淺談深海采礦對環(huán)境的影響及措施

摘 要：近年來，圍繞深海礦產的開采這個問題常常使社會各界人士爭論不休，其中以礦業(yè)開采為主的公司和反對者的爭吵最為激烈。早在16世紀就開始了對海底煤礦的開采，當時對于其他的礦產尚處于勘驗研究和試驗性開采的階段，當下對于海底礦產的勘探和開采技術日趨完善，但是還是有不少的海洋學專家們對此憂心忡忡，認為海洋礦產的開采會對海洋生態(tài)系統(tǒng)造成破壞。本文將從深海采礦對海洋生態(tài)環(huán)境帶來的利弊等幾個方面進行闡述。

關鍵詞：深海采礦;海洋生態(tài)環(huán)境;優(yōu)缺點

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.070

覆蓋地球面積71%的海洋，在形成、發(fā)展和演化的過程中產生了極為豐富的貴金屬、生物和化學資源，還有種類繁多的礦產資源。海洋是人類的巨大寶庫，蘊藏著大量的資源，除了海水中蘊藏的鈣、鎂、氧、氯、氫、鉀、金、鎳、碘等80多種元素以外，在海底還儲存著極其豐富的礦產資源。按照礦床的結構形態(tài)大致可分為基巖礦物和沉積礦物兩大類。

1 深海礦產資源概述

海底礦產是海底沉積物和海底巖層中的礦產的統(tǒng)稱。表層沉積礦產，在濱海有各種金屬砂礦和非金屬材料;在大陸架區(qū)域有海綠石、磷灰石等礦產和建筑材料;在深海區(qū)有鐵錳結核和多金屬泥。基巖中的礦產主要有鐵、煤、硫等，主要分布在大陸架。迄今在淺海區(qū)發(fā)現(xiàn)和開采的礦產已達數(shù)十種。

海洋里蘊藏著人類無法想象的資源，可以說陸地上有的海洋里也有，甚至還有陸地上沒有的一些資源，目前已經(jīng)被人類發(fā)現(xiàn)的礦產種類有煤鐵等固體礦產、海濱砂礦、多金屬結核、富鈷錳結核、熱液礦藏、可燃冰，這其中最主要的礦產資源還是濱海砂礦和大洋錳結核礦物。濱海砂礦是結晶巖風化后被河流、冰川等搬運至河口或是海濱區(qū)域，然后又在波浪、海流或是潮流等的作用下，使一些重礦物質聚集在一定地段形成的礦床。目前砂礦開采比較著名的有：阿拉斯加海灘上的金、鉑，西南非洲沿岸的金剛石，印度尼西亞勿里洞島、邦加群島和泰國普吉島近海的沙錫，澳大利亞東海岸的金紅石、獨居石、鋯石，美國佛羅里達海灘的鈦鐵礦等，當然也包括我國，我國也是世界上海濱砂礦種類較多的國家之一。大洋錳結核礦物是一種深海海底自生的猛礦產，主要成分是猛和鐵的氧化物和氫氧化物，蘊含著銅、鎳和鈷等多種金屬元素，廣泛分布于太平洋、大西洋和印度洋深至4000米到6000米的海底，一般呈球狀或橢圓狀或是塊狀，直徑約1至20厘米。太平洋底的錳結核以每年1000萬噸左右的速度生長，一年的產量就可供全世界用上幾年。

2 深海采礦帶來的環(huán)境影響

新資源的開發(fā)利用向來是一把雙刃劍，在帶來社會生產力的顯著提高的同時也給生態(tài)環(huán)境造成了一定的破壞，在開采深海礦產資源的過程中或多或少的對于海洋的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)帶來了一定的負面影響。根據(jù)砂礦所在區(qū)域水深和礦層的特點，對于濱海砂礦的開采主要包括鋼索法、鏈斗法、吸礦法、潛水采礦法。

2.1 對海底礦床的開采破壞了海底生物群的棲息地

海底大量的生物群其實就是生長在礦床之上，因此采礦活動的進行勢必擾亂附著在上面的生物群的正常生活。一些生物體可能被埋藏，或是它們賴以生存的食物被覆蓋。而且由海底收集器引起的卷流可能會將沉積物運輸至很遠的地方，這對底棲生物的生存環(huán)境帶來很大的改變，影響范圍甚廣。

2.2 對水中的浮游生物也帶來很大的影響

深海的采礦作業(yè)將大量的沉積物帶到了水里，不僅包括在整個采礦作業(yè)中所排出的廢物，還有在船上進行礦產加工時向船外傾倒的尾礦，這些都會被帶入到水里。以上這些會產生所謂的沉積羽狀體，嚴重影響到水層的透光性，進而降低上部水層的初級生產力。同時被排出的尾礦還會釋放有毒的痕量元素。再次就是對于海底礦產的加工采取就近原則，即在岸邊對海底礦產進行加工，在這個過程中會產生大量的廢物，這些在加工處理的過程中產生的化學廢物會給當?shù)氐木用竦纳瞽h(huán)境產生較大的影響。當然因為對于礦產進行加工就需要建立相應的工廠，進而帶動當?shù)鼐用竦木蜆I(yè)，改變當?shù)鼐用竦拈L期以來的傳統(tǒng)的生活方式和一些觀念，最終影響當?shù)氐纳鐣?jīng)濟。

3 可以采取的應對措施

當然，由于條件的不成熟，人類對于深海采礦對于環(huán)境的影響尤其是對于深海生態(tài)系統(tǒng)的影響了解程度并不夠，在針對深海礦產的開采方面應本著謹慎的原則，盡最大的努力在開采的過程中保護海洋的生態(tài)環(huán)境。

從上文的闡述可以看到，在整個深海采礦的過程中主要會產生危害的活動就是開采，因為它會受制于當下的技術的局限性，雖然針對深海采礦方面的技術正不斷的改進，但是目前還遠遠不能滿足商業(yè)性采礦的需要。為了給商業(yè)性開采提供有用的數(shù)據(jù)，只有不斷的實驗才可達到，在不斷進行研究實驗的過程中要首先考慮到以下幾個方面：在研究試驗過程中首先要考慮以下幾點：（1）開采過程中將會對海底產生的擾動程度和范圍;（2）整個采礦作業(yè)過程中產生的廢棄物羽狀體產生的環(huán)境效應;（3）礦體加工過程中所傾廢物（含尾礦）的主要成分和數(shù)量以及它們的形態(tài)，如固態(tài)、液態(tài)、泥漿、氣態(tài)等;（4）廢棄物的化學性質和毒性;（5）造成的環(huán)境效應的持續(xù)性，包括時空范圍，影響程度及化學過程;（6）廢物處理的區(qū)域的選擇和處理的方式。

4 結束語

因為技術條件的局限性，深海采礦對于海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響，人類尚不能精確的認知，只有本著謹慎開采的原則，最大限度地保證海洋生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定，堅持可持續(xù)開發(fā)和環(huán)境保護相結合的道路，保護我們人類共同的家園。

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作者簡介：孫罩峰（1998-），男，黑龍江勃利人，學士在讀，目前主要從事于采礦工程相關的專業(yè)研究。