Гідрологічні ресурси

У господарській практиці морська вода використовується в промисловості і сільському господарстві. Це дозволяє замінити прісне водопостачання морським, що є актуальним для вододефіцитних приморських регіонів.

Основна маса морської води використовується для охолодження агрегатів на великих енергетичних і металургійних підприємствах, розташованих у приморських районах. Великі ТЕЦ, металургійні заводи з морським охолодженням існують в США, Канаді, країнах Ближнього і Середнього Сходу, деяких європейських державах. Підприємства з морськими охолоджувальними системами існують у Росії і на Україні. Наприклад, споживання морської води промисловими підприємствами Одеської і Кримської областей у недалекому минулому складало приблизно 30 % загального водоспоживання.

Також морська вода застосовується в нафтовій, хімічній і гірничодобувній промисловості. У деяких приморських АЕС морська вода використовується для охолодження ядерних реакторів.

Інший аспект безпосереднього використання морської води — транспортування промислових відходів. Прикладом тому є мідно-молібденова фабрика на острові Ванкувер (Канада), де відходи виносяться морською водою в прибережну (до 700 м від берега) частину затоки.

Морська вода також використовується й у сільському господарстві. Так, на посушливих узбережжях деяких середземноморських країн, у країнах Аравійського півострова, в Індії, Австралії і деяких інших країнах практикується полив рослин морською водою. В умовах жаркого клімату це робить рослини більш життєстійкими в порівнянні з культурами, зрошуваними прісною водою.

У Швеції балтійськими водами поливають прибережні пасовища. Безпосереднє застосування морської води для господарських потреб — актуальна сучасна проблема.

Також морську воду використовують для одержання прісної.

З усіх водних ресурсів Землі майже 94% складають солоні води Світового океану і лише приблизно 6% — прісні води суші. Людині потрібна, головним чином, прісна вода. Але в даний час відчувається її недолік, і з кожним роком проблема забезпечення водою набуває більшої гостроти. Один із найбільш ефективних способів забезпечення людства прісною водою є — опріснення солоних вод Світового океану.

Опріснення морських вод — технічно складна задача, проте промислове одержання прісної води з морської стало запроваджуватися в багатьох країнах. Зараз відомо близько 30 способів опріснення морської води. Зокрема, прісну воду отримують шляхом випаровування, заморожування, використання іонних процесів екстракції. Найбільш розроблений і широко застосовується метод дистиляції води. Саме дистиляційні установки (опріснювачі) — є основним засобом промислового опріснення води. Сучасні опріснювачі — складні, енергоміські спорудження. Чим більша продуктивність опріснювача, тим більше дорогого палива (нафта, газ, вугілля) споживає спарена з ним електростанція.

У світі діють приблизно 1000 різних за продуктивністю опріснювальних установок. Близько 70% із них знаходиться на узбережжі Червоного моря в нафтодобувних країнах Близького Сходу. Найбільш великий по продуктивності опріснювач знаходиться в м. Эль-Джубейль у Саудівській Аравії. Високопродуктивні опріснювачі є також в США, Мексиці, Перу, на Кубі, в Індонезії, Індії, Японії, Італії, Іспанії й в інших країнах.

За даними фахівців, у даний час світовий обсяг опріснення досягає 50 млн м³/добу. Однак слід зазначити, що значні обсяги опріснення морської води не вирішують глобальну проблему водопостачання людства.

Колосальні ресурси прісної води (близько 2000 км³) знаходяться у айсбергах. Водний запас крижаних гір, що відколюються від льодовиків і плавають в океані, приблизно дорівнює кількості води, що міститься в руслах рік світу. Відомо, що найбільша кількість айсбергів зустрічається у водах Антарктики. Чимало їх дрейфує у північно-західній частині Атлантичного океану і в районах Північного Льодовитого океану. Ось уже кілька десятиліть існує ідея використання айсбергів для одержання з них прісної води. Для цього айсберги необхідно за допомогою морських судів відбуксировувати до місць споживання прісної води. Прикладом, можуть бути технічні проекти і розрахунки доставки айсбергів до берегів Саудівської Аравії, Португалії. Так, для буксирування айсберга довжиною 1 км, шириною 600 м і висотою 300 м потрібні 5—6 буксирів потужністю 15 тис. кінських сил кожний. Загалом це реальний проект, що може бути запроваджений на практиці для постачання посушливих районів прісною водою.

Мінеральні ресурси

До мінеральних ресурсів океану відносять корисні копалини прибережної зони океанів і морів, глибоководної частини шельфу і материкового схилу. Якщо на суходолі багато джерел мінеральної сировини скорочується, то в океані запаси деяких металів, як-то марганцю, кобальту, цирконію, щороку зростають на величину, більшу від величини їх річного використання людством.

Розгляд добування в морях різних корисних копалин почнемо з розсипних родовищ.

На межі суші й океану, вище і нижче рівня води, потрібні людині мінерали поширені в прибережно-морських розсипах — різних за площею скупченнях уламків гірських порід, що містять домішки корисних компонентів. Вони формуються і накопичуються тут до промислових концентрацій у результаті активної взаємодії суші і моря і являють собою піски різної величини.

Підводні розсипи, розташовані на береговому схилі, у більшості випадків тягнуться широкої (до декількох сотень метрів) смугою на десятки кілометрів паралельно сучасної берегової лінії на відстані від 0,5 до 15 км від неї. Уміст корисних компонентів 4-10%, а в дуже багатих розсипах — 20-28% маси пісків.

Родовища циркону, ільменіту, монациту і рутилу. У прибережно-морських розсипах містяться десятки різних, у тому числі важких, мінералів і металів. До найбільш коштовних, що добуваються в основному з пляжів і лагун, розташованих вище рівня моря, відносяться ільменіт, рутил, циркон, монацит, магнетит, каситерит, золото, платина, алмаз.

Найбільш великі і багаті прибережно-морські розсипи знаходяться переважно в тропічній і субтропічній зонах Світового океану.

Найбільш значні розсипні родовища ільменіту, рутилу, циркону і монациту зосереджені в Австралії. На її західних берегах, головним чином, у південно-західній частині, розповсюджений переважно ільменіт. Уздовж більшої частини східного узбережжя Австралії, у межах Південного Квинсленда й у північній частині Нового Південного Уельсу, протягаються розсипи, багаті в основному рутилом і цирконом.

За вмістом корисних компонентів австралійські розсипи поступаються прибережно-морським родовищам Індії і Шрі-Ланки. Найбільш багаті піски знаходяться на південному-заході Індостану, де розташовані найбільші ільменіт-монацитові розсипи. Добувають тут, головним чином, ільменіт, на долю якого приходиться більш 90% виробленого концентрату. Разом із тим розширюється видобуток й інших мінералів (рутилу, монациту).

Великі розсипи розташовані на північному сході Шрі-Ланки в районі м. Пулмоддай. У цих розсипах міститься близько 80 % ільменіту і рутилу. Інші райони великих родовищ берегових розсипів знаходяться біля м. Тринкомалі і м. Берувала.

У пляжних зонах і на шельфі Північної Америки — від Каліфорнії до Аляски поширені прибережно-морські розсипи. Найбільш великі і багаті родовища розташовані на східному узбережжі Флориди між річками Сент-Джонс і Норт.

Прибережно-морські розсипи існують на берегах Південної Америки. Особливо багаті родовища важких мінералів — монациту, ільменіту і циркону — знаходяться на атлантичному узбережжі Бразилії. Ці розсипи тягнуться на 1600 км і характеризуються перевагою в них монациту. Бразилія — один з основних світових постачальників цього мінералу.

Родовища коштовних мінералів. Крім відзначених найбільших розсипів, менш значні прибережно-морські родовища коштовних мінералів виявлені на узбережжя Африки, атлантичних берегах Європи, Північного і Балтійського морів, на острові Тайвань, на півострові Ляодун і деяких інших районах.

Найбільш багаті світові прибережно-морські і підводні алювіальні розсипи родовища руди олова — каситерити — в основному зосереджені на шельфах Південно-Східної Азії. Від Індії і Шрі-Ланки через узбережжя Таїланду, В'єтнаму, Філіппін, Кореї, Японії простягнувся так званий оловорудний пояс продуктивних сухопутних, берегових і підводних пісків. Зміст каситериту в них дорівнює 2—5 % від маси породи. У каситеритових розсипах Південно-Східної Азії зосереджено приблизно 3/4 запасів олова. Прибережні і підводні оловоносні піски інтенсивно розробляє Індонезія. Таїланд 90% олова одержує за рахунок морських розсипів, розташованих у районі острова Пукет.

Найбільші запаси залізних пісків знайдено в Канаді. Значні запаси цих мінералів розташовані в Японії, причому їхня розробка ведеться на глибинах до 30 м. Прибережно-морські магнетитові піски виявлені в Панамі.

Розсипи золота. Розсипи золота в прибережно-морських відкладах виявлено на західних берегах США і Канади, у Панамі, Чилі, Туреччині, Єгипті, південно-західній Африці. Найбільш широко відомі золотоносні піски Аляски. Значними концентраціями золота характеризуються підводні піски протоки Стефанса. Золотоносні піски, перспективні для розробки, виявлені в басейні Чирикова (Берингове море), на півострові Кенай (розсип Уэст-Кост), на узбережжі затоки Гудньюс і на пляжах островів Кодьяк і Святого Лаврентія.

Платинові піски. Найбільші підводні поклади платини знаходяться в затоці Гудньюс (на узбережжі Аляски).З давніх-давен платина добувається тут з глибин до 30 м. Перспективними для розробок вважають платинові розсипи на тихоокеанському узбережжі Колумбії.

Розсипи алмазів. Основні родовища прибережно-морських пісків зосереджені в південно-західній Африці, де вони виявлені у відкладеннях прибережних терас, на пляжах і наносах шельфу до глибин 120 м. Значні морські терасові розсипи алмазів розташовані в Намібії. Видобуток алмазів, частина яких придатна для ювелірних цілей, поблизу берегів Африки ведеться з початку 60-х років. Родовища алмазів трапляються також на Атлантичному узбережжі Південної Америки.

Розсипи сонячного каменю янтарю (бурштину). До рідких корисних копалинам прибережно-морських розсипів відноситься янтар, близько 90% якого зосереджено на березі Балтійського моря в Калінінградській області. Янтар залягає тут разом із блакитно-зеленим мінералом — глауконітом. Видобуток і переробку янтарю веде єдиний у світі спеціалізований комбінат, розташований у Бурштиновому. Більш половини його щорічного видобутку надходить у цех художньої обробки, де янтар перетворюється у твори мистецтва і ювелірні вироби. Разом із тим янтар використовується в промисловості і сільському господарстві. З нього роблять хімічний посуд для збереження активних кислот, ізолятори для радіодеталей, високоякісні лаки, бурштинова олія, необхідна для порцелянової і гумової промисловості. Розчин бурштинової кислоти застосовується для обробки насінь злаків, коренеплодів і трав, що стимулює ріст рослин.

Серед корисних копалин прибережно-морських розсипів відоме промислове значення мають будівельні матеріали — пісок, гравій, черепашник. Їх добувають США, Англія, Ісландія.

Конкреції на поверхні океанічного дна. Мінеральні багатства поверхні океанічного дна представлені специфічними утвореннями округлої, овальної, сплюсненої й іншої форми. Їхня загальна назва — конкреції. За основними компонентами, що містяться в них, одні називаються фосфоритними, інші - баритовими, треті - залізо-марганцевими.

Баритові конкреції виявлені на шельфі Шрі-Ланки. На Алясці в протоці Дункан розробляється єдине у світі жильне родовище бариту.

Фосфоритові конкреції, а також фосфатні піски і пластові поклади поширені як на мілководді, так і в глибоководних районах східних частин Тихого, Атлантичного та Індійського океанів. Але вони не зустрічаються північніше 45°пн. ш. і південніше 50°пд. ш. Це пояснюється умовами утворення родовищ фосфоритів. Вони утворюються там, де є піднесення глибинних вод до шельфів. Запаси фосфоритів оцінюються в багато сотень мільярдів тонн. Застосовують їх для виготовлення мінеральних добрив, для добування фосфору, фосфорної кислоти і різних солей.

У залізомарганцевих конкреціях виявлено 80 хімічних елементів. Переважають марганець і залізо, але містяться також нікель, мідь, кобальт, золото і платина. Головний інтерес у конкреціях представляє не стільки сам марганець, скільки його домішки — кобальт, мідь і нікель. Однак одержання цих металів ефективне, якщо їхній уміст у конкреціях не нижче 3%, а щільність залягання цих утворень досягає 5— 10 кг на 1 м² дна.

До теперішнього часу досить точно виявлена зона, що відповідає основним вимогам ефективної розробки конкрецій. Вона знаходиться в Тихому океані і розташована між 6 і 20° пн. ш. і приблизно між 180 і 120° зх. д. і має площу близько 6 млн км². Проведені фахівцями розрахунки показують, що якщо навіть 60 % цієї площі покриті конкреціями, 40 % яких можуть бути підняті з дна, то вони дадуть 85 млн т нікелю, 65 млн т міді, 170 млн т марганцю.

У результаті геологічного розвитку нашої планети в надрах дна багатьох ділянок Світового океану сформувалися поклади нафти, газу, кам'яного вугілля, сірки, залізної руди й ін.

Нафта й газ. За сучасними уявленнями, ці паливні копалини утворюються в надрах Землі в результаті перетворення розсіяної органічної речовини субаквальних опадів. Відповідно до сучасних уявлень, морські запаси нафти складають приблизно 34 %, а природного газу — 26 % наземних.

У Світовому океані експлуатуються багато сотень нафтогазових родовищ. Їхнє розміщення характеризується декількома головними географічними рисами. По-перше, нафтогазові промисли розташовані, як правило, у межах шельфу. Видобуток нафти і газу ведеться з морських бурових платформ до глибин 200 м і лише в окремих районах — трохи глибше .

По-друге, у даний час у Світовому океані склалося кілька найбільших центрів підводних нафторозробок, що визначають нині рівень видобутку «морської» нафти. Головний з них — Перська затока. Другий за обсягом видобутку район — Венесуельська затока з лагуною Маракайдо. Великими запасами нафти володіють Мексиканська і Гвінейська затоки, а також Північне море.

По-третє, найбільші райони морського нафтовидобутку (Перський, Ве -

несуельсько-Маракайський і Гвінейський) розташовані поблизу берегів країн, що розвиваються.

В останні десятиліття велася і продовжує вестися інтенсивна розвідка й освоєння нових морських нафтових і газових родовищ. Великі запаси підвідної нафти відкриті в прибережних районах західної і східної частини Каспійського та Балтійського моря. Це перспективні райони морського нафтовидобутку.

Кам'яне вугілля. Відомо більш 100 родовищ із великими запасами кам'яного вугілля. Вони розташовані в прибережних зонах Австралії, Англії, Болгарії, Греції, Ірландії, Ісландії, Канади, Тайваню, Туреччини, Фінляндії, Франції, Чилі, Японії.

З підводних надр витягається приблизно 2% світових запасів кам'яного вугілля. Цим займаються, головним чином, країни, які не мають досить наземних родовищ кам'яного вугілля. Так, Японія майже 30% вугілля одержує з морських родовищ, Англія — більш ніж 10%, досить масштабний підводний видобуток вугілля ведуть також Канада і Тайвань.

Сірка. Її поклади зустрічаються в надрах шельфу, звичайно, в соляних куполах, похованих під шаром осадових порід товщиною кілька десятків метрів. З давніх-давен видобуток сірки здійснюється в Мексиканській затоці в штаті Лунзіана в США на глибині приблизно 15 м. Тут пробурені шпари, через які до місць залягання сірки подається гаряча пара води, сірка плавиться, стає рідкої і під впливом стиснутого повітря через ці шпари надходить до трубопроводів і по них — до барж, де вона застигає в охолоджувальних цистернах. Це родовище дає 20% сірки, виробленої в США, і 4% її світового випуску.

Залізна руда. Найбільш значний видобуток морських покладів залізної руди ведеться в Канаді на східному узбережжі Ньюфаундленду з родовища Вабана. Достовірні запаси залізної руди тут оцінюються в 2 млрд т, а її щорічний видобуток дорівнює приблизно 3 млн т. Крім того, Канада добуває залізну руду в Гудзоновій затоці, Японія — на острові Кюсю, Франція — південніше Шербура, Фінляндія — у Фінській затоці. Разом узяті ці країни витягають із підводних родовищ 1% від загальносвітового видобутку залізної руди. Перспективними районами для видобутку залізної руди є шельфи Африки, Індії, Австралії, Південної Америки.

У невеликих кількостях проводиться видобуток із підводних шахт міді й нікелю в Канаді в Гудзоновій затоці. У Туреччині на узбережжі Егейського моря добуваються ртутні руди. У перспективі намічається освоєння нових корінних підводних родовищ у прибережній зоні різних країн з метою більш повного забезпечення їхньою мінеральною сировиною. Протягом останніх двох десятиліть освоєння морських геологічних багатств (особливо нафтогазових) розвивалося швидкими темпами. Це буде продовжуватися і надалі