Мінеральні ресурси Світового океану як джерело поживних речовин рослин
4 хв читання
Для агронома Світовий океан цікавий насамперед як колосальне джерело елементів поживних речовин. Магній, сірка, кальцій, калій, бор, мідь та цинк містяться в морській воді та донних відкладеннях у гігантських кількостях. Проте доступність цих ресурсів для виробництва мінеральних добрив напряму залежить від економічної доцільності та технологій їх видобутку.
Ресурси морської води та потенціал шельфу
Океани вкривають 70,8 % земної поверхні при середній глибині 3,96 км. Це величезний резервуар розчинених речовин, вимитих із порід суходолу та викинутих підводними вулканами. Середня солоність води становить 3,5 %, при цьому натрій, хлор, магній, сірка, кальцій та калій становлять 99,5 % усіх розчинених солей.
| Елемент | Вміст, % | Елемент | Вміст, % |
|---|---|---|---|
| Хлор | 55,07 | Бром | 0,19 |
| Натрій | 30,62 | Вуглець | 0,08 |
| Магній | 3,68 | Стронцій | 0,02 |
| Сірка | 2,73 | Бор | 0,01 |
| Кальцій | 1,18 | Калій | 1,10 |
Кожен кубічний кілометр морської води зберігає розчинені запаси ще 64 елементів. У середньому на один кубокілометр припадає по 2000 кг цинку та міді, 800 кг олова, 280 кг срібла та 11 кг золота. Загальні запаси розчиненого золота оцінюються у 10 млрд т, а урану — близько 4 млрд т. Вилучати з води сьогодні вигідно лише чотири ресурси: натрій та хлор (у вигляді солі), магній та бром.
- Частка океанічного магнію у світовому виробництві — 61 %
- Частка брому, що видобувається з води — 70 %
- Частка кухонної солі з морської води — 1/3
- Площа шельфу від поверхні океану — 7,5 %
- Частка підводного вугілля у видобутку Японії — понад 20 %
Шельф — мілководна тераса, що окаймляє континенти, де активно накопичуються осадові породи. Вивчення та освоєння мінеральних багатств шельфу ведеться з 60-х років минулого століття. Тут видобувають нафту, газ, магнетитові та титаномагнетитові піски, розсипне золото, платину, а також мідь, олово, кобальт, алмази, сірку та фосфорити. В Англії підводний видобуток вугілля дає 10 % від загального обсягу в країні.
Шельфові родовища сірки та фосфоритів — це стратегічний резерв для виробництва мінеральних добрив, який почне активно освоюватися в міру виснаження запасів на суходолі.
Глибоководні поклади та бар'єри для видобутку
На великих глибинах дно Тихого, Індійського та Атлантичного океанів вкрите залізомарганцевими конкреціями. Тільки в Тихому океані їхня маса оцінюється у 1500 млрд т, а прогнозні запаси міді, нікелю та кобальту в них становлять 20–25 млрд т. У цих рудних скупченнях міститься у 20 разів більше кобальту, у 90 разів — нікелю та у 42 рази — марганцю, ніж у всіх розвіданих родовищах суходолу.
За прогнозами дослідників, видобуток конкрецій на дні океану здатний покрити світові потреби:
- у кобальті — на 50 %;
- у марганці — на 18 %.
За рахунок глибоководних конкрецій світові потреби можуть бути забезпечені на величезні строки: у міді — на 3 тис. років, нікелю — на 70 тис. років, марганцю — на 140 тис. років, кобальту — на 420 тис. років. У глибоких зонах також залягають діатомові та глобігеринові мули, багаті на кальцій та кремнезем, і червона глина, яка на 25 % складається з оксиду алюмінію. У розломах Червоного моря біля берегів Судану та Саудівської Аравії на глибинах до 2000 м виявлено десятки родовищ мулу, багатого на срібло, цинк та мідь.
Попри колосальні масштаби, концентрація більшості елементів у воді вкрай низька, що потребує переробки величезних обсягів сировини. Поки не знайдено енергоефективні методи селективного вилучення конкретних металів, видобуток із морської води економічно недоцільний. При вичерпанні наземних родовищ вигіднішим рішенням залишиться вилучення елементів зі звичайних гірських порід суходолу, де концентрація поживних речовин значно вища.
Читайте також
Екологія Студентові
Гідросфера Землі та раціональне використання водних ресурсів
Екологія Студентові