姚海燕，王圣

(1.國(guó)家海洋局北海環(huán)境監(jiān)測(cè)中心山東省生態(tài)環(huán)境與防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 青島 266033；2.山東社會(huì)科學(xué)院海洋經(jīng)濟(jì)研究所 青島 266071)

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深海礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)模式與路徑演化分析

姚海燕1，王圣2

(1.國(guó)家海洋局北海環(huán)境監(jiān)測(cè)中心山東省生態(tài)環(huán)境與防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 青島 266033；2.山東社會(huì)科學(xué)院海洋經(jīng)濟(jì)研究所 青島 266071)

隨著陸地資源的日益枯竭，為解決主要礦產(chǎn)資源的供需矛盾，各國(guó)開(kāi)始將目光轉(zhuǎn)向深海。盡管從開(kāi)發(fā)的時(shí)機(jī)上看，目前還尚不成熟，但在戰(zhàn)略部署上，各海洋大國(guó)已經(jīng)制定了有針對(duì)性的規(guī)劃，并加大了技術(shù)研發(fā)的投入力度，同時(shí)對(duì)外加強(qiáng)了對(duì)資源海域的控制權(quán)和勘探活動(dòng)，可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)深海礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)程度將異常激烈。

深海礦產(chǎn)資源；開(kāi)發(fā)模式；路徑

1 深海礦產(chǎn)與海洋勘探

1.1 深海礦產(chǎn)資源勘探開(kāi)發(fā)的屬性特征

受環(huán)境、技術(shù)等方面的影響，海洋資源的開(kāi)發(fā)與陸地資源開(kāi)發(fā)有十分明顯的差異，除了高投入、高技術(shù)、高風(fēng)險(xiǎn)等深海資源開(kāi)發(fā)共有的特征之外，深海礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)還具有以下特點(diǎn)。

(1)戰(zhàn)略性更強(qiáng)。與其他深遠(yuǎn)海資源相比，海洋礦產(chǎn)資源與國(guó)家安全戰(zhàn)略的關(guān)系更為密切。一方面，尚未出現(xiàn)某類礦產(chǎn)資源的有效替代物；另一方面，這些資源在陸地上的儲(chǔ)量已經(jīng)日漸枯竭，而深海礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)尚未進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化的階段。這使得現(xiàn)階段深海礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)具有較為明顯的大國(guó)戰(zhàn)略布局的意味。目前，技術(shù)研發(fā)與資源勘探仍是各國(guó)深海礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)的重心，其目的就在于通過(guò)技術(shù)上的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)以及對(duì)資源海域的控制權(quán)，獲得未來(lái)產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)的市場(chǎng)先機(jī)。

(2)技術(shù)要求更高。深海礦產(chǎn)資源的開(kāi)采相比油氣、漁業(yè)等海洋資源的開(kāi)發(fā)，在作業(yè)環(huán)境上更為復(fù)雜，在技術(shù)上也面臨更大的挑戰(zhàn)。目前，國(guó)際上開(kāi)采深海錳結(jié)核的技術(shù)已比較成熟，塊狀熱液礦的開(kāi)采技術(shù)進(jìn)入試驗(yàn)階段，軟泥狀熱液礦開(kāi)采技術(shù)進(jìn)入應(yīng)用階段。

(3)產(chǎn)業(yè)化時(shí)機(jī)尚未成熟。由于受技術(shù)、國(guó)際礦產(chǎn)價(jià)格以及開(kāi)采成本等方面的影響，深海礦產(chǎn)目前仍處于小規(guī)模開(kāi)發(fā)的狀態(tài)，規(guī)?；纳虡I(yè)開(kāi)采仍需時(shí)日。但隨著科研水平的不斷提升以及國(guó)際間的交流日益頻繁，海洋采礦的成本將逐步降低，結(jié)合礦產(chǎn)市場(chǎng)的供需形勢(shì)，預(yù)計(jì)海洋采礦的產(chǎn)業(yè)化將在未來(lái)20年內(nèi)逐步完成。

(4)對(duì)海洋環(huán)境的影響尚不明確。深海礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)會(huì)不可避免地改變海底構(gòu)造，進(jìn)而影響海底的生態(tài)環(huán)境，而在深海采礦的環(huán)境評(píng)估方面，尚未有深入的研究，國(guó)際海底管理局第18屆會(huì)議的秘書(shū)長(zhǎng)年度報(bào)告中也指出，目前對(duì)深海生態(tài)的理解水平還不足以對(duì)大規(guī)模商業(yè)采礦做出明確的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

1.2 深海礦產(chǎn)資源勘探開(kāi)發(fā)的影響因素

在礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)周期上，已經(jīng)有大量的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)表明，一項(xiàng)深海礦產(chǎn)開(kāi)采新技術(shù)，從初期的研發(fā)到最終投入使用，通常需要15年左右的周期。如日本的錳結(jié)核的勘探和技術(shù)開(kāi)發(fā)，共耗資10億美元，歷時(shí)22年。美國(guó)與日本在深海礦產(chǎn)勘探和采礦技術(shù)的研發(fā)上基本是同步的，共先后投入了15億美元，此外，英國(guó)、意大利等歐洲國(guó)家也經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期的研究[1]?？梢钥闯?，各個(gè)國(guó)家長(zhǎng)期的持續(xù)投入與研究，更多地著眼于未來(lái)發(fā)展空間以及戰(zhàn)略布局，并不僅僅是為了滿足目前國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。

在產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)格方面，深海礦產(chǎn)的商業(yè)化開(kāi)發(fā)很大程度上受國(guó)際礦產(chǎn)市場(chǎng)價(jià)格的影響。由于礦產(chǎn)資源的稀缺性和不可再生性，陸地資源將逐漸枯竭，導(dǎo)致資源緊缺，在沒(méi)有其他替代品和新資源補(bǔ)充的情況下，市場(chǎng)價(jià)格將不斷上升；另一方面，從目前的形勢(shì)看，海洋礦產(chǎn)資源主要掌握在幾個(gè)海洋大國(guó)手中，由此產(chǎn)生的壟斷效應(yīng)將進(jìn)一步放大價(jià)格的波動(dòng)程度，破壞市場(chǎng)的正常秩序。

在開(kāi)發(fā)的政治風(fēng)險(xiǎn)上，根據(jù)國(guó)際海底管理局的最新報(bào)告顯示，截至2014年年底，各國(guó)的礦區(qū)申請(qǐng)以每年6項(xiàng)的速度增長(zhǎng)，并有加快的趨勢(shì)，在海底資源的“圈地運(yùn)動(dòng)”中，由領(lǐng)土糾紛產(chǎn)生的政治摩擦也日益增多，其根本原因是出于對(duì)海洋資源的控制。

2 深海礦產(chǎn)資源勘探開(kāi)發(fā)的主要模式

深海礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)具有其獨(dú)有的特點(diǎn)，總的來(lái)說(shuō)，經(jīng)濟(jì)因素、政治因素和環(huán)境因素是深海礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的核心問(wèn)題，目前國(guó)際上較為成熟的開(kāi)發(fā)模式也都是圍繞以上3個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)來(lái)展開(kāi)，實(shí)際上每種模式的核心功能即是針對(duì)這些問(wèn)題的現(xiàn)實(shí)解決方案[2]。

(1)國(guó)際合作開(kāi)發(fā)模式。國(guó)際合作開(kāi)發(fā)模式是通過(guò)國(guó)際協(xié)商、簽訂合約的途徑，來(lái)明確各利益相關(guān)方在權(quán)利和義務(wù)上的分配方式，可大致分為兩種：一是具備資源開(kāi)發(fā)能力的財(cái)團(tuán)或企業(yè)，通過(guò)產(chǎn)權(quán)交易的方式，獲得沿海主權(quán)國(guó)的深海礦產(chǎn)資源使用權(quán)。開(kāi)發(fā)企業(yè)可以通過(guò)最優(yōu)化生產(chǎn)行為進(jìn)行要素投入，將資源開(kāi)發(fā)權(quán)轉(zhuǎn)化為實(shí)際的經(jīng)濟(jì)利益；同時(shí)，沿海國(guó)家則可以通過(guò)資源使用權(quán)的轉(zhuǎn)讓，以租金、稅收、或者分紅的方式，在政治、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)方面獲得相應(yīng)的利益，很顯然，資源主權(quán)國(guó)的深海資源開(kāi)發(fā)能力是選擇該模式的前提條件。二是先由資源主權(quán)國(guó)的國(guó)內(nèi)公司獲得使用權(quán)，在之后的勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中，通過(guò)建立聯(lián)和股份公司的方式，與國(guó)外擁有深海資源開(kāi)發(fā)技術(shù)的企業(yè)或財(cái)團(tuán)進(jìn)行合作。這種方式的特點(diǎn)是沿海資源國(guó)家擁有資源的使用權(quán)，包括勘探權(quán)、開(kāi)發(fā)權(quán)等，國(guó)外參股公司則可以利用自身的資金、技術(shù)優(yōu)勢(shì)，按照參股比例貨合同約定進(jìn)行利潤(rùn)分成。

(2)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展模式。在深海礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈中，深海采礦業(yè)和礦產(chǎn)加工占據(jù)核心位置，而延伸出的相關(guān)產(chǎn)業(yè)則包括，海洋裝備制造、環(huán)境監(jiān)測(cè)、礦產(chǎn)運(yùn)輸、海洋工程以及技術(shù)研發(fā)等諸多方面[3]。深海礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，實(shí)際上是由主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)、周邊產(chǎn)業(yè)輔助推進(jìn)的分階段的漸進(jìn)過(guò)程，在主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)不斷開(kāi)拓新領(lǐng)域的同時(shí)，派生出更多、更廣泛的需求，為相關(guān)產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)提供了前提條件，隨著專業(yè)化程度的不斷提高，產(chǎn)業(yè)間的聯(lián)系和融合也進(jìn)一步加深，并最終形成相對(duì)穩(wěn)定、協(xié)調(diào)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)集群(圖1)。

圖1 深海礦產(chǎn)資源產(chǎn)業(yè)集群及形成過(guò)程

(3)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。深海礦產(chǎn)再開(kāi)采開(kāi)發(fā)過(guò)程中，由于開(kāi)采工藝過(guò)程所需環(huán)節(jié)較多，因此對(duì)海洋環(huán)境的影響也較為復(fù)雜，特別是對(duì)海底生態(tài)環(huán)境的影響，目前尚無(wú)較為成熟的評(píng)估手段。因此在深海礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，因盡量減少對(duì)海洋環(huán)境的破壞，針對(duì)開(kāi)采作業(yè)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，特別是在鉆探和冶煉加工過(guò)程中，堅(jiān)持以生態(tài)效益為前提，提高資源利用效率(圖2)。

圖2 深海礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式技術(shù)路線

實(shí)踐證明，采用循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式能有效地降低開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)，通過(guò)整合開(kāi)采過(guò)程的相關(guān)環(huán)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)資源的高效利用，降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

3 深海礦產(chǎn)資源勘探開(kāi)發(fā)的演化路徑

3.1 美國(guó)

長(zhǎng)期以來(lái)，美國(guó)的礦產(chǎn)資源消費(fèi)一直在國(guó)際礦產(chǎn)市場(chǎng)中占據(jù)主要位置，每年需從海外開(kāi)采約40億美元的非燃料礦石，因此礦產(chǎn)資源供給的戰(zhàn)略安全問(wèn)題就顯得尤為重要。為保證最大限度地減少政治環(huán)境和市場(chǎng)波動(dòng)對(duì)礦產(chǎn)資源供給的沖擊，美國(guó)的海外礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)分布在拉美、非洲、加拿大等各個(gè)地區(qū)，這種全球化的資源控制方式在很大程度上解決了其國(guó)內(nèi)的礦產(chǎn)資源供應(yīng)的安全問(wèn)題。

在海洋礦產(chǎn)資源的控制和管理上，美國(guó)是最早出臺(tái)相關(guān)法律規(guī)定的國(guó)家之一。1953年制定的《外大陸架土地法》和《水下土地法》，確立了由聯(lián)邦政府和各沿海州政府分權(quán)管理的原則，同時(shí)明確了領(lǐng)海海域內(nèi)的底土資源以及外大陸架資源的所有權(quán)歸屬[4]。1980年，美國(guó)頒布了《深海底固體礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)法》，該法案在某種程度上奠定了之后的《海洋法公約》的主體框架，形成了海底礦產(chǎn)資源的單邊法律法規(guī)，通過(guò)不限制采礦區(qū)的申請(qǐng)面積，不征收租金和權(quán)利金的方式，鼓勵(lì)美國(guó)礦業(yè)公司積極從事海洋礦產(chǎn)的勘探與開(kāi)發(fā)。同時(shí)簽訂了《關(guān)于深海底多金屬結(jié)核礦暫時(shí)安排的協(xié)定》，該協(xié)定實(shí)際上單方面承認(rèn)了法國(guó)、意大利、日本、英國(guó)等國(guó)家先期搶占的公海海底資源使用權(quán)的合法性。1982年，聯(lián)合國(guó)第三次海洋法大會(huì)上通過(guò)了《聯(lián)合國(guó)海洋法公約》，但由于部分條款與美國(guó)利益不符，直到1994年公約正式生效，美國(guó)一直拒絕簽署，這使得后期美國(guó)在該協(xié)議框架下的勘探活動(dòng)，一直缺少可以依托的法律依據(jù)。1984年，為解決在勘探開(kāi)發(fā)中的目標(biāo)區(qū)域的重疊問(wèn)題，美國(guó)與英國(guó)、比利時(shí)、意大利、荷蘭、法國(guó)和日本等國(guó)家簽署了《關(guān)于深海底問(wèn)題的臨時(shí)諒解》《暫時(shí)協(xié)定》和《臨時(shí)諒解》，這些條約的簽署實(shí)際上都是美國(guó)為維護(hù)自身在深海礦產(chǎn)方面的既得利益，繞開(kāi)國(guó)際海底制度而進(jìn)行的單邊行動(dòng)[5]。1991年美國(guó)公布了新的國(guó)家能源戰(zhàn)略，戰(zhàn)略延續(xù)了以往能源來(lái)源多元化和資源種類多樣化的發(fā)展策略，并進(jìn)一步將海外資源開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略前沿由拉美、中東地區(qū)，擴(kuò)展到北非、中亞以及各相關(guān)海域。1999年，美國(guó)提出了“21世紀(jì)海洋戰(zhàn)略”，該戰(zhàn)略的核心原則有4點(diǎn)：強(qiáng)化對(duì)海洋和沿岸環(huán)境的保護(hù)、維護(hù)海洋經(jīng)濟(jì)利益、明確海洋勘探的國(guó)家戰(zhàn)略、提高海洋研究和教育水平[6]。在海洋探查戰(zhàn)略中，對(duì)海洋勘探的方向、區(qū)域以及方式都進(jìn)行了明確，并對(duì)相關(guān)勘探行為進(jìn)行支持。

3.2 日本

日本是一個(gè)海域面積廣闊，但陸地資源十分匱乏的國(guó)家，因此對(duì)深海礦產(chǎn)資源的勘探開(kāi)發(fā)具有更強(qiáng)烈的動(dòng)機(jī)，為減少對(duì)國(guó)外少數(shù)國(guó)家礦產(chǎn)供給的依賴，日本政府每年花費(fèi)巨大的人力、物力，開(kāi)展礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)調(diào)查活動(dòng)，以擺脫其在資源結(jié)構(gòu)上所處的不利地位。

1975年由日本國(guó)際貿(mào)易與工業(yè)部發(fā)起，日本金屬礦業(yè)事業(yè)團(tuán)(MMAJ)開(kāi)展了夏威夷東南國(guó)際水域內(nèi)勘查活動(dòng)[7]；1979年7月，日本政府頒布了《深海床采礦試行辦法條例》，借以鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)一些公司向深海床采礦項(xiàng)目進(jìn)軍做好準(zhǔn)備，同年，還建立起由國(guó)家政策資助的公司——日本金屬礦業(yè)事業(yè)團(tuán)深海資源開(kāi)發(fā)公司(DORD)來(lái)作為深海礦物勘查的領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)。由此加快了政府和民間合作勘查深海底礦產(chǎn)資源的步伐結(jié)果，在1987年經(jīng)《聯(lián)合國(guó)海洋法條約》注冊(cè)登記，日本在夏威夷東南部得到了一片面積約75 000 km2勘查錳結(jié)核的水域，并獲得了在該水域內(nèi)勘查錳結(jié)核的行使權(quán)。在開(kāi)展深海底錳結(jié)核勘查的同時(shí)，1985年還開(kāi)始了對(duì)墨西哥外海東太平洋中脊多金屬硫化物礦床的勘查活動(dòng)，同時(shí)在馬喀斯島(MARCUSISLAND)和馬紹爾島(A—ARSHALI， ISLAND)之間海域富鉆錳殼礦床的研究工作也在繼續(xù)進(jìn)行。

目前日本的有色金屬、造船和機(jī)械等行業(yè)的20多家公司正加緊研究深?？碧胶筒傻V技術(shù)，并取得了新的進(jìn)展。日本住友金屬礦山和川崎重工業(yè)等公司研制用于打撈海底表層礦藏的采礦機(jī)已取得重大進(jìn)展，在深潛機(jī)器人和勘測(cè)設(shè)備方面，日本已取得國(guó)際領(lǐng)先水平。

4 總結(jié)

通過(guò)對(duì)各國(guó)在深海礦產(chǎn)勘探開(kāi)發(fā)方面的政策規(guī)劃進(jìn)行梳理，可以看出在開(kāi)發(fā)的演化路徑上，有幾點(diǎn)共同的趨勢(shì)。在資源開(kāi)發(fā)初期，各國(guó)首先注重的是對(duì)資源海域控制權(quán)的掌握，即將資源的所有權(quán)轉(zhuǎn)化為資源所在海域的控制權(quán)，通過(guò)簽訂多邊協(xié)議或與國(guó)際海底管理局簽訂合同，獲得對(duì)礦產(chǎn)資源的勘探權(quán)和優(yōu)先開(kāi)采權(quán)。值得注意的是，勘探開(kāi)發(fā)的海域大多在各國(guó)的領(lǐng)海海域之外，這主要的是出于對(duì)國(guó)家資源安全戰(zhàn)略的考慮，通過(guò)全球化的礦產(chǎn)資源供給模式來(lái)緩解未來(lái)國(guó)內(nèi)資源短缺的風(fēng)險(xiǎn)。在完成對(duì)資源海域的勘探和資源評(píng)估之后，技術(shù)方面的研發(fā)將成為下一步關(guān)注的焦點(diǎn)，由于商業(yè)開(kāi)發(fā)的條件尚不具備，因此技術(shù)方面的研發(fā)大多通過(guò)政府資助的方式進(jìn)行，并在技術(shù)成熟時(shí)進(jìn)行小規(guī)模的開(kāi)采。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的研發(fā)，某些技術(shù)較為成熟的國(guó)家開(kāi)始通過(guò)國(guó)際合作的方式，對(duì)境外資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)，出于對(duì)自身利益的考慮，這種國(guó)際合作一般不涉及技術(shù)方面，其目的即在于維護(hù)開(kāi)發(fā)國(guó)家的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。總的來(lái)說(shuō)，海洋礦產(chǎn)資源的勘探開(kāi)發(fā)大致遵從兩條發(fā)展主線：一是盡可能多地?cái)U(kuò)展對(duì)資源海域的控制范圍；二是盡可能在更長(zhǎng)是時(shí)間內(nèi)保持在某一領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

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