大海赐给的生命之泉
古时候，当人们在茫茫大海上艰难地航行，面临着淡水告罄的威胁时，人们多么希望能有一个圆桶似的宝贝，只要将它往海里一放，那苦涩的海水就变成甘甜的淡水“咕咚咕咚”往上冒，让干渴的船员们喝个饱。最先提出这个大胆而美妙设想的，是中国宋朝一个名叫周密的人。他写了本《癸辛杂谈》，书中描写了一个会造淡水的“宝贝”的故事。
故事说，有一家杂货店放着一个奇特的东西。说它像缸，可没有底；说它像烟囱，可又太大；而且它既非竹也非木，既非金属亦非砖石。有一天，一名海船商人路过此地，发现了这一奇物。他看了又看，摸了又摸，舍不得离去。店主走来，问商人买不买此物。商人忙说：“买！你要多少银子？”店主想敲竹杠，就说：“这是我家祖传宝物，非十两银子不卖。”商人二话没说，付了银子，就叫人将奇物抬走。店主纳闷，问道：“你花那么多银子买此物何用？”商人告之：“此乃一宝物，名字叫‘海井’，是一口专造淡水的井。只要将它放到海里，不愁没有淡水喝。”说完，他又取出100两银，赠给店主。
随着科学技术的发展，今天人类已造出海水淡化机，将古人“画井解渴”的美好愿望变成了现实。
为什么海水不能喝
海水不能喝是因为海水含盐量太高，平均在35‰左右，而日常生活用水的含盐量在5‰左右，工农业用水的含盐量有的可以稍高一些，但也不能高于3‰。要使海水像溪水那样甘甜爽口，就要脱掉海水中的盐分。脱盐，就是人们通常所说的“海水淡化”。
海水和苦咸水淡化，可以追溯到公元前400多年。那时，希腊哲学家柏拉图已经认识到，如果用植物性材料过滤苦咸水，盐就会在材料上面贮存起来。亚里士多德早已知道：由盐溶液中蒸发出来的蒸汽冷却凝成水珠以后可以饮用。另外，普利纽斯在他的《自然史》中也这样写道：“航海者在作较长时间的海上旅行时，把海水装在陶罐中，使其蒸发，在罐盖上会出现冷凝水，便可以收集利用。”后来许多的航海者，特别是在罗马的船上，缺水时，都用蒸发法来制取淡水，供人们在航行中饮用。当年罗马帝国曾经用简单的蒸馏器提取淡水供被围困在埃及亚历山大的罗马军队饮用。
历史上第一次有记录的船用淡化器是1606年在西班牙大帆船上使用的。而在船上广泛地进行海水淡化是19世纪末。那时，蒸汽轮船发展起来了，为了满足锅炉用水和一部分饮用水的需要，轮船上普遍安装了制造淡水的蒸发器。世界上第一台固定式淡化装置，于1877年在俄国巴库建成。此后，在欧洲及其他干旱国家也相继建立。
现在世界上有十多个国家的一百多个科研机构在进行着海水淡化的研究，有数百种不同结构和不同容量的海水淡化设施在工作。一座现代化的大型海水淡化厂，每天可以生产几千、几万甚至近百万吨淡水。淡化水的成本在不断地降低，有些国家已经降低到和自来水的价格差不多。某些地区的淡化水量达到了国家和城市的供水规模。海水淡化，事实上已经成为世界许多国家解决缺水问题普遍采用的一种战略选择，其有效性和可靠性已经得到越来越广泛的认同。海水淡化作为淡水资源的替代与增量技术，愈来愈受到世界上许多沿海国家的重视。
动力转换——智慧的驾驭
海洋上最为壮观的便是海面上滔天的波浪。在水连天，天连水，白茫茫的海面上，海风在呼啸，浪涛在汹涌。要是在狂风暴雨的日子里，白浪滚滚，像成千上万条凶残的鲨鱼龇咧着雪白的牙齿，互相追逐着、咆哮着。
波浪是海上的力士，力大无比，永不疲倦。它能把海上航行的舰船像抛彩球那样抛到岸上，它是许多海上灾难的肇事者。波浪里蕴藏着巨大的能量，可以被利用来发电。
海浪爆发力和冲击力有多大
有人做过这样的测试，海浪对海岸的冲击力，每平方米20～30吨，有时高达60吨，巨大的拍岸浪涛曾将130吨重的岩石抛到20米的高处，将1700吨重的岩块翻了一个身；30～60米高的惊涛骇浪把瓦胡岛的北部熔岩海岸砸得粉碎。1952年12月16日，一艘美国轮船在意大利西部遭到巨浪袭击，船被截为两段，一段抛上海岸，一段沉入海里。1896年，日本本州地震引起的那次海啸，巨浪冲毁房屋1万多间，冲走船舶3万只，死伤2.7万人。
据估算，1个波高2米、周期5秒的海浪，在1千米宽的海面上至少可以产生2000千瓦的电力。整个世界海洋中波浪能达700亿千瓦（实际可利用的有30亿千瓦），占全部海洋能量的93%，是各种海洋能中的“首户”。
如此巨大的波浪能，人类是不甘心让它只带来灾难，而不造就幸福的。于是，聪明的人类想方设法驯服这匹海洋上的“烈马”，让滚滚的浪涛发出强大的电流来。
波浪，不像潮汐那样周而复始，变化有规律。波浪是匹狂暴无羁、性情难驯的“烈马”。它温和时，静如平湖；发怒时，波涛汹涌。波浪能是散布在海面上的低密度不稳定的能源，要利用它，首先要对它进行“捕捉”、“收集”。这就要求人们设计和试验的波力发电装置必须能充分地将大面积海面上的波浪能加以吸收，并集中转换成机械能，再带动发电机运转发出电来。另外，波浪的狂暴能产生巨大的破坏力，这就需要发电装置坚固抗摧。
波浪能给人类出的道道难题，越发激起人类去攻克它，驯服它。早在18世纪末，人们就开始探索波浪能的利用问题。许多海洋工作者为此绞尽脑汁，设计出种种利用波浪能的设备。1799年，巴黎发表了第一个波能转换装置的方案；1810年，法国学者又在波尔多市的罗埃第一次进行了波能发电试验；1911年，第一个波能发电装置建成；1965年，波能发电装置作为导航浮标及灯塔的工作电源开始在实际中应用。目前，世界上已有英国、日本、美国、加拿大、芬兰、丹麦、法国等国家研究波能发电，并提出了300多种发电装置方案，其中主要有两种方式：英国式波能发电装置和日本式波能发电装置。
英国式波能发电装置主要特点是：将波浪能转化为机械能，带动发电机发电。主要类型有两种：“点头鸭”式波力发电装置和筏式波力发电装置。
“点头鸭”式波力发电装置是英国爱丁堡大学的索蒂尔博士发明的。据他介绍，他发明波能装置纯属偶然。1973年的一天，索蒂尔患了感冒，妻子对他说：“别在那里躺着为你自己发愁吧！你为什么不来解决能源危机呢？”她所要求的能源装置，既清洁又安全，在苏格兰的冬天也能正常运转，而且经久耐用。于是，物理学教授索蒂尔就开始考虑利用苏格兰近海的奔腾不息的波浪来了。具有发明才能的索蒂尔领悟到，提取波浪能的装置应该是类似抽水马桶里的球形阀一类的东西，一起一落，推动一台泵产生电力。在爱丁堡大学的试验室里，他借来一个波浪槽，开始试验。他和助手们制作的“点头鸭”模型可提取15%的波浪能，后经改进，提取率高达90%。又经过多次试验，他们按1∶1的全尺寸制造了试验模型。这些模型由许多巨大的钢筋混凝土方容器组成，每个容器有一间房屋大，容器装在一根固定的水平转轴上，海浪冲来，这些容器像鸭子一样随波点头，驱动发电机发电。根据计算，每1米长的滨海区域，全尺寸的“点头鸭”平均发电30～50千瓦。480千米长的“点头鸭”装置链，可供给整个英国目前所需的电能。
英国式波能发电装置的另一种类型是筏式波力发电装置。它是由英国气垫船的发明者库克爱尔研制的。该装置是由许多个浮体顺着波浪前进方向排成一列，用绞链连接在一起构成的，在筏与筏之间安装水泵，利用波上筏体的相对回转运动，使水泵工作，从而驱动发电机发电。筏式装置的能量转换效率取决于筏的个数和大小。
进入20世纪80年代后，英国对以上两种类型装置的研究暂时不予投资，而是将重点转向波动水柱、气袋式等新式波能发电装置的研究。
日本式波能发电装置主要是利用波浪起伏运动产生压缩空气，推动空气涡轮机运动带动发电机发电。利用波浪产生压缩空气，最先是由一个名叫弗勒特切尔的人提出的。他从给自行车打气这件小事中受到启发，设计了一个带有圆柱筒和活塞的浮标，用波浪运动产生压缩空气，压缩空气又去吹动一个哨笛，于是便设计出了一个“警笛浮标”。把它拴上铁锚放在海里，只要海上出现波浪，它就吹起警笛，声音有长有短，有高有低，和波浪具有同样周期。在以后很长的时间里，法国沿岸都用这种浮标来导航和发布大浪警报。这是人类利用波浪能的最早的一种装置。日本式的波能发电装置原理，就是受其启发。
目前，由于技术问题，波力发电成本比热电高10倍。为了提高波力发电实用化水平，许多国家正在考虑这样一些技术问题：一是必须提高小波幅发电输出，目前只是在波高大于1.3米时才能发电；二是尽可能使波力平稳，以获得稳定输出；三是解决向陆地送电的特殊电缆；四是解决发电船的锚碇力，增强发电船抗风浪的能力。
中国的波浪能资源十分丰富，其总量大约0.23亿千瓦。中国近海受季风控制，冬季浪大，夏季浪小。特别是冬季在强烈的偏北风吹刮下，从黄海到南海形成了一条东北-西南走向的大浪带，平均波高在2米以上，波浪具有波高而周期小的特点，有利于波能发电。可以相信，随着科学技术的发展，滚滚波涛会向人类献出更多的电能。
海底的“工业血液”
石油被称为“工业的血液”，是现代能源结构中最重要的矿物燃料。随着工业生产的发展及交通事业的突飞猛进，石油的需求量急剧增加。
石油不仅储藏在陆地下面，也储藏在大海底下。
海底的石油储量有多少
有人估计储藏在海底的石油有3000多亿吨，占整个地球石油储藏量的1/3；也有人估计海底石油储量比陆地储藏量多。海底石油大部分埋藏在大陆架浅海海底，如波斯湾、墨西哥湾、几内亚湾、北海。在我国沿海渤海、黄海、东海、南海都蕴藏着石油资源。
从20世纪60年代开始，世界上就出现了勘探、开采海底油田的热潮，许多国家建成了数以百计的海上油田。尽管目前海上采油数量还不是很多，仅占世界石油消耗量的小部分，但随着更多海上油田的发现和开发，海底石油产量会急剧增加。海底石油将会成为“工业血液”的主要来源。
海洋中栖息着许多生物，有海洋动物、植物、微生物，居住在海底的珊瑚、软体动物类的底栖生物；漂浮于海水中的有藻类等各种浮游生物；生活于海水中层、表层还有许多鱼类和海洋动物。海洋中丰富的生物为生成海底石油准备了条件及物质基础。
海洋中的生物有生有死，海洋生物的遗体沉入海底，与泥沙一起埋藏于海底；流入海洋的河流也带来大量有机物质，它们和生物遗体一起埋藏在海底，并在海底缺氧的环境中沉积。海洋生物遗体在一定温度、压力条件下，受到微生物的活动和分解，在适宜的地质环境中，经过漫长的历史年代，形成了石油滴。那些可生长石油和天然气的岩层叫生油层。由于海底地形变化形成储油构造，无数的石油滴聚集一起，形成石油矿藏。并不是生油层都能贮油，形成贮油构造要有一定的条件，只有当聚集石油滴的岩层多孔、有裂缝，而且周围要有不透水的岩层所封闭，石油滴才会贮存起来，形成油气藏构造。
海底石油埋藏在海洋底部，上面被沉积物所覆盖，又有一层海水所阻挡。如何找到海底油气藏构造呢？最原始的方法是观察海面，因为石油的比重比海水小，埋藏于海底的油气可顺着地层中的孔隙、裂缝往上飘移，会漂浮至海面，被人们发现。20世纪初，有人在墨西哥湾海面上看到一层漂浮的油花，由此在那里发现了一个大油田。
寻找海上油田最可靠的方法是进行海上勘探，经过地质调查、地球物理勘探及钻探等几个阶段，以确定海底是否有石油储藏。
海洋地质调查包括沿海陆地和海底地质调查。大陆架地质构造和沿海陆地有关。所以，根据陆上油田地质构造可以推断海底地质构造。那些陆地发现有油田的地方，与它相毗连的海区，也可能出现石油、天然气储藏。
地球物理勘探用于了解海底地质构造情况，它可以在较大面积范围内，以较快的速度寻找到海底石油。地球物理勘探种类很多，主要有以下几种：地震勘探，利用人工方法产生地震波，让它在海底岩层中传播，利用地震波传播和反射的速度来了解海底地质构造情况。地震波由专门的地质勘探船通过在海水中用炸药爆炸或用压缩空气、电火花瞬时释放大量能量来产生，并由地震仪测量，记录地震波在地层中传播情况和反射速度的不同并以此判断海底地质情况。现代海上石油勘探大多用地震勘探法来进行，世界上一些主要海上油田也是由地震勘探所找到的。
重力勘探，利用海底各岩层的密度不同，用重力仪器来发现和测定岩层中重力的变化，发现重力异常现象来寻找地下油、气藏。
磁力勘探，利用海洋调查船或飞机拖着的磁力仪，测定、发现磁力异常现象，来寻找海底油、气藏。
电性勘探，利用岩层导电性不同，由专门的电测仪器来测定岩层导电性能变化，发现电力异常，来探测海底岩层构造，寻找地下油、气藏。
上面这些地球物理勘探方法能够发现海底的储油构造，但是，海底究竟有没有油、气藏构造，油、气藏构造里到超声波信号，由船上计算机发出控制信号指挥水下推进器控制船位，使钻井船能排除海上风浪、海浪、海风等的干扰，保持船位，便于钻机进行钻探作业。当一个地方油井钻成了，便可自行驶往新的海区进行海上作业。
到底选择何种海上钻井装置，要根据海底地质状况及具体情况决定。
为适应深海采油的需要，在20世纪90年代出现了一种浮式采油系统，有两种形式：一种是油轮式，像海船一样漂浮在海面；另一种是半潜式，它类似于半潜式钻井装置，一部分在水下，一部分在水上。
随着现代科学技术的发展，有人设想建设海底石油城。在那里安装有采油装置、油气分理装置、贮油罐、输送管道。水下采油作业由机器人承担，工作人员居住在水下实验室里，以保证海底石油城设备安装、维修、采油作业管理等。
海上采油平台或者浮式采油系统生产出来的原油需要处理与贮存，即把从海底开采出来的混有水和天然气的初级原油进行分离处理，把水分分离出来净化后排入大海，把其中的天然气留作生活能源，将多余的就地燃烧，最后把纯度较高的原油输送出去。海上储油船便是用来进行原油的处理与贮存的。它接受到来自采油平台的原油后，在船上进行加工处理。原油经预热进入原油处理系统，使油气分离、油水分离。分离后得到的天然气作为船上燃料，多余部分从火炬塔燃烧掉。分离后得到的水排入大海。经过处理加工后的原油输送至船上储油舱，再通过油轮装运储油舱原油。
大海的结壳——人类的宝贝
当人们发现在深海大洋盆地中广泛铺展着一层多金属结核“铺路石”后，又通过拖网取样发现在许多海山的斜坡和海底高耸的隆起、顶部裸露的岩石表面附着一层黑褐色的薄结壳。这层结壳就像披在海山上的盔甲，因为它的主要金属成分也是锰和铁，所以早期叫做“锰结壳”，但后来发现其中钴（Co）的含量出奇得高，因此现在称之为“富钴结壳”。
富钴结壳的厚度并不大，一般仅有2～5厘米，目前采到最厚的也只有15厘米（位于约翰斯顿环礁南部）。
为什么富钴结壳比有很大的开采价值
从商业经济价值考虑，它首先富含Co，可以满足目前对钴的大量需求；其次，它分布在较浅的海山上，一般在800～2500米水深之间，开采相对比较容易，成本也相对较低；最后，它的分布不像多金属结核集中在水深五六千米的深海大洋盆地底部，而是分布于大洋盆地边缘的一些海山上，有些分布区还在一些国家的专属经济区（EEZ）范围内，这样开采起来更为方便，没有海洋权益之争。因此，国际海洋矿业界和技术界更看好钴结壳的开采，有人估计钴结壳的商业开采可能要比多金属结核开采来得早些。
钴结壳分布的海域较广，几乎在海山区都可以找到它的身影。但目前调查表明，最富集的海域是中太平洋海山、约翰斯顿岛、夏威夷群岛、金曼岛、巴尔米提岛和马绍尔群岛、莱恩群岛、麦哲伦海山区、天皇海岭、马克萨斯海台、南太平洋波利西尼亚群岛和库克群岛等；大西洋的凯尔温火山区、中大西洋海隆区、南大西洋的里奥格兰德海隆；印度洋塞舌尔群岛海流活动较强的部分基岩裸露区。其中以中太平洋海山区和中南太平洋海山区的富钴结壳分布广、厚度大、钴含量高而具有较高的商业经济价值。如莱恩-库克群岛区结壳分布面积约5.5万平方千米，估计资源量为21.5亿吨，其中含钴146.5万吨、铜17.2万吨、镍99万吨、锰5.3亿吨。据不完全统计，在太平洋西部构造隆起上，富钴结壳的资源量达10亿吨，钴金属量达几百万吨，其经济价值超过1000亿美元。
据推算，太平洋每座海山顶部和斜坡的平均面积为300平方千米，其中可产500万吨钴结壳。马绍尔群岛海域一处海山面积为300平方千米，覆盖面积为40%、厚度为2厘米的结壳，可开采矿石300万吨。夏威夷和约翰斯顿环礁水域的海山面积就达5.72万平方千米，拥有3.2亿吨钴结壳，可满足美国几百年内对钴的需求，同时也可满足其对铂（Pt）的需求。
据对南太平洋密克罗尼西亚等11个群岛的海山钴结壳资源潜力的估计，钻的储量有3895万吨、镍2091万吨、锰10.61万吨、铂2400吨。由于钴结壳的经济价值高，目前美国、日本已率先对钴结壳的开采技术方法和选冶炼等技术工艺问题进行开采前期的研发准备和试采。
源源溴素海中来
人的一生中，要留下童年的天真、青年的风采、中年的成熟、老年的深沉，那么就去照相。要想得到一张清晰的照片，离不开溴化银。
当你神经衰弱，受到焦虑、失眠等的困扰时，溴剂可用来镇静。
当你染上病菌时，所使用的青霉素、链霉素等各种抗生素都离不开溴。
溴不仅与人类的生活和健康有关，在农业生产上也大有用途，用溴制作的熏蒸剂和杀虫剂，可以消灭害虫。
在工业方面，溴也有用武之地。目前溴大量地用作燃料的抗爆剂，把二溴乙烷同四乙基铅一起加到汽油中，可使燃烧后所产生的氧化铅变成具有挥发性的溴化铅排出，可防止汽油爆炸。用溴能生产一种溴丁橡胶，溴还可以用来精炼石油等。
海水的溴含量有多少
海水中溴的浓度较高，在海水中溶解物质的顺序表中可排在第七位，平均浓度大约为67毫克／升。海水中溴的总含量有95万亿吨之多，占整个地球溴总储量的99%以上。
1825年，法国化学家巴拉尔首先证明了在地中海的海水中有溴的存在。第二年，巴拉尔用氯处理海水卤水后，通过蒸馏得到了溴。于是，这位23岁的青年成为“溴的发明者”。今天制溴工业的基本方法，仍沿用当初他所采用的方法。
1840年，溴被用于照相技术，于是提溴就急剧发展起来。当时欧洲需要的溴都是从卤水和天然浓盐水中提取。1865年，有人利用制取钾盐剩下的溶液，采用二氧化锰和硫酸氧化法提溴。1877年改为连续的氯氧化法提溴。1907年德国人库比尔斯基在此基础上又进行了重大、改进。美国人于1889年提出用电解法提溴，后来又采用空气吹出新工艺，并被用于直接从海水中提溴，获得进一步发展。
1921年发现溴加入汽油中可作抗爆剂后，二溴乙烷的用量剧增，促进了制溴工业的发展。溴的用量从1920年的500吨，发展到1930年的5000吨，于是海水提溴形成工业化生产。1933年美国建立了日产7吨溴的工厂，此后英、德、法、日等国也相继建立了海水提溴工厂。这样，世界溴产量的60%～70%由海水中提取。世界上最大的海水提溴工厂在美国，建立于第二次世界大战期间，该厂生产的溴，几乎占了世界海水提溴总量的2/3。
后来，美国着重于天然浓盐水的资源开发，海水提溴因成本高而逐渐停止生产。但英、法、日等国因缺乏浓盐水资源，仍以海水提溴为主。
海水提溴技术，目前主要有两种方法。第一种叫空气吹出法，目前世界各国多采用此法。这种方法是用氯气氧化海水中的溴离子，使其变成溴，然后通入空气或水蒸气，将溴吹出来。第二种海水提溴的方法叫吸附法。即采用强碱性阴离子交换树脂做吸附剂，用于海水提溴。这种树脂具有良好的物理化学稳定性，经过2000次试验之后，每克干树脂的吸附量为0.06克，相当于首次试验吸附量的33.6%。按每年生产300天计算，每日周转2次，可使用3年以上，每吨干树脂可提溴150吨。
目前，海水提溴的总产量每年为20多万吨，其中大部分是美国生产的，它以天然的浓盐水为原料。
中国从1967年开始进行空气吹出法由海水直接提溴的研究，1968年试验成功，而后青岛、连云港、广西北海等地相继建立了年产百吨级的海水提溴工厂进行试生产。树脂吸附法海水提溴研究，中国于1972年试验成功。1977年，山东海洋学院研究发现了一种JA-2号吸附剂，可同时高效能地吸附海水中的溴和碘。使用JA-2号吸附剂在较短时间内可吸溴达10万微克左右。估计用这种吸附剂从海水中提碘和溴，每生产1吨碘，可同时得到60～100吨溴。JA-2号吸附剂原料易得，制作简单，流过的海水损失少，可反复循环使用。
世界的溴主要用作汽油抗爆剂，其次是作农药。但这两方面都有污染环境的问题，因而已被限制使用，这样就影响世界制溴工业的发展，不少制溴工厂已转向对海水中其他成分的综合利用。相信随着科学技术的不断发展，人类将会发现溴的新用途，那时海水制溴工业将得到更显著的发展。
氯化钾，是人类从海水中提取的肥料。钾肥肥效快，易被植物吸收，不易流失。钾肥能使农作物茎秆长得健壮，增强抗旱、抗病虫害的能力。海水提钾主要用来制造钾肥。此外，钾在工业上可用于制造化学仪器和装饰品。钾亦可制造软皂，可用作洗涤剂，钾矾（明矾）可用作净水剂。海水中钾的含量为500万亿吨，远远超过陆地钾石盐等矿物的储量。因海水中含钾浓度低，仅为380毫克／升，用以生产钾肥的成本很高，长期以来，还只是利用生产食盐后的苦卤少量生产钾肥。
“重水”，是海水中蕴藏着的巨大能源。有人估算，如果把海水中含有的200万亿吨“重水”都提取出来，可供人类上百亿年的能源消费。
什么是“重水”
众所周知，水分子由氢和氧两种元素构成，普通氢原子量为1，但氢不只是一种，还有两种稳定性的同位素：一种叫氘，一种叫氚，它们的原子量都比普通氢大，所以又叫“重氢”。由重氢和氧构成的水叫“重水”。“重水”可作原子反应堆减速剂，也是制造氢弹的原料，还可用来发电。据计算，1千克氘燃料，至少可以抵得上4千克铀、1万吨优质煤。1970年，美国在哥拉斯湾建立了一个年产200吨“重水”的工厂，由于腐蚀严重而停产。目前世界各国正在努力从事海水提取“重水”的研究工作。
海水“淘金”也是人们所渴求的。每吨海水中含金量约为4×10－6克。由于浓度太低，海水提金至今未取得成效。但黄金太有魅力了！人们处心积虑地研究海水提金的办法，目前关于海水提金的方法，已有50多篇专利文献。
在海水这个宝库里，人类除了提取食盐、铀、镁砂、溴之外，还提取其他微量元素。这些元素有的已形成工业规模生产，有的还在研究之中。
此外，人类还从海水里提取芒硝、石膏、硼、锶等元素。
大海的馈赠——“可燃冰”
当人类为“石油危机”——陆地石油、天然气等化石燃料在不久的将来（甚至有人预言六七十年后）就会消耗殆尽而忧虑的时候，在北极圈内外、冻土地带和深海底先后发现了一种分布广、埋藏浅、储量巨大的新型能源矿种——天然气水合物（CH4·5.75H2O）。由于它外部形态像冰状结晶体并可燃烧，专业人员给它起了个“甲烷干冰”的雅称，而普通人士更形象通俗地叫它“可燃冰”。
其实早在1810年，科学家就在实验室里发现了这种“甲烷冰”物质。直到20世纪30年代初，俄罗斯学者在西伯利亚输气管道中首次发现自然形成的天然气水合物。自此很长一段时间，这种化合物因其经常堵塞输气管道或使管线破裂，或因分解释放甲烷而引起地质灾害，一直被当做令人生厌的东西，科学家想方设法要把它清除掉。1960年，前苏联学者使用地震地球物理技术方法，首次在天寒地冻的西伯利亚永冻土层中发现了天然产出的天然气水合物。1969年，前苏联投入开发世界上迄今唯一的陆地天然气水合物气田——梅索亚哈气田。
20世纪70年代初，在美国阿拉斯加北部的Prudhoe湾油田西端钻井中采获第一个水合物样品。到了70年代中期，人们认识到这种化合物不仅存在于极区的永冻层中，而且还分布于外部陆架边缘深水沉积物的上部。70年代末，以美国为首的“深海钻探计划”（DSDP）在中美洲海槽进行调查期间，首次从该海域钻探的20个海底钻孔中发现9个钻孔的岩心样品中含有天然气水合物，科学家对这种甲烷水合物研究的兴趣倍增。因此，参加DSDP的各国专家拉开了大规模综合研究天然气水合物的序幕。
2000年，加拿大温哥华岛的渔民从海底挖出了1吨重的冰状天然气水合物。因为不知它为何物，渔民们很快把那咝咝作响的大块固体白色物倾倒回海洋。
我国南海北部陆坡区的天然气水合物资源，经初步探测和估算，其资源量达185亿吨油当量，相当于南海深水勘探已探明的油气储量的6倍。神狐海域钻获实物样品之后，尽快发现具有开采价值的可燃冰矿藏，已成为当前我国气体水合物勘探研究的首要目标。人们期望我国海域拥有足够量的新型能源为子孙后代造福。
我国在钻获“可燃冰”方面有哪些成绩
值得一提的是，我国先后于2008年11月和2009年6月，在青海省祁连山南麓海拔4000米以上的天峻县木里镇永久冻土带多次成功钻获天然气水合物实物样品。至此，我国成为世界第一个在低纬度冻土区发现“可燃冰”的国家，是继前苏联、美国、加拿大之后第四个在陆域钻获“可燃冰”的国家。
这次钻获的“可燃冰”处于永久冻土层之下，埋深较浅，一般位于井深130～396米的不同层位，地层时代属于中侏罗统江仓组和木里组。与海域“可燃冰”相比，两者有所区别：海域“可燃冰”甲烷（CH4）纯度高，含量为99%左右，样品呈团块状或细纹状，在海面之下1000多米深，从海底往下200多米深的地层中，其气源矿主要来自海底天然气藏。陆域“可燃冰”甲烷含量达70%多，纯度不一，样品呈薄层状赋存于泥质粉砂岩、细砂岩、泥岩的裂隙面上，主要成分为甲烷，还含有乙烷、丙烷等，气源成因与上覆或下伏的煤炭资源有关，是青藏高原长期演化过程的产物，应属于化石能源。
中国地质科学院矿产资源研究所实施钻探项目首席科学家祝有海研究员，先后三次将样品送青岛海洋地质研究所水合物低温实验室，使用世界最先进的激光拉曼光谱仪进行检测。此外，18位院士专家对样品进行了评审，再次确认其为天然气水合物。这是继南海北部钻获天然气水合物之后的又一重大突破，对寻找新型能源具有重大意义。
海底喷溢热液流体
自1972年美国海洋地质家罗纳确认大西洋中脊北纬26°处有热液活动；1976年美国海洋科学家在东太平洋和加拉帕戈斯断裂带水深2500米处发现海底热液喷溢口；1978年美法联合使用“西安纳”号，在北纬21°的东太平洋海隆首次发现热液硫化物；1979年美国“阿尔文”号再度下潜，发现了“黑烟囱”及其喷溢口呈环带状存活的生物群落以来，这一海底现代成矿作用表明，在由海底扩张而产生新洋壳的同时，海底多金属硫化矿床也随之形成。此后，此类矿床在国际矿物学界属最新研究领域，在成矿理论和开发远景上都具有十分重要的科学意义和商业开采价值。地学界的矿床学家对这种类型矿床的研究已取得较大进展。
什么是海底热液
目前，国际海洋地学界对海底热液活动产生的构造部位已有了比较清楚的认识，从已发现的所有海底热液硫化物来看，它们均为海底热液溶解的高温热水所产生的硫化物堆积，热液溶解作用则是由海底热源驱使含矿热液在海底扩张中心对流循环而产生。海底扩张中心由大洋中脊的断裂带系统组成，它们环绕地球5000多千米，并通过所有主要的海盆。
通常认为，海底热液硫化物是热液水溶离洋底玄武岩，在热液上涌喷溢口附近产生的硫化物沉淀和堆积。在成矿过程中，起重要作用的是海水沿扩张裂隙下渗，形成了酸性的、具有强溶蚀能力的高温热水，并受深部热力加温，在对流循环的上涌过程中溶离出玄武岩中的大量金属元素，并以热液或蒸汽状态喷出海底进入海水中。在高温条件之下，硫化物在热液通道及喷口周围被海水迅速冷却、沉淀，逐渐堆积形成块状热液多金属硫化物矿床。
最使人惊异的是，在通常被认为是极端不利于生命存在环境的热液喷溢口周围，科学家们还发现了大量形态各异的生物群落。
这些鲜为人知的生物群落的发现，使人们认识到地球上存在着两种大洋——“蓝色大洋”和“黑色大洋”，并存在两种初级生产力及其食物链。“蓝色大洋”以浮游生物为初级生产力、靠吸收阳光获取能量；“黑色大洋”则以热液细菌为初级生产力，主要依靠微生物通过化学合成作用还原海底热液系统中硫的氧化物获取能量。
在300℃高温的热液系统中，有一类被称为“嗜热菌”的微生物能存活下来。同样，在低温、高压、高碱、高盐等极端环境下也有极端的生命世界。已发现的极端生命形式包括嗜热菌、嗜冷菌、嗜碱菌、嗜酸菌、嗜盐菌、嗜压菌等，统称为“极端微生物”。它们主要分布于两大环境：一是热液本身就含有大量的嗜热细菌，它们随着其他热液物质一起喷出海底并在热液喷口附近聚积下来，火山岩中也含有大量细菌；二是存在海底沉积物和海底以下的地层中的微生物。“大洋钻探计划”（ODP）首次在洋底以下深逾750米的沉积物中发现有微生物存在。研究表明，深海极端环境下生存的生物群落是一种珍贵的生物资源，特别是它们的基因在现代生命科学和医学上具有特殊的意义和价值，未来深海生物基因资源的开发利用将给人类带来福音。因此，海底热液系统与极端生命现象是当今国际地学界研究岩石圈、生物圈、水圈等各圈层相互作用以及地球科学系统的前沿和最佳对象。
说到这些鲜为人知的生物群落，为什么在没有阳光、含氧量极其稀少、海水压力非常强大的大洋深海底处仍然存在生命？科学家们至今尚未做出令人信服的解释。有的学者认为，这是由于海底火山喷出的热水，把附近岩石中的矿物质溶解出来，在热量和压力的作用下，它们会合成硫化物。这种硫化物不仅成为微生物的食物来源，而且还能与海底水中稀少的氧和二氧化碳结合，产生一种化学能源——类似于太阳能的作用。
众所周知，在自然界众多生物中，关系极其复杂，但均可围绕食物联系起来，构成所谓的“食物链”——它的基础是绿色植物通过光合作用，将氧、碳、水合成为有机物。动物直接或间接以绿色植物为食。因此，这种食物链又称“光合食物链”。地球上生物圈的生物赖以生存的能源是太阳，这就是“万物生长靠太阳”的道理。
但是，后来，美国科学家托马斯·戈尔德提出了一种“地下生物圈假说”，它从根本上动摇了“光合食物链”的理论基础。他认为，在地下存在一个由微生物组成，不依赖太阳能和氧的新的生命世界，而深海底火山或热泉处的生物群落，就是这个地下生物圈的出露部分。据统计，地球上有高达2/3的微生物可能深藏在洋底的沉积物和地壳中。后来，在瑞典锡利延的大陆超深钻中，从地下6000米深的花岗岩岩心中发现了微生物。据研究，这些微生物也是以地热为能源，以烃类为食物的。
“地下生物圈假说”尚需科学家们进一步研究证实。然而深海底生物群落的发现，不仅是生物理论的一个重大突破，而且也为太阳系外其他星球可能有生命存在提供了佐证。总之，为什么在深海火山或热泉附近能存活如此众多的海洋生物，它们又是靠什么来维持生存的呢？这些至今仍是尚未解开的科学之谜。
海底热液活动不仅为人类提供了大量可供开发利用的矿产和生物资源，而且还有探索生命起源的科学研究价值。
取之不尽的海洋能源
把海洋称为蓝色煤田是很确切的，海洋中储藏的能源，无论是种类还是储藏量，都是陆上能源无可比拟的。海洋能源除了前面介绍过的波力能、潮汐能，海流中蕴藏的动力能及海洋热能外，还有多种自然能源可供利用。并且，随着海洋工程技术的发展，可供利用的海洋自然能源将会更多。海洋自然能源的利用前景十分广阔。
海水中蕴藏有化学能，它存在于海水浓度差中。由于海水的浓度取决于海水的盐度，所以海水浓度差能又叫海水盐度差能。
海水的盐度是指1000克海水中所溶解的全部固体物质的总克数，用符号‰表示，一般海水的盐度为30%～35%。在河流入海处的淡水和海水交汇地方，有显著的盐度差，海水盐度差能最丰富，是开发利用海水中化学能最理想的场所。据估算，海洋中储藏的盐差能达到26亿千瓦，比海洋温差能还要大。
早在1939年，就有人提出利用盐差能来发电的设想。人们从化学实验中发现，把两种不同浓度的盐溶液倒在同一容器中时，浓溶液中的盐类离子就会向稀溶液中扩散。由此设想，将两种盐度不同的海水的化学电位差能转换为电能，其原理是利用渗透膜两侧海水和淡水之间的水位差，来驱动水轮机发电。
美国的诺曼博士提出一种利用盐差能发电的方案。他设计了一个水压塔，这是一个上端开口、下端封闭的腔室。水压塔的一侧是淡水室，另一侧是海水室，中间隔着特制的半渗透薄膜。由于海水与淡水之间的盐分不同，因而形成较高的渗透压力，淡水不断渗入已经充满海水的水压塔中；当水压塔中的水一直升高至上端，从上口溢出，就会冲击水轮发电机发电。
盐度差能是可供开发的一种新型海洋自然能源，人们对它认识较晚，对它的特点、基础技术掌握不够，特别是并发浓度差能最关键的材料半渗透薄膜还未过关，故海水盐差发电还未到实用阶段。但是，盐度差能蕴藏的能量巨大，利用海水盐度差发电，产生的电力要比潮汐发电、海流发电、温差发电都要大，海水盐差发电作为一种海洋新能源，还只是初出茅庐，但它诱人的前景，使得许多国家科技人员致力于对海水盐差发电的研究和开发。
海洋影响着大气的温度和湿度，也影响全球大气的环流。海洋是风雨的故乡，地球环境的“空调器”。海面上的海水受到阳光照射，海水温度升高，水分蒸发，含有水蒸气的湿润空气遇冷后凝结成水，成为雨降落地面；也可成为雪飘落大地。
海洋上和大气之间是一部天然的大型空调器，这台自然空调器长年累月、不间断地工作着，它的能源来自海洋和高空大气的寒冷空气之间的温度差。海洋表面上空大气温度高，高空大气层温度低，通常在0℃以下。热冷空气之间的温度差，为海洋“空调器”提供了取之不尽的能源。
科学家设想从海洋空调器中提取能源，并提出一种设计方案，建造一座“兆功率塔”。它的高度为5千米。直径50米。在塔内充满丁烷气。丁烷气受到海洋热量作用而蒸发，丁烷气以时速180千米的速度向塔尖冲去，到达塔尖时是一层-10～30℃的霜。丁烷气遇冷液化，通过一根中心竖管，泻人底层。在塔的底层安装一个涡轮机，液化丁烷气冲击涡轮发电。这个“兆功率塔”发电功率可达到7000兆瓦。
利用“兆功率塔”从海洋空调器提取电力有许多技术问题要解决。首先，塔的结构要非常坚固，要能承载如此高大的海上建筑物；同时要保持塔身的稳定。对此，科学家设想，“兆功率塔”三面用8千米长的粗钢丝对塔进行固定，在塔四周绑着4个漂浮式椭圆形氢气球，利用氢气球的浮力来减轻塔身对塔底的压力。
科学家设想这座“兆功率塔”建造在北海海面，离海岸约30千米的一个浮动船坞上。“兆功率塔”的设想能否变为现实还是一个未知数，但是，它向海洋大气这台自然空调器提取电能，并非天方夜谭。海洋大气这台自然空调器是可以向人类提供新能源的。
石油污染——海洋的悲伤与愤怒
海洋不仅为人类提供了丰富的资源，而且是大量物资运输的最廉价的交通枢纽。众所周知，海洋是一个巨大的石油储备库，然而，在人类开发利用海洋石油资源时，由于自然或人为因素造成的海洋石油污染对海洋环境造成了严重的破坏。当船舶行驶在这天然航道上时，也不可避免地把一些物质或能量引入海洋环境，造成海洋污染。据估计，全世界每年因航运作业及船舶失事而泄入海洋的石油约为100～150万吨，其中油轮事故溢油就有50多万吨。虽然石油开采事故不像油轮航运溢油事故那样频繁，但事故一旦发生，其后果难以想象。石油对海洋生物资源、海岸环境和人类自身都造成了一定程度的损害。海洋石油污染范围广，时间长，修复难度大。因此，海洋石油污染应引起人类的高度重视。
除了海上航运中发生的溢油事故和海上石油开采造成突发性灾难外，战争也是造成海洋石油污染的一种重要途径，而且由战争引发的海洋石油污染事故更具有毁灭性。
在这些严重的石油污染事件中，尤为值得一提的是1991年海湾战争石油污染事件和2010年墨西哥湾石油污染事件。
1991年初爆发的海湾战争，是第二次世界大战结束后最现代化的一场激烈战争。海湾战争中，人类为了一点渺小的、可怜的眼前利益，给自己的家园带来了严重的灾难。1991年1月17日的海湾战争破坏了大批油井，使大量的原油流入海中，形成的原油带长96千米，宽16千米，漂流的原油估计多达1100万桶，这是海上石油污染事件中最严重的一起，而且这次事故也是我们人类恶意破坏造成的海洋污染。在海湾战争期间，约有700余口油井起火，每小时喷出1900吨二氧化硫等污染物质，这些污染物质漂洋过海，还“光临”了数千千米外的喜马拉雅山南坡、克什米尔河谷一带，造成了全球性污染，并造成地中海、整个海湾地区以及伊朗部分地区降“石油雨”，严重影响和危害人体健康。
而此次战争中流入海洋的石油所造成的污染和破坏更是惊人。据估计，1990年8月2日至1991年2月28日海湾战争期间，先后泄入海湾的石油达150万吨。在炮弹的狂轰滥炸下，波斯湾沿岸众多的油井和油库遭到了空前破坏，科威特的许多油井燃烧起熊熊的火焰，散发着遮天蔽日的浓烟。1月22日科威特南部的瓦夫腊油田被炸，浓烟蔽日，原油顺海岸流入波斯湾。随后，伊拉克占领的科威特米纳艾哈麦迪开闸放油入海。科威特南部的输油管也到处破裂，原油滔滔入海，魔鬼的外套逐渐把海湾包裹起来，1月25日，科威特接近沙特的海面上形成长16千米，宽3千米的油带，每天以24千米的速度向南扩展，部分油膜起火燃烧黑烟遮没阳光，伊朗南部降下黏糊糊的“黑雨”。至2月2日，油膜展宽16千米，长90千米，逼近巴林，危及沙特。最后导致沙特阿拉伯的捕鱼作业完全停止。海湾战争造成的输油管溢油，使200多万只海鸥丧生，许多鱼类和其他动植物也在劫难逃，甚至造成一些珍贵的鱼种灭绝，美丽富饶的波斯湾变成了一片死海。
海湾战争的最大受害者是谁
海湾战争酿成的油污染事件，使波斯湾的海鸟身上沾满了石油，无法飞行，只能在海滩和岩石上待以毙命。其他海洋生物也未能逃过这场灾难，鲸、海豚、海龟、虾蟹以及各种鱼类都被毒死或窒息而死，成为这场战争的最大受害者。
海湾战争结束后，一些环保专家表示，要完全消除由海湾战争引发的5000万吨石油对海湾地区和全球的影响，不仅代价高昂，而且所需的时间也较为漫长。这场战争对地球的环境污染和生态破坏，恐怕在人类历史上绝无仅有。
海湾战争中石油污染的阴云还未消散，我们人类的海洋又遭受了另一个触目惊心的灾难——墨西哥湾“深水地平线”钻井平台爆炸，这是我们人类因追逐利润而引发的。
墨西哥湾的原油泄漏事件已经酿成了美国历史上最严重的生态灾难，美国总统奥巴马甚至把这一事件和“9·11”相比。英国石油公司（BP）租赁的石油钻井平台“深水地平线”于2010年4月20日爆炸起火后沉入墨西哥湾，事件致使11名钻井平台工作人员死亡，每天达5000桶原油泄漏，到后来达2.5万~3万桶，演变成美国历史上最严重的漏油事件。海面上迅速扩大的油污在事故当天就无情地飘向路易斯安那州海岸，危及那里最脆弱的沼泽和湿地，以及当地生产率最高的渔业。
截至2010年7月20日，油污已经形成5180平方千米的污染区，并“亲临”了美国路易斯安那州的一些小岛。虽然堵漏工作取得很大成效，但油污的清理工作将耗时近10年。墨西哥湾在长达10年的时间里将成为一片废海，造成的经济损失将以数千亿美元计。
漏油事件给墨西哥湾地区渔业、旅游业等造成的损失也不可小视。漏油事件不仅直接打击墨西哥湾沿岸年产值为18亿美元的渔业，其影响还将延伸到美国其他地区。美国政府尤为担忧的是，鉴于油污对墨西哥湾沿岸地区经济带来的巨大冲击，正在缓慢复苏中的美国经济有可能再遭重创甚至导致二次触底。漏油事件对墨西哥湾地区陆地和海洋生态的影响也将很深远。
在这场灾难中，海洋生物更是饱受石油的煎熬。在受污染海域的656类物种中，已造成大约28万只海鸟，数千只海獭、斑海豹、白头海雕等动物死亡。将有10种动物面临生存威胁，3种珍稀动物面临灭顶之灾。
一场漏油事故，近乎中断了美国开发近海石油的国策；一场漏油事故，近乎使出事海域的各类生物遭遇灭顶之灾；一场漏油事故，近乎毁了美国南部海岸的整个渔业及渔民生计。在墨西哥湾，漏油就像一匹脱缰的野马，肆意狂奔，事件正从各个方面向一场噩梦发展。
由石油泄漏引发的思考
恩格斯很早就曾警告说：“我们不要过分陶醉于我们人类对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利，自然界都会对我们进行报复。”也许那一幕幕的海洋石油污染的悲惨景象正是大自然对我们人类贪婪与无知的报复……
我们人类历尽辛苦，从深深的地下采出这滚滚的乌金，工业的血液，却又让其中一部分白白地流失了，既浪费了资源，又破坏了生态环境，造成的损失不可估量。海湾战争中损失的石油达5000多万吨，墨西哥湾深水钻井平台事故发生后，石油以每天约5000桶的速度在流失，这样使人类面临着更加严峻的能源危机。
从生态环境来说，石油所到之处，几乎总是生灵涂炭。死鱼烂虾漂浮海面，满身油污的海鸟绝望地在海水中挣扎，石油这个魔鬼连海底的珊瑚也不放过。溢油对鸟类的危害最大，尤其是潜水摄食的鸟类。这些鸟类接触到油膜后，羽毛浸吸油类，导致羽毛失去防水、保温能力，另一方面它们因不能觅食而用嘴整理自己的羽毛，摄取溢油，损伤内脏，最终它们会因饥饿、寒冷、中毒而死亡。海上浮游生物是最容易受污染的海洋初级生物，一方面它们对油类的毒性特别敏感，另一方面它们与水体连成一体，大量吸收海面浮油，影响以浮游生物为食的其他海洋生物的生存。油污覆盖海面，遮住阳光，阻止了海藻等初级生产者的光合作用，从而造成整个生物链的中断。海面上休眠或运动的海洋哺乳动物受溢油污染危害的情况是不同的，如鲸鱼、海豚和成年海豹对油非常敏感，它们能及时逃离溢油水域，免受危害，但成年海豹和小海狗栖息海滩时，会被油污染所困，以至于死亡。
溢油对渔业的危害也很大，成鱼有非常敏感的器官，它们一旦嗅到油味，会很快游离溢油水域；而幼鱼生活在近岸浅水水域，容易受到溢油污染。近岸养殖的扇贝、海带等也是如此。即使鱼类和贝类在石油污染中逃脱一死，然而由于它们沾染上了强烈的油污味，也再不能被人们食用了。另外，养殖网箱受溢油污染后很难清洁，只有更换才能彻底消除污染，费用十分昂贵。此外，溢油对渔业造成的危害也会引起公共饮食安全危机。
石油泄漏事件对全世界的石油企业在保障安全生产的环节上敲响警钟。
回顾一下我们曾发生的一些重大溢油事故，这不得不引起人类的共同反思。一是我们是不是该过度依赖石油资源，是不是无论它在哪里，都要千方百计要将其开发出来，供人类使用；我们是不是该拼命追求高新技术，去做过去“不可能完成的任务”。某种意义上这是人类的集体赌博和冒险，一旦事故发生，我们就相当于玩火自焚。二是我们是不是应该提倡研发新能源，并且将新能源广泛运用到我们的生活中，而不是一味地将后代的资源消耗掉。我们是不是该更加考虑生态的重要性，而不是仅仅考虑人类自身的需求。我们应该与自然和谐共处，走可持续发展道路。我们可以从以下几方面入手：
1海洋溢油污染的控制对策
从石油污染事件，我们可以看到，海洋石油污染对一个国家生态环境、经济发展、政治影响有着不可估量的影响。防治海洋石油污染，保护海洋环境及资源已成为当务之急。令人担忧的是我国目前对海洋石油污染的治理机制和防治措施明显落后。我们可以从以下几个方面加大工作力度，积极采取预防措施和解决办法，降低海洋石油污染，保护海洋生态环境。
2完善法规体系，坚决依法治理和保护海洋环境
海洋石油污染问题的产生不仅是经济和技术方面的因素，法律法规制度的不完善性、管理执法的不严格性等也是主要的原因。
我国的海洋法规有哪些
目前，我国已有的关于海洋环境保护以及溢油防治的法规条例包括：《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国海洋石油勘探开发环境保护管理条例》以及其他一些相关条例。但其中关于海洋石油污染的原则性条款很难正确把握，且其规定过于简单，可操作性不强，有些法律法规在实际中因为缺乏监控、疏于管理等原因而得不到执行。而且对于外籍油轮在我国海域内发生石油泄漏事件越来越频繁，但是对海洋生态损害赔偿的案件并不多，这也充分暴露了我国海洋生态损害索赔制度存在一定的问题。
加大立法进度和执法力度，完善海洋环境保护法规、标准、技术指南和管理办法，用法律法规调整和规范人们的行为，依法保护海洋环境资源，使海洋石油污染防治工作逐步走上法制化、正规化轨道。我们要通过国际上的海洋公约严格管理自己的海域环境，同时要充分利用《国际油污损害民事责任公约》和《设立国际油污损害赔偿基金公约》及其系列议定书来维护我国的海洋生态损害应获得的赔偿权力。此外，我们要建立海上执法监察队伍，重视执法检查工作。同时加强国际合作，共同治理海洋石油污染。
3加强污染源控制，从源头上防止海洋石油污染
本着“预防为主”的原则，防治海洋石油污染的重点应放在污染源的控制上。首先，要重点控制陆地污染源。要加强重点排污口的监测、监视和管理，控制和减少各地尤其是沿海地区工业和城市含油污水人海量；要调整沿海大中城市工业布局，加强技术改造；要禁止生产、运输及生活活动中非法排放含油污水，严禁江河、湖泊、海洋沿岸炼油厂和其他工厂及船舶含油污水的排放，实行排污收费、限期治理等各项管理措施，尽可能减少排放含油污水，减少陆源含油污水入海量。
4提高防御能力，建立应急机制和应急物资储备机制
虽然由海上事故导致的污染仅仅是海洋石油污染的一部分，但因为海上事故发生突然、危害程度大，因此，必须建立海洋应急溢油应急响应体系，合理配置溢油应急环保设备和调度各方力量，快速、高效地开展海上溢油事故的处理工作，减少污染和损失。
加强海洋环保宣传教育，形成海洋保护的良好氛围。
海洋孕育了地球上丰富的生命，为地球生命的发展提供了广阔空间，因此，我们必须加强海洋环保的宣传教育，使全社会认识和理解保护海洋环境的意义，尤其要加强对含油污水排放工厂、港口、航运企业的管理人员和一线操作人员的安全、环保意识教育和技术培训。要通过教育和宣传等途径，使他们认识到石油污染的危害，自觉树立环保理念，推进技术进步，减少油污的排放，促进经济的可持续发展。
人海和谐遭遇严峻的挑战
今天，当我们讨论地球环境时，占地球表面71%的海洋影响作用和重要性是不可置疑的。人们不会否认，海洋这个巨大的水体，决定着地球的气候，决定着地球上所有生命群体的存在和活动方式。假如地球上海洋环境遭到破坏，其后果是不堪设想的。
在过去的20世纪前50年里，由于人们忙于两次世界大战，似乎很少有人注意到我们的生活环境会发生什么问题。
直到20世纪60年代以罗马俱乐部为代表的社会人类学家发出了全球危机与人类困境的警告后，人们才逐渐地认识到，原来我们居住的地球环境出现了问题。空气、河流被污染，土地荒漠化、能源危机、水资源危机，接踵而来的是粮食危机。大概也在这个时期，当时两位非常有影响的政治家提出了全面开发利用海洋的号召。一位是法国总统戴高乐，1960年他提出“向海洋进军”的口号。另一位是美国总统肯尼迪，他在1961年发表宣言，号召“开发新的处女地——海洋”。
到20世纪70年代后，人们开发利用海洋的步伐，不论是广度还是深度，都是前所未有的。这实际上是人们在对陆地资源开发、破坏达到极限，环境、资源无以为继的窘况之下，才“面向海洋”实现的转移。而荒漠化现象正紧随着人类的脚步，从陆地走向海洋。人们几乎是无节制地进行海洋开发活动，使海洋资源和海洋环境，遭到严重的破坏。假如人们的开发活动得不到有效节制，长此下去，人类在地球上赖以生存的最后一个支柱将不复存在。
于是，有人提出这样的担忧，过度开发可以使陆地产生荒漠化，那么，过度开发利用海洋，海洋会不会也出现荒漠化？答案是肯定的。
在刚刚过去的20世纪最后二三十年里，随着海洋潜在经济价值的认同所发生的海洋权益之争和大规模海洋开发活动的开展，污染海洋环境的事件，一桩接一桩。发自海洋的各种警告，因人们追求更多更大的利益而不断传出。显然，今天的海洋开发活动，其规模、深度都是人类历史上从未有过的。举个例子来说，人类在海洋经历了亿万年之后开始参与开发海洋。如果说人类最初进入海洋像是走进了“原始狩猎场”的话，那么，在随后百余年里，人们逐渐用科学认识海洋，建起了规模生产的“海上农场”；而眼下人们所看到的是在不久的将来，人们以高科技为先导，高投入高产出的获取海上收获，与此相伴随，面临一触即发充满硝烟味道的、权益争夺的“海上战场”。
看来，人们又把在地球陆地上已经走过的开发、发展、掠夺和先破坏后整治之路引入了海洋。无可否认，今天人们所从事的海洋开发与破坏，投入与产出，都给海洋带来了巨大的污染。
海洋会吞噬人类吗
人类历来都以为海滨是人力所及的极限，也是大自然不可征服范围的起点。拉彻尔·卡逊在1951年写《我们的海洋》时，也以为海洋是最好的庇护所，永远安全。这句话听来有理：海是那么辽阔，大洲简直像其间的岛屿；海又是那么深，连珠穆朗玛峰掉进去也会没顶。海水总量接近13.2亿万立方千米，住着20万种生物。这么庞大的自然环境，谁能破坏？何必要保护？
尽管海洋占整个地球表面百分之七十，但生产能力大部分局限于包括大陆架在内的那些由海岸伸入水中的狭窄浅水海底中。既然如此，海洋环境易受损害的道理便浅显得很了。这些浅水的沿岸水域不过是海洋总面积的区区一小部分，但全球需要的咸水鱼有百分之八十由这里供应。此外，几近七成的食用鱼类与甲壳类，在生活史上都有一个重要的阶段，就是生活在港湾里，即海湾、受潮地、河口等地方。这些地方肥沃富饶，营养比大海高20倍，比麦田也高7倍。把这些区域的生物链打断，把海底无数的有机体毁掉，把大陆架的水域染污，大海上主要的渔场必遭毁灭。
目前，或因海水污染，或因滥捕滥杀，有时两者兼而有之，不少渔场已遭毁坏。人类热衷填海拓地，沿海不少重要的受潮地变成了公路、工厂、桥梁或滨海住宅区。同时，其他港湾又天天都有亿万加仑的污水与工业废料注入，毒杀鱼类，毁坏蚝床蛤床，使海湾与受潮地不适宜生物生长。
重要的靠岸区域饱受摧残之际，外头的大洋也日受压力。比方说，1977年内，约有6700万吨废物用船运出美国水域外，丢人大海里。废物中有垃圾、废油、疏浚挖出的泥石、工业酸类、苛性碱类、去污剂、泥浆、飞机零件、烂汽车、腐败食物等等。探险家兼作家海伊达两度乘埃及纸莎草造的船横渡大西洋，途中见到塑胶瓶子、塑胶筒、油渍等垃圾，都给海流冲到大洋中心之处。清晨，船员看见污染情形，竟迟疑不愿洗濯。
美国佛罗里达州美安密海滩这个著名“阳光与海浪”的天然风景中，离岸约2100米的海面，有个人工留下的痕迹，给人讥为“圆形球场”。那是碧波上一大块黄褐色冒着泡沫的污渍，非常难看。这片污渍是美安密海滩与附近三个社区的下水道流出未经处理的污物所造成。不过，风与潮水合力把废物送回沙滩的情形还很少见。
佛罗里达州卫生局下令美安密海滩当局处理污水已不止十年了，当局最近才考虑采取第一项步骤：把伸人海中的排污管延长1.6千米。会有好处吗？美安执密大学的海洋生物学家达勃说，加长排污管的结果，只不过让盛行风把污物吹到别处海滩而已。
佛罗里达东南部日益繁荣，估计在20年内，就会出现人口达千万的大都会。但圆形球场是个凶兆，表示佛罗里达州经济所赖的海洋与沙滩，虽然一向以为是无尽的资源，将来必会引起很多问题。
渔人、潜水人以及其他与海洋结下不解之缘的人说，美国沿海和世界各地都有相似的情况。例如：
纽约市的沟渠污物与泥浆，都丢在离岸不到八千米的大西洋中。附近捕获的鱼，肚子里会发现有香烟滤嘴、绷带或口香糖。同时，新泽西州北部有些邻近纽约港口航道的海滩，现在满地都是塑胶瓶子、焦油，以至兽尸等物。
奥斯陆峡湾与挪威沿岸许多大港口，由于污物大量注入，一片广大的水域已没有海洋生物了。
海水污染的情况有三分之一是海洋工业故意排出废料、采用某些清洁方法和意外漏油所造成。1964年以来，超过180艘油轮在海上遇难毁损，共有1054人丧生，5亿多加仑原油漏人大海染污海水。最严重的一宗发生于1978年，“美油加地斯”号油轮在法国布列丹尼海岸外遇难破毁，漏出原油共6600万加仑。
1965年，日本水俣湾区有5人死于水银中毒，另有30人患病，中毒原因是海鱼吸收了工业污物。早在1953年，海洋发出过警告，那年该地已有人患上这种病，病者逾百，死者43名之多。
面积较小的海，情形更坏。波罗的海深处，足以致命的硫化氢含量日增。据专家说，这种物品如果大量扩散，波罗的海就要成为海洋沙漠。地中海沿岸有名的海滩中，已有数十个因污秽而封闭了。仅意大利里维耶拉的某一段，沿着海滩就有67条明渠排出污水，使海滩不宜游泳与玩乐。
最使人觉得目前海洋政策不足的，大概是海底油井爆炸与油轮折断的事件。石油污黑了海滩，弄死成千上万海鸟，并且一时不易解除对海洋生物的威胁，受害的地方已很多了。我们还没有好办法清理被漏出原油染污的海滩。近年油轮越造越大，大量漏油的危险也越来越大。到1990年，大概有3000多口海底油井，原油污染的危险也就更大了。
早期核子试验会有辐射坐飘落。至今从海洋任何一处取水230升，仍可验出辐射性来。英国水域会有大量海鸟死亡，研究人员在死鸟体内发现异常大量的制造油漆与塑胶用的毒性化学物。全球各地普遍使用有毒而效力持久的杀虫剂，对许多处食鱼鸟和食肉鸟危害甚大，更有证据证明这些杀虫剂还能杀害浮游植物——海洋生物链中最基本的食料。
我们不得不作这样的结论：现在如不采取明智果断的行动，海洋就会像今日的陆地一样，变得杂乱污秽了。届时，损失最大的还是地球上的人类。
目前虽然已经迟了，但还有希望。不过，从大规模破坏海洋转变为保护海洋，是一件艰巨的工作。世界各国须共同订立一项国际海洋政策，牺牲狭隘的本身利益，以保存这个广阔的领域。海洋是我们祖先留给人类共有的财产，为了人类的前途，这件工作必须列为当务之急。这一件工作，考验我们人类的才智，考验我们做人之道，也考验我们对子孙后代的道义责任感。具体说来，我们必须采取下列主要步骤：
第一，尽量不把废物弃人大海、大湖及河流海湾的近岸处。经过处理后起码与海水的天然性质相同的液体废物除外。
我们快要没有抛弃废物的地方了。我们现在别无他法，只能利用科技设法把废物再循环，送回经济体系中再加使用。近来世界各国在控制海洋污染方面颇有进展，这是一件令人振奋的事。
第二，为了不让陆地上随处可见的混乱与破坏情形发生在海洋中，我们在进行新的海洋建设（诸如建造朝向海面的喷射机场，或在新区钻探近海油井等）之前，须先订立严格的限制条例。
新工程的每一阶段，都要让公众知道，并与公众商量。例如决定是否应当让海洋工业及其附属装置在海上建立，或者是否让超级油轮在沿岸水域行驶等，都要征询公众的意见。
至于近岸油井，在生态环境易受影响的地区，就应停止钻探。除非有足以服人的证据表示新井无碍于海洋环境，而又有可靠技术能控制漏油事件，否则应当禁止钻探任何新油井。在此之前，海中不属于任何国家的未采油藏及矿藏，都应暂不开发。
第三，在无可估价的受潮地大肆疏浚与填土，及以“改进”为名开辟沿海地带，都必须立刻停止。
有些海洋生物学家严厉指出，目前海洋污染的情形正在加速恶化。我们若不立即采取行动，50年后，或者还不用50年，很多海洋生物会灭绝。
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