuǎn),油氣要經(jīng)過裝油站通過船舶運(yùn)到目的地,,或直接由海底管道輸送至海岸,。 海底石油和天然氣的勘探、開采是一項(xiàng)高投資,、高技術(shù)難度,、高風(fēng)險的工程,國際合作和工程招標(biāo)是可行方式之一,。 海洋空間利用 世界人口迅速增長,,使陸地空間顯得越來越擁擠,海洋空間的開發(fā)利用問題越來越令人關(guān)注,。海洋可利用空間包括海上,、海中、海底三個部分,,隨著人類逐步向海洋挺進(jìn),,海洋將成為人類活動的廣闊空間(圖3.19未來海洋空間利用示意)。 海洋環(huán)境不同于陸地,,它的環(huán)境和生態(tài)條件有其復(fù)雜性和特殊性,。人類活動在近海和海洋表面,要抗御多變的海洋氣象狀況和海水的運(yùn)動,;深?;顒右苓m應(yīng)黑暗、高壓,、低溫,、缺氧的環(huán)境;海水的腐蝕性強(qiáng),,海冰的破壞性大,,對工程設(shè)備材料和結(jié)構(gòu)有嚴(yán)格的要求。因此,,海洋空間資源開發(fā)對科學(xué)技術(shù)和資金投入的依賴性大,、技術(shù)難度高、風(fēng)險大,。 海洋空間利用已從傳統(tǒng)的交通運(yùn)輸,,擴(kuò)大到生產(chǎn)、通信,、電力輸送,、儲藏,、文化娛樂等諸多領(lǐng)域。交通運(yùn)輸方面包括海港碼頭,、海上船舶,、航海運(yùn)河、海底隧道,、海上橋梁,、海上機(jī)場、海底管道等,。生產(chǎn)空間有海上電站,、工業(yè)人工島、海上石油城,、圍海造地,、海洋牧場等。通信和電力輸送空間主要是海底電纜,。儲藏空間方面,,有海底貨場、海底倉庫,、海上油庫、海洋廢物處理場等,。文化娛樂設(shè)施空間包括海洋公園,、海濱浴場和海上運(yùn)動區(qū)等。 海洋運(yùn)輸和港口建設(shè) 海洋曾經(jīng)是人類從事交通運(yùn)輸?shù)奶烊黄琳?。長期以來,,人類一直在努力將海洋屏障變?yōu)楹I咸雇尽W畛?,人們利用人力,、風(fēng)力或洋流作為動力,駕駛木船在近?;顒?。隨著歐洲人到達(dá)美洲大陸,世界海洋航運(yùn)由近海轉(zhuǎn)向遠(yuǎn)洋,。之后,,世界大洋重要的航道陸續(xù)開辟。20世紀(jì)初,,開辟了通往南極和北極的航道,,巴拿馬運(yùn)河和蘇伊士運(yùn)河相繼開通。現(xiàn)在,,人類已經(jīng)能夠?qū)⒋榜側(cè)耸澜缛魏魏S颍▓D3.20世界主要海運(yùn)路線),。 20世紀(jì)60年代,,世界石油生產(chǎn)和運(yùn)輸增長,大型油輪得到發(fā)展,。集裝箱船的興起,,帶來了海洋貨物運(yùn)輸?shù)母锩=裉?,穿梭在遼闊海洋上的是百萬噸級的大型集裝箱貨輪和巨型油輪,。這些船舶不僅擁有無線電導(dǎo)航和全球定位技術(shù)等現(xiàn)代化儀器設(shè)備,還可以選擇最佳航線服務(wù),,以節(jié)省能源和航時,,減少危險。 沿海港口是海洋運(yùn)輸船舶停泊,、中轉(zhuǎn)和裝卸貨物的場所,,也是人們開發(fā)利用海洋空間的主要場所。港口一般有一個服務(wù)區(qū)域,,即腹地,,該區(qū)域的商品和貨物通過這個港口向外擴(kuò)散。為了完成運(yùn)輸任務(wù),,港口要有配套的設(shè)施,,如碼頭、裝卸設(shè)備等,,還要有高效率的運(yùn)作服務(wù),。在港口發(fā)展過程中,受內(nèi)外因素的影響,,港口的規(guī)模,、服務(wù)功能和范圍可能有所變化。例如,,某些國家的政府為吸引船舶來本國港口中轉(zhuǎn),,對港口實(shí)行特殊政策,將港口辟為自由貿(mào)易區(qū),、自由港等,,不需或很少繳納費(fèi)用。 荷蘭的鹿特丹很早就是世界貿(mào)易的中心,。之后,,鹿特丹港又通過開鑿連通北海的運(yùn)河,改善水運(yùn)條件而持續(xù)發(fā)展,。鹿特丹利用中轉(zhuǎn)散裝貨物的機(jī)能,,發(fā)展了農(nóng)、礦產(chǎn)品加工業(yè)和造船工業(yè)(圖3.21鹿特丹港口的土地利用)。中繼貿(mào)易也帶動了腹地近代工業(yè)的迅速發(fā)展,。第二次世界大戰(zhàn)以后,,西歐各國經(jīng)濟(jì)復(fù)興,鹿特丹成為歐洲聯(lián)盟的大門,,港灣和航空設(shè)施得到完善,,港口的中轉(zhuǎn)機(jī)能更加突出。現(xiàn)在,,鹿特丹是世界最大的港口之一,,腹地覆蓋了歐盟的半數(shù)國家。 圍海造陸 沿海地區(qū)人地矛盾激化,,使人們將眼光投向大海,。荷蘭人從13世紀(jì)就開始圍海造陸,目前,,荷蘭有 1/5的國土是從海中圍起來的,。圍海造陸是緩解人多地少矛盾的重要途徑,但是它需要經(jīng)過充分的科學(xué)論證,,特別是做好以水利工程為中心的配套建設(shè),。 在近岸淺海水域用砂石、泥土和廢料建造陸地,,通過海堤,、棧橋或者海底隧道與海岸連接,這種新建陸地稱為人工島,。世界上一些沿海發(fā)達(dá)國家如日本,、美國、法國,、荷蘭等都已建造了人工島,。其中以海上城市(圖3.22日本神戶人工島)的規(guī)模最大,、功能最齊全,。興建海上城市,工程和費(fèi)用巨大,,需要以強(qiáng)大的國力作基礎(chǔ),。 澳門人多地少,有限的土地不足以滿足發(fā)展居住,、綠化,、交通、工業(yè),、商業(yè)等的建設(shè)需要,。澳門沿岸有許多淤積成的淺灘,有的在落潮時能露出水面,澳門人將它們視為良好的后備土地資源,。 100多年來,,澳門人利用填海造陸的辦法使土地面積擴(kuò)大了1倍(表3.2澳門歷年土地面積的變化和圖3.23澳門歷年填海范圍)。 海洋環(huán)境保護(hù) 海洋環(huán)境問題包括兩個方面:一是海洋污染,,即污染物進(jìn)入海洋,,超過海洋的自凈能力;二是海洋生態(tài)破壞,,即在各種人為因素和自然因素的影響下,,海洋生態(tài)環(huán)境遭到破壞。 (一)海洋污染 海洋污染物絕大部分于陸地上的生產(chǎn)過程,。海岸活動,,例如傾倒廢物和港口工程建設(shè)等,也向沿岸海域排入污染物,。污染物進(jìn)入海洋,,污染海洋環(huán)境,危害海洋生物,,甚至危及人類的健康,。 工業(yè)生產(chǎn)過程中排出的廢棄物是海洋污染物的主要來源,它們集中在大型港口和工業(yè)城市附近,。1953-1970年,,日本九州島水俁灣發(fā)生的汞污染事件,就是因?yàn)楣S在生產(chǎn)有機(jī)產(chǎn)品過程中,,排出含汞廢物,。這些有害物質(zhì)流入海洋后,逐漸在魚和貝類體內(nèi)富集,。最后導(dǎo)致100多人嚴(yán)重中毒,,并先后死亡。 核電站和工廠排出的冷卻水,,水溫較高,,流入河口或海中時,往往給海洋生物帶來影響,。施入農(nóng)田的殺蟲劑隨雨水流進(jìn)河流,,或者隨土壤顆粒在河口附近淤積,最終進(jìn)入海洋,。偶發(fā)性的海上石油平臺和油輪事故,,引起石油滲漏和溢出,造成海洋污染,。 (二)海洋生態(tài)破壞 除海洋污染外,,人類的生產(chǎn)活動,,例如工程建設(shè)和漁業(yè)生(圍墾和濫捕等),以及自然環(huán)境的變化,,例如全球變暖和海平面上升,,都會使海洋生態(tài)環(huán)境遭到破壞和改變。人類對某些海洋生物的過度捕撈,,導(dǎo)致海洋生物資源數(shù)量減少,,質(zhì)量降低,也使部分物種瀕臨滅絕,。有些海岸工程建設(shè)和圍海造田缺乏科學(xué)論證,,破壞了海岸環(huán)境和海岸帶生態(tài)系統(tǒng)。目前,,海洋開發(fā)活動還缺乏綜合的,、長遠(yuǎn)的規(guī)劃、綜合效益比較差,。 石油污染和監(jiān)測防治 沿海工業(yè)生產(chǎn)和海運(yùn)航線上的船舶,,是石油污染的主要來源。因此,,石油污染區(qū)域集中于沿海水域和海上航道沿線,。由意外事故造成的石油泄漏,因?yàn)槲廴聚E象明顯,,污染物集中,,危害嚴(yán)重,因而倍受公眾的關(guān)注,,也是目前治理污染的重點(diǎn),。 為減少意外事故的發(fā)生,很多國家在試驗(yàn)新的原油裝載方法,。有些國家配備了除污船,,用來清除港口水面垃圾和污油。 海洋權(quán)益和《聯(lián)合國海洋法公約》 20世紀(jì)60年代以來,,出現(xiàn)了世界性的開發(fā)海洋熱潮,。海洋科學(xué)和技術(shù)迅猛發(fā)展,成為當(dāng)代新技術(shù)革命的重要領(lǐng)域之一,。為適應(yīng)國際海洋開發(fā),、保護(hù)和管理的新形勢,,國際社會經(jīng)過20多年的努力,,通過了《聯(lián)合國海洋法公約》,并于1994年11月16日正式生效,。海洋法公約的誕生,,使國際海洋法律制度發(fā)生了重大變革。例如,長期爭執(zhí)不休的領(lǐng)海寬度問題得到了解決,;國際海底及其資源確立為人類的共同繼承財產(chǎn),。 根據(jù)《聯(lián)合國海洋法公約》,全球144個沿海國家除擁有12海里領(lǐng)海權(quán)外,,其管轄海域面積可外延到200海里,,作為該國的專屬經(jīng)濟(jì)區(qū),享有勘探,、開發(fā),、利用、保護(hù),、管理海床上覆水域及底土自然資源的主權(quán),。我國管轄海域面積為473萬平方千米,約相當(dāng)于我國陸地面積的二分之一,,因此,,加強(qiáng)海洋綜合管理顯得日益重要。 《聯(lián)合國海洋法公約》的誕生,,為建立國際法律新秩序邁出了重要一步,。但是,因?yàn)椤堵?lián)合國海洋法公約》要兼顧各個國家的利益和要求,,還有許多不完善和不明確之處,。因此,在實(shí)施過程中,,必然會產(chǎn)生一些新的矛盾和問題,。例如,在封閉和半封閉的海域,,周邊國家主張的200海里專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)就有可能存在著重疊,,還有一些島嶼主權(quán)爭議和漁業(yè)資源分配等問題,這些都有可能成為相鄰國家關(guān)系緊張,,甚至引發(fā)國際沖突的新的因素,。因此,相鄰國家間管轄海域劃界和海洋權(quán)益,,要求有關(guān)國家本著友好協(xié)商的精神,,予以公平合理的解決。
5. 科學(xué)家對海底微生物的研究具有什么意義
1 在海洋生態(tài)系中的作用:海洋經(jīng)歷著劇烈的變動而又不斷地保持著動態(tài)平衡,始終富有生命力和生產(chǎn)力,海洋微生物在其中起著重要的作用,。當(dāng)海洋生態(tài)系的動態(tài)平衡遭受某種破壞時,,海洋微生物以其敏感的適應(yīng)能力和極快的繁殖速度,迅速形成異常微生物區(qū)系,,積極參與氧化,、還原活動,,調(diào)整和促進(jìn)新動態(tài)平衡的形成和發(fā)展。
2 在海洋氮循環(huán)中的作用:海洋氮循環(huán)的基本途徑與陸地相仿,至今尚未從海洋中直接分離得到根瘤菌,,但通過定量PCR方法發(fā)現(xiàn)地中海腐殖泥中有大量放射型根瘤菌(Rhizobium radiobacter),。固氮菌可以從海洋中分離到,硝化細(xì)菌多集中分布于海洋沉積物中,。在海水中,,硝酸鹽的含量隨著靠近海底沉積物的距離而逐漸增加,因此硝化作用在大陸架和近岸海域較為明顯,,海洋中的硝酸鹽主要是通過這一途徑產(chǎn)生,。反硝化作用在有機(jī)物來源豐富、溶解氧濃度低的內(nèi)灣和河口海域較為強(qiáng)烈,,反硝化細(xì)菌在一定條件下影響海洋中可利用狀態(tài)的氮,。
3 在海洋硫循環(huán)中的作用:某些異養(yǎng)細(xì)菌分解含硫蛋白類物質(zhì)時產(chǎn)生硫化氫;在有機(jī)物豐富的淺海嫌氣水域,,硫酸鹽還原細(xì)菌還原硫酸鹽時,,也產(chǎn)生大量硫化氫,污染大片海灣與灘涂,。這些硫化氫可由各種硫細(xì)菌逐步氧化,,最終形成硫酸鹽。
4 在海洋磷循環(huán)中的作用:細(xì)菌分解海洋動植物殘體,,并釋放出可供植物利用的無機(jī)態(tài)磷酸鹽,。磷也是海洋微生物繁殖和分解有機(jī)物過程所必需的因子。
5 在海洋食物鏈中的作用:海洋微生物多數(shù)是分解者,,有一部分是生產(chǎn)者,,因而具有雙重性,參與海洋物質(zhì)分解和轉(zhuǎn)化的全過程,。在嫌氣條件下,,有機(jī)物質(zhì)分解的最終產(chǎn)物是甲烷和硫化氫等;在多氧條件下,有機(jī)物質(zhì)的分解是不完全的。在海洋中,,分解有機(jī)物的代表性菌群是隨著被作用有機(jī)物的類別而不同的:分解有機(jī)含氮化合物者,,分別有液化明膠、消化魚蛋白,、蛋白胨多肽,、氨基酸、含硫蛋白以及分解尿素等細(xì)菌,;分解碳水化合物者,,分別有分解各種糖類、淀粉,、纖維素,、瓊膠、褐藻酸以及甲殼素等細(xì)菌,。另有降解烴類化合物以及利用芳香化合物(如酚等)的細(xì)菌,。海洋微生物分解有機(jī)物質(zhì)的終極產(chǎn)物,如氨,、硝酸鹽,、磷酸鹽以及二氧化碳等,都直接或間接地為海洋植物提供營養(yǎng),。
6. 科學(xué)家對海洋了解多少
科學(xué)家表示是因?yàn)橥ㄟ^對海魚身體構(gòu)造的研究,,人們發(fā)現(xiàn)海魚的魚鰓在過濾海水方面發(fā)揮了很重要的作用。
在魚鰓中存在一種名為“濾氯細(xì)胞”的細(xì)胞,,它能夠?qū)⒑K械穆入x子擋在魚體外,,這樣保證魚類攝入的水分中含鹽度不會太高。自然界任何生物的存在似乎都有一定的道理,,大自然真是鬼斧神工,。
7. 科學(xué)家對海洋進(jìn)行了哪些開發(fā)呢
生命起源于海洋,人類繁衍于陸地.今天,面對陸地資源短缺的壓力,人類又把目光轉(zhuǎn)向海洋,提出了“重返海洋”、“21世紀(jì)是海洋世紀(jì)”的說法.人類重返海洋,、開發(fā)海洋,主要是從五個方面進(jìn)行的.
海洋生物資源開發(fā)
首先是發(fā)展海洋牧場.由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)越來越多地應(yīng)用到海洋漁業(yè)當(dāng)中,使捕魚率大大提高,但也導(dǎo)致天然漁業(yè)資源的衰退.因此,各海洋國家都非常注意開發(fā)海洋牧場,即用人工繁殖的苗種,在人為的舒適環(huán)境中經(jīng)過中間培養(yǎng),然后放到海洋中養(yǎng)殖,攝取海水中的天然餌料生物來生長發(fā)育,最后科學(xué)合理地進(jìn)行捕撈.從而使海洋漁業(yè)由傳統(tǒng)的捕撈垂釣型向養(yǎng)殖放牧型的現(xiàn)代化海洋牧場方向發(fā)展.
其次,生物工程技術(shù)為改善海產(chǎn)品的質(zhì)量開辟了新途徑.例如用重組DNA技術(shù)生產(chǎn)的生長激素使魚的體重比對照的魚增加了近一倍,而牡蠣,、蛤、扇貝,、貽貝和鮑魚的產(chǎn)量則提高了25%.第三,海藻將成為未來“海洋食品農(nóng)業(yè)”的重點(diǎn)之一.一公頃水面養(yǎng)殖海藻,加工后可提取20噸蛋白質(zhì),相當(dāng)于40公頃耕地年產(chǎn)大豆的含量.海洋正發(fā)展為人類的“第二糧倉”.第四,向海洋要藥.科學(xué)家們通過對多種海洋動物,、植物和微生物進(jìn)行研究,分離出數(shù)千種活性化合物,它們具有特異的化學(xué)結(jié)構(gòu),是陸生生物無法比擬的.其中許多化合物在抗癌、抗病毒,、抗放射性,、抗衰老、抗心血管病方面顯示了特殊的功效.因此,向海洋索取新藥,、特藥已成為全球競相開發(fā)的熱點(diǎn).
海洋礦物資源開發(fā)
世界海洋礦產(chǎn)開發(fā)中最重要的組成部分是海洋油氣的開采,其產(chǎn)值占海洋開發(fā)總產(chǎn)值的70%以上.到1995年,世界上已有50多個國家和地區(qū)從海洋開采石油,年產(chǎn)量占世界石油產(chǎn)量的30%左右,;海上天然氣產(chǎn)量已占天然氣總產(chǎn)量的20%以上.海洋油氣開發(fā)表現(xiàn)出高速、高效的明顯特點(diǎn).當(dāng)前僅次于油氣的海洋礦產(chǎn)資源是濱海沙礦.已開發(fā)利用的濱海沙礦主要有金剛石,、金,、鉑、錫等金屬,、非金屬,、稀有和稀土礦物等數(shù)十種.海洋礦產(chǎn)資源中還有一潛在的寶庫———大洋多金屬結(jié)核,總儲量達(dá)3萬多億噸,其中一些錳、鎳,、銅和鈷等主要有用金屬的含量是地殼中平均含量的300多倍,有可能成為21世紀(jì)這些金屬的主要來源.目前各國正在集中力量研制深海潛水器,、水下居住艙以及海底采礦裝置.預(yù)計(jì)從2010年開始,海底多金屬結(jié)核的商業(yè)性開采將逐漸規(guī)模性展開.對洋底天然氣水合物(可燃冰)的開發(fā)利用也提上了日程.
海洋可再生能源的開發(fā)利用
據(jù)專家估計(jì),世界海洋能的蘊(yùn)藏總量高達(dá)750億千瓦,包括潮汐能、溫差能,、鹽差能,、海流能和波能.由于這些能源具有可再生性,、永恒性、無污染,、分布廣,、數(shù)量大等優(yōu)越性,許多國家都投入大量人力、物力,、財力進(jìn)行研究與開發(fā).從目前水平看,海洋能之中潮汐能開發(fā)技術(shù)最成熟,已接近實(shí)用化并具有一定的商業(yè)競爭能力.不少國家已建成一定規(guī)模的潮汐能電站,如法國朗斯潮汐電站,、俄羅斯基斯洛潮汐電站、我國的江夏潮汐電站等.波能技術(shù)也取得很大進(jìn)展,日,、美,、英、加等國進(jìn)行過國際合作波能發(fā)電實(shí)驗(yàn),挪威曾建造500千瓦和350千瓦的波能電站,我國也已在導(dǎo)航燈標(biāo)上推廣使用小型波力發(fā)電裝置.海洋溫差發(fā)電,、海流能和鹽差能的研究與開發(fā)尚待進(jìn)一步加強(qiáng).
海水資源綜合利用
目前已有70多個國家和地區(qū)進(jìn)行海水淡化技術(shù)開發(fā)研究,其中科威特,、沙特阿拉伯、美國,、日本等都把淡化海水作為解決淡水不足的主要辦法,特別是科威特的淡水幾乎全由海水淡化供應(yīng).海水淡化除過去主要采用的蒸餾法以外,利用滲透膜和分離膜淡化以及太陽能蒸餾法亦顯出美好的前景.
海水還是含有多種可開發(fā)利用的元素的液體礦床.其中溶解著近80種元素,陸地上的天然元素在海水中不僅幾乎都存在,而且有17種元素是陸地上所稀少的.現(xiàn)代技術(shù)已能對海水中溶解的鹵素以及鎂,、鉀等資源提煉制備.預(yù)計(jì)在21世紀(jì)中對海水中大部分資源特別是海水提鈾、鋰,、氚的研究將取得新的突破,從而為新能源開發(fā)提供燃料.
海洋空間資源開發(fā)利用
首先,傳統(tǒng)的海洋運(yùn)輸業(yè)在現(xiàn)代科技條件下有了新的發(fā)展.在世界上各種方式的運(yùn)輸中,海上運(yùn)輸起著主導(dǎo)作用,海洋為此提供了無數(shù)條不用維修的“天然鐵路”.不僅洲際間往來大多依賴于船舶,而且近岸海洋在運(yùn)輸上也功不可沒.海上運(yùn)輸成本低,、運(yùn)量大,如今超級油輪的容量可達(dá)50萬噸以上,當(dāng)這種油輪以15海里/小時的速度在海上航行時,相當(dāng)于1萬節(jié)滿載的火車皮同時在軌道上奔馳.
其次是開發(fā)海上的生產(chǎn)、生活空間.諸如海上人工島,、海上工廠,、海上城市、海上走廊,、海上牧場,、海上機(jī)場、海上油庫,、海上公園等.科學(xué)家預(yù)測,至遲到21世紀(jì)末,人類將有十分之一的人口移居海洋城市.
第三是海洋中和海底空間的開發(fā)利用.如在海底鋪設(shè)電纜,、建設(shè)海中隧道、海底隧道,、水下航行,、海底輸油管道以及海洋合理傾廢場等.
這里要特別指出的是,在發(fā)展上述海洋開發(fā)技術(shù)的同時,必須注意發(fā)展海洋環(huán)境和海洋災(zāi)害監(jiān)測技術(shù),搞好海洋資源管理和海洋環(huán)境保護(hù),使海洋開發(fā)利用走上可持續(xù)發(fā)展的軌道。
8. 海洋科學(xué)家正在研制可以探測海底奧秘的什么儀器
詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的出現(xiàn)可以幫助我們回顧130億年前的過去,,并且看到其中一些現(xiàn)象,,比如恒星形成的時間和過程??茖W(xué)家們期待著用這架太空望遠(yuǎn)鏡對深空進(jìn)行大約20年的掃描,,以解開宇宙的深層秘密,不過這只有在nasa工程師完成校準(zhǔn)和配置太空望遠(yuǎn)鏡上的不同儀器之后才能實(shí)現(xiàn)。目前這家太空望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)傳回來第一張恒星圖像,,之后詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡將幫助天文學(xué)家探測更多的系外行星,,并在其上尋找生命跡象,甚至最終我們將能夠解開大爆炸之前發(fā)生的事情的謎團(tuán),,解開人們對宇宙歷史上重大事件的誤解,。
9. 科學(xué)家對海洋進(jìn)行了哪些開發(fā)和處理
十萬個為什么:海洋世界
《十萬個為什么:海洋世界》以簡明易懂的語言,介紹了極為豐富的海洋知識,,為廣大讀者構(gòu)建了一座海洋知識的寶庫,,并在一定程度上滿足了讀者對海洋的求知欲和好奇心,。全書由以下部分構(gòu)成:海洋基礎(chǔ)知識篇,、海洋生物篇、海洋奧秘篇,、海洋之最篇,、海洋開發(fā)篇?!妒f個為什么:海洋世界》內(nèi)容簡介:日本科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),,在1萬噸的海水中即使僅溶解1克氨基酸,鯊魚也能覺察出氣味而聚集在一起,。如雌鯊魚臨分娩過后,,即使在大海里漫游千里之后,又能沿著氣味逆游回到它的出生地生活,。1米長的鯊魚,,其鼻腔中密布嗅覺神經(jīng)末梢的面積可達(dá)4842平方厘米,如5~7米長的噬人鯊,,其靈敏的嗅覺可嗅數(shù)千米外的受傷人和海洋動物的血腥味