海与洋
“镁”在海洋世界里畅游
浩瀚的海洋是一个巨大的“聚宝盆”，相对其它资源而言，海水“取之不尽，用之不竭”的，它不仅是承载航运交通之水路，而且经过淡化后能大量供给工业用水以及未来的生活用水。海水总体积约有137亿立方千米，海水中含有大量的金属元素和化合物，目前已知含有80多种元素，可供提取利用的有50多种。
海水约占地球表面积的71%,具有十分巨大的开发潜力。仅以海水资源为例，海水资源的利用和海水化学资源的利用具有非常广阔的前景。
海水盐分中镁的占有量仅次于氯和钠，位居第三。镁具有重量轻、强度高等特点。镁合金是制造飞机、舰艇的重要轻型材料；镁锂合金的重量最轻，又最耐热，因而在军事工业和民用企业上具有极其重要的意义。同时它被广泛应用于火箭、导弹、飞机制造业，以及汽车、精密机器等各个领域。各国钢铁工业的迅速发展，不仅对镁砂（氧化镁）的数量要求日益增多，而且也对炼钢所需的优质镁砂要求其杂质含量在2%～4%以下。这个要求用陆上天然菱镁矿烧结后制的镁砂是无法达到的。而且海水提取，早在20世纪60年代其纯度就已达到96%～98%，目前纯度又升至99.7%。如此超高纯度的镁砂，无疑最能满足冶金工业的特殊需要。
在第二次世界大战期中,美国人为了适应镁的生产需要, 德武(Dow)化学公司曾经发明了一种从海水中提取镁的方法。海水提镁，就是要把镁离子跟其他阳离子分离开来。利用离子反应生成难溶物质，可以使某些离子从溶液中析出。那么，能不能向海水中加入一种离子，使镁离子变成沉淀析出，而其他的阳离子仍留在海水中呢？
在氯化镁溶液中加入氢氧化钠溶液或石灰水，生成白色沉淀，这种沉淀是氢氧化镁。氯化镁都是电解质，它们的溶液中有镁离子，这跟在海水中存在的形式一样。因此，向海水中加入碱溶液，镁离子也能转变成氢氧化镁，从而跟其他阳离子分离。海水提镁用的碱是廉价的石灰乳，它是利用海滩大量沉积的贝壳资源（主要成分是CaCO3）经煅烧成生石灰再溶于水制成的。
用海水提镁时，先把海水抽入特大的池中，倒入石灰乳，便生成氢氧化镁的悬浊液。待沉淀沉降后取出沉淀，经洗涤后得到纯度很高的氢氧化镁，它没有多大用途，必须使它变成有用的氧化镁和金属镁。氢氧化镁不稳定，受热后分解成氧化镁和水。
要使+2价的镁离子得到电子而还原成单质镁，是比较困难的。如果用类似炼铁的方法冶炼镁，需要很高的温度。例如在2000℃下用焦炭还原氧化镁，才能制得单质镁。这样得到的镁常含有较多的杂质。
因此，工业上常用电解法使镁离子在阴极得到电子，还原成单质镁。用电解的方法冶炼镁，先要获得含有镁离子的熔融液。在镁的化合物中，典型的离子化合物有氧化镁和氯化镁。氧化镁的熔点太高（2800℃），而氯化镁的熔点要低得多（714℃）。所以人们选择氯化镁作为电解制取镁的原料。用盐酸溶解氢氧化镁（或氧化镁），再使溶液浓缩，就得到氯化镁。在熔融的氯化镁中有能自由移动的镁离子。通入直流电后，氯离子向阳极移动，在阳极上失去电子，氧化成氯原子，两个氯原子结合成1个氯分子；镁离子向阴极移动，在阴极上得到电子，最后还原成高纯度的单质镁。
现今，世界上金属镁和镁化合物很大一部分直接或间接取自海水。与发达国家相比，我国综合提取利用技术差距较大，但是自90年代以来有很大发展，从传统的苦卤化工“老四样”(氯化钾、氯化镁、硫酸钠和溴)，已经发展到现在的近百个品种。今后的发展方向是量大面广的系列镁肥(市场有百万吨级的潜力)和高技术含量、高附加值的其他镁产品。
镁是重要的战略物资，畅游海洋世界里的“镁”在机械制造工业上，已经有代替钢、铝和锌等金属的趋势，在冶金工业和化学工业方面也开辟了新的广阔的用途。未来在海洋里提取镁将进一步拓展金属镁的“镁”好未来。
向阳红10号考察船
向阳红10号考察船是我国自行设计制造的第一艘万吨级远洋科学考察船。1979年11月由上海江南造船厂建成并交付国家海洋局东海分局使用。曾参加中国首次发射运载火箭、同步通信卫星等重大科研试验任务，1984年11月参加中国首次南极考察队，开赴南大洋、南极洲执行科学考察任务，1988年获国家科技进步特等奖 。1979年下水，船体设计与大江级打捞救生舰相同。1998年8月，改建成“远望4号”航天远洋测控船。
性能参数
【排水量】13000 吨
【巡航速度】20 节
【动力】9000 匹柴油机2台
【最大航程】12000海里
【舰载直升机】大型直升机2架
舰载装备和系统
1、直升机停机坪和机库。机坪面积533平方米，机库顶部设指挥塔和导航台。
2、前甲板设有28吨起重机，供吊放和回收深潜器用。
向阳红10号考察船
3、齐全的气象体系包括：气象火箭发射系统，探空气球系统，测风和测雨雷达，卫星云图接收，气象传真等设备，可以进行中短期气象预报。
4、大功率发讯机通讯系统和其它通讯设备，能同时进行两个方向的远距离通讯以及船船、船岸、船空的一般通讯。远距离通讯用天线高架在前桅和后桅顶端，罗经甲板和驾驶甲板四周竖立着众多的鞭状天线。
5、配有包括卫星导航定位系统在内的先进导航设备，能在全球范围内安全航行并能满足海洋调查高精度定位要求。卫星导航定位天线安置在机库顶部甲板上。
6、上甲板的两舷和尾部设有调查用吊杆9具，用作海中取样。1200米至11000米的电缆、缆绳绞车10台，供水文物理、水化学、水声、地质、地磁、生物等项试验以及拖网作业用。
7、船上设有各学科的实验室及计算机房数十间，可以在现场进行各项实验、分析和数据处理。
8、全空调系统提供了一个舒适的工作和生活环境。在外界气温为-18℃～35℃的情况下，室内保持20℃～27℃。
9、“向阳红10号”的舵上带有螺旋桨，船中舭部有防摇鳍，船的操纵性和适航性能极好。
科考内容
“向阳红10号”主要承担大洋的海洋水文、气象、水声、物理化学、地球物理、地质地貌、海洋生物等调查研究，为发展海洋科学和开发海洋资源服务。
舰船改造
1998年8月，“向阳红10号”改建成远望4号测量船。此次改装共改造、 更新、修理、特装了4大类，400余个工程项目，主要对航天测量、航海气象、通信导航、船体结构、动力装置、甲板机械及房舱进行了重大改造。改装工程由江阴澄西船舶修造厂承担。1999年7月完成技术改装，正式交付中国卫星发射测控系统部海上测控部使用。主要担负导弹、卫星和宇宙飞船的海上跟踪、遥测、通信和控制任务。具有测控精度高、实时性强、全天候工作等优点。在短短的几年年时间里，出色地完成了我国载人宇宙飞船和“嫦娥一号”绕月卫星的测控任务。
南极科考相关资料
1984年11月19日，中国南极考察委员会派出的第一支南极考察队从上海乘“向阳红10号”出发，赴南极洲和南太平洋进行综合性科学考察。
这支考察队由来自全国60多个单位的519人组成，经过20多天的海上航行，于12月26日抵达南极洲。1985年2月25日，中国南极长城站建成，站址设在乔治岛南端的菲尔德斯半岛东岸，为常年越冬站，中国成为第十八个在南极洲建立科学考察站的国家。
考察队在南极洲和南太平洋进行了海洋生物、水文、地质、气象、地球物理、海洋环境等6个学科23个项目的考察，取得14项突破性的成绩，考察活动历时142无航程4.9万公里。
“白鲨”水下机器人问世
基于在水下机器人领域的深厚技术积淀，天津深之蓝海洋设备科技有限公司日前发布全新一代ROV平台——“白鲨”MAX与“白鲨”MINI水下无人机，分别定位为“企业级”专业应用平台与“个人级”娱乐应用平台。不论是专业级的潜水员水下作业与水下搜索救援、水产养殖观察还是潜水摄影和水族馆中的娱乐体验，“白鲨兄弟”都能应对。
据介绍，“白鲨”MAX作为全新一代的专业水下机器人，拥有独特的全固态推进系统与九轴全姿态平衡运动系统，同时攻克了电机在低转速下的闭环控制难题，因此可以实现ROV水下姿态的精确调整，并支持200万像素的清晰视频。“白鲨”MAX机舱底部更设有多功能挂载点，可视应用场景需求组建成不同的挂载系统，支持水下附加摄像头、声纳、水下定位、机械手、水质传感器、光纤扩展、3D摄像头等。此外，经过人机交互优化的工业设计遥控器也将操作变得异常简便，无线的遥控器连接摆脱了线缆的限制，操作更加便利。长达400米的最大电缆长度（不同模式下可扩展到3000米）与100米的最大潜深，不仅可以让“白鲨”MAX深入内陆95%以上的河流水库区域，更赋予了它真正翱翔海洋区域的超群能力。
相比“白鲨”MAX，“白鲨”MINI则更为小巧灵活，“萌”态十足，属于个人消费级的高端水下娱乐装备，能满足大多数水下观察的需求。
哈尔滨工程大学博士生导师李海森说：“由于声音是目前水下传输最远的信息载体，因而水下目标探测，特别是远距离探测多以声学探测仪器（各种声纳）为核心。以往，声学探测仪器多是采用船载式安装方式，虽然可以获得船上很多便利条件，但是很多情况下，为了更好更精细获取目标信息，则需要尽可能近距离抵近观察和探测水下目标。这就很需要像天津深之蓝公司推出的这种国产水下机器人产品。它不仅自身技术先进，性能指标突出，还可以加载各种水下探测仪器，特别是可以实现与国产声学装备的无缝对接，具有十分突出的优点和特色，是一种值得大力推广和批量生产的海洋探测高新技术产品。”
此次“白鲨”系列水下无人机的问世，不仅为深之蓝ROV家族带来了新成员，相信也将撬动更为广阔的水下机器人应用市场。
“潜龙二号”水下机器人
“潜龙二号”全名：“潜龙二号”自主水下机器人。是“十二五”国家863计划深海潜水器装备与技术重大项目的课题之一，由中国大洋矿产资源研究开发协会组织实施，中国科学院沈阳自动化研究所作为技术总体单位，与国家海洋局第二海洋研究所等单位共同研制。这是一套集成热液异常探测、微地形地貌探测、海底照相和磁力探测等技术的实用化深海探测系统，主要用于多金属硫化物等深海矿产资源的勘探作业。
2016年1月10日，我国自主研发的4500米级自主水下机器人——“潜龙二号”，在西南印度洋成功下潜至1600米指定位置，在复杂的海底环境下自主航行作业，获得了这个区域的精细海底地形地貌图，实现了它在洋中脊海底的首次勘探。
“潜龙二号”是国家“863”计划“深海潜水器技术与装备”重大项目的课题之一，由中国大洋矿产资源研究开发协会组织实施，中科院沈阳自动化所作为技术总体单位，与国家海洋局第二海洋研究所等单位共同研制。“潜龙二号”在6000米级auv“潜龙一号”的基础上，针对多金属硫化物矿区需求研制，在机动性、避碰能力、快速三维地形地貌成图、浮力材料国产化方面均有较大提高，为我国海底多金属硫化物调查和勘探提供了高效、精细、综合的先进手段。
刘健
“潜龙二号”总设计师、“潜龙一号”课题负责人，中科院沈阳自动化研究所水下机器人研究室总工，曾担任我国早期“CR-02 6000米自治水下机器人”总设计师。
什么叫海? 什么叫洋? 海与洋有什么区别?
海洋的中心主体部分叫做洋，边缘附属部分称为海。海与洋之间彼此连通，共同组成世界统一的海洋整体。海与洋之间有4个明显的区别：大洋的面积大，约占海洋总面积的89％；海的面积小得多，只占海洋总面积的11％。大洋深度大，平均水深一般都是在3000米以上；海的水深较浅，平均水深一般在2000米以下，有的只有几十米深。大洋有独立的洋流与潮汐系统；海则受大洋流系与潮波的支配。大洋离陆地较远，受陆地影响小，水温、盐度等要素比较稳定，海水的透明度大；海与陆地接连，受大陆影响大，海洋要素随季节变化大，海水透明度较差。
世界上最大的封闭性的内陆海是哪个海?
位于欧亚大陆之间的里海，形似海豹，面积约为40万平方公里，是世界上最大的封闭性内陆海。沿岸有俄罗斯、哈萨克斯坦、土库曼斯坦、伊朗和阿塞拜疆等国家。过去，人们常把里海当咸水湖看待。据考证，里海是古地中海的一部分，原与黑海、地中海、亚速海相通，到中新世纪晚期，才逐渐变成封闭性内陆海。取名里海，因它深处内陆，不与海洋相邻。
世界上最大的双壳贝是什么?
世界上最大的双壳贝是砗磲。最大的砗磲，体长可达1米。它也是贝类的寿星，年龄可活到100岁。砗磲厚厚的壳面上，长着一条条深沟，好像被车轮扎过的渠道一样，因而得此名。砗磲生活在热带浅海里，一般与低潮区附近的珊瑚礁为伴，有力的足丝附着在岩礁的缝隙里，一部分贝壳露在外面，满潮时张开双壳，靠水流带来饵料。它的外套膜内缘上生有许多晶莹的“眼”，平时供给一种单细胞藻(叫虫黄藻)光线，使虫黄藻生长快，以便供砗磲本身食用。用自己的“眼”来生产食品，也是世界奇闻。
保护海洋的重要性
海洋是一个完整的水体。海洋本身对污染物有着巨大的搬运、稀释、扩散、氧化、还原和降解等净化能力。但这种能力并不是无限的，当局部海域接受的有毒有害物质超过它本身的自净能力时，就会造成该海域的污染。
海洋污染是一个国际性的问题。据不完全统计，世界上每年把1000万吨石油排入海洋；约有100万吨滴滴涕已滞留在海水中。保护海洋环境，防止海洋污染是各国的共同要求。海洋污染的特点是污染源广，有毒有害物质的种类多，扩散范围大，危害深远，控制复杂，治理难度大。因此，海洋污染比起陆上的其它环境污染要严重和复杂。
海洋污染的直接受害者是海洋生物资源的损害。如河北南堡渔场，在近岸未受污染以前，捕捞鲆鱼、鲽鱼多集中在秦皇岛沿岸5～10米等深线以内，现在已移至15～23米水深作业。过去在营口、塘沽、羊角沟附近的浅水区产毛蚶最多，现在也大大外移了。莱州湾的小清河口附近，过去盛产河蟹及银鱼，现因小清河成为排污河，使河蟹和银鱼绝迹。大连湾由于海水受污染，引起海带腐烂和贝类死亡。甘井子区柳柴沟原有7个海水养殖场，现在只剩下了一个；污染荒废的滩涂达5000多亩；过去棉花岛一带盛产海参、扇贝，现也基本绝迹。胶州湾原是一个多种鱼虾产卵、索饵场，生产多种经济鱼虾，现在产量也下降了，每年经济损失约150万元。1978年4月，南黄海北部发生一次大面积的漂油事件，事故发生后的10多天内，在收购的376万斤海产品中，受污染的鱼虾达56万斤。福建沙埕港也因农药厂的污水排入，致使八尺门以内海口的贝类养殖一度大幅度减产。赤潮在中国沿岸也多次发生，辽河口（1975、1976年）、大沽河口（1977年）、黄河口（1952年）、大连湾（1979、1980、1981年）、青岛沙子口近岸、东海（1972年）以及湛江港（1980年）等相继出现过。尤以1952年5月在黄河口由夜光虫形成的赤潮最为严重，持续2个月时间，影响范围长70公里、宽20公里。
此外，海洋污染还直接危害沿海人民的身体健康。卫生部门调查指出渤海、黄海沿岸的渔民头发中发现的汞、镉含量高于内地居民。北戴河、大连、青岛、烟台等地一些著名的风景游览区、疗养区和海水浴场，近几年来也有过油膜或油块的污染。
中国筑海塘及其它围海工程的历史悠久，遍及沿海各省，这对防止海潮泛滥，围垦滩地和发展生产起着重要的作用。但盲目的、不切实际的围垦，任意建造海洋工程，随意挖沙采石，乱砍滥伐防护林，都可能损害近岸的海洋环境，会造成海岸后退，水土流失，破坏鱼虾等栖息、繁殖的场所，使滨海地区和生态平衡失调。浙江、福建、广东、海南沿海兴办围海造田，出现过围后积水过多或缺乏淡水等围而不用的现象。如海南岛四周围垦了7万亩土地，但已利用的还不到10％。要从环境的全局出发，使经济建设、城市建设和环境建设做到同步规划、同步实施、同步发展，实现经济效益、社会效益和环境效益的统一，做到海洋开发事业既能全面发展，海洋环境又能得到保护。