国外深层海水开发利用现状及未来我国开发设想

李明杰，李 军

（国家海洋局海洋发展战略研究所 北京 100860）

国外深层海水开发利用现状及未来我国开发设想

李明杰，李 军

（国家海洋局海洋发展战略研究所 北京 100860）

深层海水资源具有低温、富含营养盐以及清洁无菌等特性，国际上美国、日本和我国台湾省已先期进行了多年研究并已开始产业化。我国台湾岛和南海西沙、南沙群岛具备开发深层海水资源的条件，建议我国开展深层海水资源开发及利用的先期研究。

深层海水；开发现状；对策建议

深层海水是指水深200 m以下，阳光照射不到、不受大气与环境互动影响的海水。深层海水具有以下几个特点。

（1）低温稳定性。不受阳光照射，不像海洋表层水温度变化无常，深层水终年温度不变，恒定于8℃～10℃左右。

（2）成分丰富。与海洋表层水相比，海洋深层水中含有曾经孕育过生命的、对植物生长和人体健康都不可缺少的90余种无机盐以及矿物质（包括微量元素）。除了其含量丰富外，由于这些水以漫长的时光流动于“无光层”的海洋深层，无光合作用发生、不受外界影响，因此所含无机盐及矿物质（包括微量元素）的成分十分稳定，是100%的氧还原水。

（3）易被人体吸收。海洋深层水亿万年在深海强大的水压作用下，其水分子团明显小于陆地上的水分子团。其分子结合角为165°～180°，远远大于陆地上的水分子结合角，与人体内水分、血液的分子结合角极其近似。因此，该水分子团极容易为人体吸收。另外，水分子团之中溶有的营养成分（无机盐及矿物质）在长年深层海水压的强大作用下几乎均以活性的游离离子形式存在。因此，人体在吸收这些水分子的同时，也吸收了所含的营养成分（无机盐及矿物质）。

（4）无菌清洁性。处于海洋“无光层”的深层水，除了远离人类现代文明的影响以及不受陆地、大气化学物质、病菌的污染外，本身也无生成病原菌等细菌的条件。因此，海洋深层水是非常清洁的无菌自然之水，是100%的“绿色”之水。

如今的我们，生活在这样一个节奏明快的社会。每天看到的就是川流不息的汽车和人群；听到的都是各种急促的喇叭声、打卡声；感受到的是来自社会各界的矛盾和压力。正是这样的节奏，让我们忽略了一个重要的习惯：读书。人们往往以“没有时间”这个堂而皇之的理由来安慰自己，殊不知，不读书不仅会让自己的生活枯燥无味，工作起来也会事倍功半，从而面临更大的压力。

深层海水可以广泛应用水产养殖、食品加工制造、农业生产、健康医疗美容、冷却和发电、环境保护等多个领域，前景十分广阔。

1 国外深层海水利用及其产业现状

日本深层海水利用及发展产业初期主要是海洋温差发电。目前主要是饮料、食品、水产加工制品、化妆品、保健品、水产养殖及休憩等多元化商业开发利用。发展方式是政府主导深层海水开发政策，配合学术单位进行研发工作，地方政府负责兴建取水设施与深层海水营运管理，以及产业辅导育成。厂商向地方政府购水（初期免收费），负责商业化应用制造。目前除高知、富山、冲绳和静冈等地方已发展深层海水产业外，尚有东纪州、三浦冲、桧山和罗臼固等地区在规划中（表2）。

1.1 美国

在政府的积极推动下，韩国海洋深层水市场得到了一定发展，目前共批准9处海域进行取水并向8家企业发放了取水许可证，已有6家企业进行投产并开发了10几种相关产品，市场规模为4 000万美元，每年平均增长24%。

1.2 日本

（2）不利于工作人员排架，而且倒架也困难。例如：《朝华夕拾》(鲁迅原著),其索取号为：I210.4/L871-4(2)，排架时先要看分类号I210.4架位，然后看著者号L871-4，最后看修订版(2)。这样图书排架很繁琐，排架速度也很慢,而且容易出错。

近年来，国际上深层海水开发利用发展十分迅速，美国和日本等国从20世纪70年代就开始对该领域进行研究，目前美国、日本、韩国和我国台湾地区在深层水基础研究、取水和分离工程、产业化应用等方面已经取得了一定的成果。

表1 美国夏威夷近30年深层海水利用情况

表2 日本近30年深层海水利用情况

1.3 韩国

韩国海洋深层水集中在东海（日本海），资源量非常丰富，估计为3.79万亿t。韩国从20世纪90年代中期开始对海洋深层水进行研究。进入21世纪后，成立了国家海洋深层水研究中心（2005年12月）和海洋深层水产业协会（2008年8月），由政府主导进行了可行性研究。

美国深层海水利用及发展产业初期主要是海洋温差发电。目前主要是海藻与深海鱼类养殖培育及多元化商业开发利用。发展方式是政府投资兴建公共设施，园区集中营运管理。厂商统一进驻园区，承租土地与厂房，并支付深（浅）层海水费用。美国在夏威夷州科技园区，建设了可抽取600 m深度的深层海水提取设施，吸引了包括高科技水产养殖、海洋生物科技和功能性饮料等相关产业，至目前已有近30家商业化规模公司进驻，其中主要是水产养殖业企业，该园区每年年产值约3 000万～4 000万美元（表1）。

韩国政府还制定了海洋深层水开发法律和5年期的规划（2008—2013），根据海洋深层水开发规划，韩国计划2009—2012年投入330亿韩元（约3 000万美元），支持海洋深层水的产业化，到2013年市场规模达到10亿美元。

日本从1976年开始进行深层海水的科学预研究，这个阶段大致经历了10年的时间，从1986—1996年，进行了取水试验、深层水理化性指标分析，从1997年进入到产业化生产阶段。目前，日本已在高知县、富山县、冲绳县和静冈县建立了16余个深层海水取水点，取水深度从320～687 m不等。

2 我国台湾地区深层海水研究利用情况

台湾岛东部海域海底地形陡峭，其海岸线上的和平、石梯坪、樟元、金仑、绿岛和兰屿等城市，离岸5 km以内水深即可达到600 m以上，具有发展“深层海水产业”的得天独厚的地理区位优势，已被台湾方面规划为未来深层海水利用产业基地。根据台湾地区相关研究，未来台湾地区深层海水产业的年产值估计可达180亿台币。

2005年，台湾公布了“深层海水资源利用及产业发展政策纲领”，随后成立跨部门小组协调有关部门积极推动各项工作，其第一期计划（2006—2009年）包括取水地调查、产业园区建设及招商以及水产生物种原库建设等。台东县也制定了《台东县深层海水产业园区计划》，正在研究将深层海水应用于低温蔬菜、花卉等。

2.1 制定产业政策

其中A0((u,B),(v, s))=a1(u,v)+a2(B,s)，A1((u,B),(u,B),(v,s))=c1(u,u,v)-c2(B,B,v)+c2(s,B,u)，a1(u,v)=Re-1(u,v)，a2(B,s)=Sc Rm-1[(×B,×s)+(·B,·s)(u·)v,u)，c2(B,B,v)=Sc(×B×B,v)，b((v,s),p)=(p,·v)，(F,(v,s))=(f,v) + (g,s)。

2.2 研究试验及产业试点

1989—1998年，台湾电力公司以及工业技术研究院能源与资源