第四节海洋中的化学元素

- 1 - 第四节 海洋空间的开发利用

一、选择题

海洋是人类赖以生存和发展的第二空间。海洋空间利用就是将海上、海中和海底空间用作交通、生产、军事、居住和娱乐场所的海洋开发活动。据此完成1～4题。

1．下列关于海洋空间利用的叙述，不正确的是( )

A．海洋可利用空间包括海上、海中、海底三部分

B．海洋空间资源开发对科学技术和资金投入依赖性大，技术难度高，风险大

C．海滨浴场和海上运动区都是对海洋空间利用的方式

D．深海环境黑暗、高压、低温、缺氧，所以深海空间不能利用

2．与陆地空间相比，海洋空间所具有的优点是( )

A．能显示先进的技术

B．资金投入大，风险高

C．地价便宜，搬迁人口少

D．隐蔽性能好

3．下列海洋的空间利用方式属于对海底空间利用的是( )

A．海底钻井平台 B．海水淡化工厂

C．潜艇 D．石油储存罐

4．下列各项中属于海上生产空间的是( )

A．海上机场、海底隧道

B．围海造陆、海上牧场

C．海上石油城、海上油库

D．海上电站、海底电缆

解析：该题组主要考查海洋空间的环境特点和利用方式。第1题，海洋空间利用包括海上、海中、海底三部分。海洋环境不同于陆地，它的环境和生态条件有其复杂性和特殊性，因此海洋空间资源开发对科学技术和资金投入的依赖性大、技术难度高、风险大。第2题，A、B表述均不是优点。海洋中目前尚无常住人口，不存在人口的搬迁。第3题，海底钻井平台开发的资源虽然在海底，但属于“海上作业平台”。石油储存罐属于对海底空间的利用。第4题，围海造陆、海上牧场、海上石油城、海上电站等属于海上生产空间；海上机场、海底隧

- 2 - 道、海底电缆属于海上交通、通讯领域；海上油库属于海上储藏领域。

答案：1.D 2.D 3.D 4.B

5．有关围海造陆的叙述正确的是( )

A．围海造陆是缓解人多地少矛盾的最好途径

B．围海造陆是人类利用海洋空间的古老方式，无须科学论证

C．围海造陆不需要其他配套建设

1 第四章 海洋中的声传播理论

水声传播常用的方法：

波动理论（简正波方法）——研究声信号的振幅和相位在声场中的变化；

射线理论（射线声学）——研究声场中声强随射线束的变化，它是近似处理方法，且适用于高频，但它能有效、清晰地解决海洋中地声场问题。

4.1 波动方程和定解条件

1、波动方程

当介质声学特性是空间坐标的函数，则可得小振幅波的运动方程、连续性方程和状态方程：

ptu 0ut dcdp2

状态方程可写为：

tctp2

由状态方程和连续性方程可得：

012utpc

利用运动方程从上式中消去u可得

0112222ptpcp

注意：当介质密度是空间坐标的函数时，波动方程的形式和密度均匀介质中波动方程的形式不同。

引入新的从变量：p，则可得

043211222222tc

对于简谐波，222t，则上式可写为：

0,,22zyxK

式中，2224321kK。

注意：不是声场势函数，K也不是波数。

在海水中，与声速相比密度变化很小，可将其视为常数，则zyxckK,,，于是

0,,22zyxk 0,,22pzyxkp 2 如果介质中有外力作用F，例如有声源情况，则有

FzyxK,,22

在密度等于常数时，有

Fzyxk,,22 Fpzyxkp,,22

上述赫姆霍茨方程是变系数的偏微分方程——泛定方程。

2、定解条件

满足物理问题的具体条件——定解条件。

（一）边界条件

物理量在介质边界上必须满足的条件。

（1）绝对软边界

绝对软边界条件：声压为零

界面方程表示为tyxz,,，0,,,,,tyxztyxp——不平整海面

第四章第二节国家海洋权益与海洋发展战略课堂检测题

【基础达标】

海洋权益是国家领土向海洋延伸形成的一些权利和利益。据此完成1～3题。

1.一国可主张海洋权益的范围包括 ( )

A.本国的内水和领海 B.本国管辖的毗连区、专属经济区

C.大陆架海床和底土 D.以上都是

2.领海的宽度从领海基线量起,最宽不超过 ( )

A.12海里 B.15公里

C.24海里 D.34公里

3.开发领海、专属经济区以及大陆架的自然资源属于海洋权益的( )

A.海洋政治权益 B.海洋经济权益

C.海洋安全利益 D.海洋科学利益

4下列关于专属经济区的说法,正确的是( )。

①专属经济区的范围是指从领海线起向海上延伸200海里的海域 ②专属经济区的范围是指从领海基线起向海上延伸100海里的海域 ③专属经济区是指领海之外并邻接领海的一个区域 ④专属经济区的宽度测量是从领海基线起不应超过200海里

A.① B.② C.③ D.④

5下列关于领海基线的说法,错误的是( )。

A.领海基线是领海与内水的分界线

B.领海基线是海洋和陆地的分界线

C.领海基线的方法有两种

D.我国部分领海基线的划定采用了直线基线法

6大陆架的外部界限是( )。

A.若自然延伸不足200海里,则就是其实际长度

B.若自然延伸不足200海里,则扩展至200海里

C.若其自然延伸超过200海里,则一般不应超过500海里

D.若其自然延伸超过200海里,则仅取200海里

7下列叙述中,符合《联合国海洋法公约》规定的是 ( )。

①大陆架300海里内自然资源属沿海国家管辖范围 ②国际海底及其资源被确定为人类共同的继承财产

③沿海国家主权权利和管辖权仅限于其领海范围 ④一个沿海国家专属经济区包括由该国领海基线向外延至200海里的范围

A.①② B.②③

C.②④ D.③④

海洋中的化学元素及用途介绍

一、化学元素：钠 海水盐分中占比最大的是氯化钠，即食盐的主要成分。

我国沿海地区从商周时期开始就有“煮海为盐”（从海水中

提取氯化钠）的传统。生活中常见的纯碱（碳酸钠）和小苏

打（碳酸氢钠）等，也都是以氯化钠为原料生产的。氯化钠

还是重要的无机化工原料。工业上通过电解饱和食盐水可以生产烧碱（氢氧化钠）和氯气等大宗化学品，这个过程被称

为“氯碱工业”。在新能源时代，钠离子电池是有望替代锂

离子电池的新型可充电电池。相比锂而言，钠的储量要多得

多，有利于降低电池成本，扩大应用范围。

二、化学元素：镁 海水中含量仅次于钠的金属元素是镁。镁元素最引人瞩

目的应用是制造镁合金。镁合金是以镁为基础元素，添加铝、

锌、锰、锆、稀土等其他元素构成的合金。镁合金最大的特

点是密度小，是应用于工程的最轻的金属材料之一。镁合金

还具有生物相容性，可以在人体内逐渐降解，因此常被作为

植入物用于骨折固定、骨缺损修复、心血管支架等生物医用

材料领域。金属镁可以在空气中剧烈燃烧，放出耀眼的光芒，

曾经被制造成镁光灯，用于照相曝光，在军事上则被用于生

产照明弹。

三、化学元素：钙 海水中的钙元素是构成贝类、珊瑚等海洋生物碳酸钙外

壳的重要成分。通过生物矿化作用，这些海洋生物可以把海

水中的钙离子与二氧化碳溶于水产生的碳酸根离子结合起

来，形成碳酸钙沉积层，从而为自己搭建一个保护壳。贝类体内形成的珍珠，其主要成分也是碳酸钙。珍珠不仅是名贵

的珠宝，还具有药用价值。由珊瑚虫聚集而成的珊瑚礁是一

种重要的海洋环境生态系统，除了具有观赏价值、提供海产

品外，还具有抵抗风浪、保护海岸的作用。从碳中和的角度

来看，由于海水中的钙离子可以吸收和固定大气中的二氧化

碳，因此碳酸钙的形成和溶解是调控二氧化碳浓度的重要因

素，故有海洋是一个巨大的“储碳库”之说。

四、化学元素：钾 陆地上的钾矿分布不均匀，而海水中含有丰富的钾。钾

离子在人体内起着保持酸碱平衡、调节心脏功能、维持神经