中国深海采矿纵览

中国大洋协会办公室主任刘峰谈中国深海采矿现状及未来规划。

图片来源:Alamy

中国大洋矿产资源研究开发协会(简称中国大洋协会)办公室主任刘峰点开手机上的一个应用程序,屏幕上出现一张实时地图,可以通过这个地图看到所有正在从事海底采矿勘探作业的中国船只的航行轨道和位置,目前地图显示有两艘船位于太平洋上。

“这两艘分别是海洋六号和‘向阳红10号’,”刘峰在北京的办公室里告诉我,“还有一艘大洋一号会在8月28号离开青岛,前往东太平洋,执行中国大洋协会海底资源勘探任务的第56航次。”

为促进深海采矿高新技术产业的发展,协助申请国际海底管理局(ISA)的深海海底勘探许可,1990年中国大洋协会经国家批准成立,负责授权(国内机构在)国际水域(即公海)的海底勘探和采矿。翌年,中国大洋协会与包括印度和韩国政府、日本深海资源开发有限公司在内的其他6位先驱投资者,在国际海底管理局筹备委员会和国际海洋法法庭注册,开始了公海海底采矿的预备性研究。

2001年,中国大洋协会与国际海底管理局签署了第一份多金属结核勘探合同,获得东北太平洋克拉里昂-克利珀顿断裂带合同区的独家勘探权和优先开采权,这片深海区域的面积与美国本土相当,然后又在2011年和2014年与国际海底管理局签署了多金属硫化物和富钴结壳的勘探合同。

中国大洋协会不仅是ISA签订海底勘探合同最多的中国机构,还充当着国家机构平台的角色,负责协调(深海采矿相关的)科学活动和国际事务。

今年8月中旬,我采访了协会的刘峰主任,探讨了过去20年间中国在深海勘探方面的技术突破以及未来的勘探计划等。

《中国新闻周刊》以下简称’”:您能给我们简单介绍一下中国在海底采矿方面取得的进展吗?

刘峰(以下简称‘刘’):上世纪70年代初中国就开始协商要加入《联合国海洋法公约》(1982年通过)的谈判,但由于当时处于文革时期,开展深海海底勘探活动的意图和能力都比较低。

二十世纪80年代到1991年可以称为第一阶段,也就是协会成立前,负责海底勘探、采矿和金属精炼准备的是国家海洋局等四个机构。

1991年到2000年是第二阶段。1990年)中国大洋协会的成立为中国申请勘探合同、开始海底采矿技术研发奠定了基础。中国从二十世纪80年代末开始着手申请勘探合同。1991年中国登记注册为海底开发的七个先驱者之一,意味着大洋协会必须将我们先前已经勘探的30万平方公里海底的一半,也就是15万平方公里蕴藏着宝贵的海底矿产资源的区域交给国际海底管理局,作为(留给国际海底管理局企业或其他发展中国家的)保留区域。接下来的10年间,我们派遣科考船从气象、水文、物理取样、环境状况、地质等方面对合同区域进行了综合考察。根据《海洋法公约》要求,2001年我们与国际海底管理局签署了首个正式勘探合同。这10年间,我们还模拟海底采矿条件,在一些内陆湖泊开展了试验性采矿活动,并对合同区勘探航行中采集的多金属结核样品进行“浸出试验”。到2001年,我们已经具备每日处理1吨结核的能力,并成功提取出铜钴、镍和锰等金属元素。我们还尝试不同的冶炼方法,通过比较,找到可用于未来工业生产的最具成本效益的金属提炼方法。这是深海运输、资源调查、开采和加工取得初步发展的十年。

互动地图:在哪开采,开采什么
切换开/关

2001年到现在是第三阶段。这个阶段,中国开始加大对深海调查和勘探技术的投资,与此同时又和国际海底管理局签署了4份合同,获得了太平洋和印度洋所有三种海底矿物资源(多金属结核、多金属硫化物和富钴铁锰结壳)的勘探权。近20年来,中国深海勘探技术发展势头强劲。中国大洋协会开发出了深海测量设备,能够在海底开展更加有效的科学考察。其中具有代表性的有“蛟龙号”载人潜水器、“潜龙号”无人潜水器和“海龙号”无人遥控潜水器。“蛟龙号”2012年在马里亚纳海沟下潜7000米,“潜龙号”和“海龙号”都能下潜至海面以下6000米的深度。开采方面,今年5月我们在南海成功进行了海面以下500米的结核采集试验。我们还掌握了最先进的资源处理能力。

中:中国的海底采矿技术在国际上处于什么位置?

刘:在我看来,中国的深海研究与世界深海勘探顶尖水平之间的距离正在拉近,我们有5个合同,不仅数量上最多,而且覆盖的地理区域也是最大的。技术方面,我们已经开发出了从资源勘探到加工所需的所有先进技术。

目前,德国、日本和比利时等发达国家已经成功地在2000米,甚至6000米深的深海海底进行了采矿实验,而我们的试验深度只有水下500米。

尽管我国在深海勘探技术方面取得了重大突破,但作为一个发展中国家,我们的工业基础相对薄弱,海底资源开发需要更加复杂的系统性协调,因此仍是一大挑战。

下一步工作是提高海底资源开采的深度,例如我们准备在明年进行水下1000米的开采试验。

A sample of cobalt-rich ferromanganese crust collected by the Haiyang No. 6 science vessel
“海洋6号”科考船采集的富钴铁锰结壳样品

中:中国对国际海底勘探研究做出了哪些贡献?

刘:我想强调的是中国的自主贡献,特别是在海底采矿勘探的环境保护方面。中国已经通过国际海底管理局的平台提出许多建设性意见,有的已经被采纳了。

例如,西太平洋有一块(位于水下山脉,即“海底山脉”上的)富钴铁锰结壳勘探合同区,中国、俄罗斯、日本和韩国对这块区域都有勘探权。我们提议在这片区域内建立一个区域环境管理计划。因为针对同一地区的海洋生态状况,每个承包者掌握的科学数据各有不同,所以必须共享数据和研究结果,从而确定商业采矿开始后具体区域的养护计划。经国际海底管理局首肯,以及在其他3个国家的支持下,协会在山东青岛举办了一场旨在制定区域环境管理计划的研讨会,该计划被视为评估区域特征和环境需求的重要环境工具。为了增进相互间信任,我们邀请了其他3个国家的代表参加我们的第56次科考行动。科考船将于8月下旬启航前往拟制定区域环境管理计划的区域。

我们还提议在中国、印度、德国和韩国4个区域承包者之间建立U型区域环境管理计划,并计划与国际海底管理局合作,举行一个关于中洋脊区域海洋科学研究的研讨会促进该地区区域环境管理计划的建立

我们还在环境基线研究方面贡献了智慧,例如2000年,我们向国际海底管理局提议在合同区内开展自然生存能力基线研究,以监测人为干扰对海洋生态的长期影响。经过对合同区域10多年的监测和科学分析,我们发现自然气候情况,如厄尔尼诺或拉尼娜现象的发生,对海洋生物的生存和生活环境产生的影响大于人类勘探活动,甚至还大于采矿试点的影响。

另一项成果是2016年通过了《中华人民共和国深海海底区域资源勘探开发法》,以规范中国企业或公民的海底勘探或开发活动。科考队之前收集的海底矿物样品目前大多保存在青岛的海洋地质样品库,供国内所有院校和机构进行学术学习和研究。

总而言之,中国本着人类共同遗产的原则,在海底勘探方面作出了重大贡献,包括向国际海底管理局提供保留区域,为来自20多个发展中国家(包括小岛屿国家)的37人提供培训机会,并且在制定区域环境管理计划,以及勘察、勘探和未来开采相关的法规方面贡献了自己的智慧。

中:下一阶段有什么研究、勘探和国际合作计划吗?

刘:目前为止,我们已经开展了55航次任务,现在每年都要在太平洋、大西洋和印度洋上进行5到6次航行,第56次科考也即将起航。

最近(在牙买加金斯顿举行的)国际海底管理局会议上,中国自然资源部提议与管理局合作在青岛建立培训中心以促进发展中国家的能力建设,并得到了大会的批准。因此明年开始,我们将为发展中国家提供至少20次免费培训机会。

开采方面,我们计划明年左右在南海实验水下1000米采矿,为建立海底采矿活动环境影响评价体系作准备。我们的目标是建立自己的环境友好型海底采矿体系,同时也为国际海底管理局相关问题的决策提供参考。勘探方面,我们的“蛟龙号”计划进行为期250天的全球航行,将穿越太平洋、大西洋和印度洋,目的是鼓励国际合作。

 

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翻译:YAN