環(huán)境監(jiān)測文獻(xiàn)綜述

1、環(huán)境監(jiān)測文獻(xiàn)綜述海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)綜述學(xué)院：林學(xué)院專業(yè)：森游班級：森游101班姓名：李先容學(xué)號：1009030035摘要：本文結(jié)合國際、國內(nèi)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)水平及發(fā)展趨勢的討論，論述了海洋監(jiān)測技術(shù)對于社會發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的必要性和重要性及世界各海洋國家在此方面所做的大量工作和所取得的成功經(jīng)驗，同時又對國內(nèi)近幾十年來海洋監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展做了概括，客觀翔實的提出了與國外的差距和不足，尤其針對我省海洋監(jiān)測技術(shù)做了現(xiàn)狀分析，提出了發(fā)展海洋監(jiān)測技術(shù)的框架和建議。Abstract:Basedonoceanecologicalenvironmentmonitoringtechnologieslevelandde2

2、velopingtrend,thispapermainlydiscussesthenecessityandimportanceofoceanenvi2ronmentmonitoringtechnologiesforsocietydevelopmentandeconomyconstruction,andlotsofworkandsuccessfulexperienceindifferentoceancountriesallovertheworld.Inthemeantime,thepapersummarizesthedomesticdevelopmentsofoceanmonitoringtec

3、hnologiesfordecades,andpointsoutthatwehavealongwaytogoinoceanmonitor2ingtechnologies.Especiallyaccordingtoourprovincialoceanmonitoringtechnologies,theanalysisofpresentsituationwasmadeandwereprovided.Theframeworkandthesuggestionfordevelopingoceanmonitoringtechnologies.關(guān)鍵詞：海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)；海洋經(jīng)濟(jì);可持續(xù)發(fā)展；Keywords

4、:oceanmonitoringtechnologies;oceaneconomy;continueddevelopment;一、海洋及開發(fā)海洋監(jiān)測技術(shù)的意義21世紀(jì)的海洋及開發(fā)海洋監(jiān)測技術(shù)的意義在全球陸地資源日趨緊張和環(huán)境不斷惡化的今天，世界各國紛紛將目光轉(zhuǎn)向海洋，開發(fā)海洋資源、發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)成為沿海國家國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱，也是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的前沿陣地?，F(xiàn)代海洋開發(fā)帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時，也帶來一系列資源和生態(tài)環(huán)境問題。目前近海漁業(yè)資源捕撈過度，使海洋生物資源受到了嚴(yán)重的破壞。海洋環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境也日趨惡劣。陸源污染是海洋環(huán)境污染最主要的污染源，石油生產(chǎn)也嚴(yán)重污染海洋環(huán)境。此外還有不

5、斷增加的有機(jī)物質(zhì)、營養(yǎng)鹽和大量的放射性物質(zhì)進(jìn)入海洋，工業(yè)熱污染以及其他固體物質(zhì)對海洋的污染也在加強(qiáng)。我國海洋污染主要來源于陸源排污幫入中國海域的污水和各種有毒物質(zhì)的80%來自陸地。70年代以前只在少數(shù)海域發(fā)生的赤潮，近年來發(fā)生頻率逐年增加，面積加大持續(xù)時間增大，損害嚴(yán)重。而緩慢性的災(zāi)害如：厄爾尼諾、海岸侵蝕、海平面升降等災(zāi)害也頻頻出現(xiàn)，因此海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的研究和開發(fā)顯得尤為重要。我國的海洋經(jīng)濟(jì)近年來得到長足的發(fā)展，但是海洋環(huán)境正在惡化的事實提醒我們注意保護(hù)海洋環(huán)境。在中國海洋21世紀(jì)議程中，已將防止、減輕和控制陸上活動對海洋環(huán)境的污染損害，重點(diǎn)海域的環(huán)境整治與恢復(fù)，海洋環(huán)境污染監(jiān)測能力建設(shè)，

6、完善海洋環(huán)境保護(hù)法律制度等方面提到日程上來了。如何保持海洋經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時，海洋生態(tài)環(huán)境不會進(jìn)一步惡化，而且使某些海域的環(huán)境質(zhì)量在一定程度上有所改變；如何加強(qiáng)海洋災(zāi)害要素成因機(jī)制和相互作用研究、提高預(yù)報技術(shù)和水平用于預(yù)防和減輕海洋災(zāi)害，以緩解海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境之間的矛盾是我們在新世紀(jì)初必須面對和解決的問題。海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)是海洋資源開發(fā)的技術(shù)支撐。海洋漁業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)等海洋經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)對海洋環(huán)境有很強(qiáng)的依賴性，準(zhǔn)確的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)和預(yù)報將獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。加速發(fā)展海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)對提高海洋災(zāi)害預(yù)警能力和防災(zāi)減災(zāi)具有重要的意義。發(fā)展海洋監(jiān)測技術(shù)，才能實時有效的獲得海洋環(huán)境數(shù)據(jù)。國內(nèi)外都在積極研究環(huán)境和

7、生態(tài)監(jiān)測技術(shù)以求全面了解和掌握多介質(zhì)海洋環(huán)境的綜合質(zhì)量狀況及其變化規(guī)律，為海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展和資源開發(fā)提供更及時、有效的服務(wù)。二、國內(nèi)外海洋環(huán)境技術(shù)的現(xiàn)狀隨著海洋開發(fā)和陸地污染物的增加，海洋環(huán)境的保護(hù)越來越引起各國的重視，海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的研究和開發(fā)得到喜人的進(jìn)展。目前監(jiān)測的物質(zhì)和主要的參數(shù)有：1、海洋水文氣象參數(shù)：風(fēng)速、方向、流速、流向、氣溫、水溫、氣壓、波浪等。2、水質(zhì)生物狀態(tài)參數(shù)：溶劑氧、pH值、鹽度、化學(xué)耗氧量、葉綠素a含量、有機(jī)物、酚含量等。3、物理化學(xué)參數(shù):各種營養(yǎng)鹽（硝酸鹽、亞硝酸鹽、磷酸鹽等卜各種重金屬等。4、核輻射環(huán)境污染監(jiān)測技術(shù)包括：化學(xué)監(jiān)測技術(shù)、物理監(jiān)測技術(shù)、生物監(jiān)測技術(shù)等。海

8、洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)長期以來主要是通過現(xiàn)場取樣和在實驗室內(nèi)進(jìn)行化學(xué)分析的方法監(jiān)測各種有害物質(zhì)，但是面對海洋污染現(xiàn)狀的復(fù)雜性，要求必須對海洋水質(zhì)污染的重要參數(shù)如溫度、pH、Do、鹽度、濁度等進(jìn)行現(xiàn)場綜合的自動、長期、連續(xù)的監(jiān)測，才能研究它們之間的函數(shù)關(guān)系，探索海水的細(xì)微結(jié)構(gòu)及海洋污染程度?，F(xiàn)場海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的研究和應(yīng)用因此得到了各國的重視。早在60年代末,國外已相繼開發(fā)海洋污染監(jiān)測技術(shù),70年代末，國際和區(qū)域間已經(jīng)進(jìn)行過多項海洋污染調(diào)查和監(jiān)測計劃，污染傳感器和污染監(jiān)測技術(shù)有了較大進(jìn)展，污染監(jiān)測自動化技術(shù)已發(fā)展到較高水平。美國、日本、法國、挪威、俄羅期等國相繼研制了用于現(xiàn)場污染監(jiān)測的溫度、鹽度、pH、

9、Do、濁度等傳感器，用于監(jiān)測海洋污染的其它參數(shù)傳感器如葉綠素a、營養(yǎng)鹽、放射性、有機(jī)物、重金屬等的研制也已有了很大進(jìn)展。美國、挪威、俄羅斯等國家也已發(fā)展了水質(zhì)污染監(jiān)測浮標(biāo)來監(jiān)測港口、海灣、河流入?？诘奈廴緺顩r。同時，為了提高現(xiàn)有的水文氣象浮標(biāo)的利用率，研究污染與水文氣象環(huán)境的關(guān)系，又在水文氣象浮標(biāo)上加裝了水質(zhì)監(jiān)測傳感器，成為了水文氣象水質(zhì)污染監(jiān)測浮標(biāo)，如美國EB52型浮標(biāo)、生態(tài)浮標(biāo)，挪威TOBIS浮標(biāo),俄羅斯ACK2300浮標(biāo)都進(jìn)行了海洋環(huán)境污染監(jiān)測方面的改進(jìn)。海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)已廣為使用，這些技術(shù)主要應(yīng)用的污染監(jiān)測傳感器多數(shù)只有pH、Do、濁度、鹽度等幾項，另外一些標(biāo)志海洋環(huán)境和水質(zhì)污染程度的

10、傳感器還在完善、研究與試驗中，如放射性、葉綠素a、藻類、化學(xué)耗氧量、懸浮物、浮游生物、有機(jī)物、重金屬等傳感器正在開發(fā)。海洋監(jiān)測傳感器的技術(shù)狀況是海洋環(huán)境污染監(jiān)測自動化水平的具體體現(xiàn)。目前從國際上來看，海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的基本情況是：海流、水溫、鹽度、氣壓、溶解氧傳感器技術(shù)已成熟，精度和穩(wěn)定性已達(dá)相當(dāng)高的水平，化學(xué)和生物傳感器技術(shù)還不過關(guān)，如營養(yǎng)鹽的測量仍采用實驗室分析，痕量金屬的測量仍依靠泵吸萃取和樣品分析法，利用生物學(xué)原理監(jiān)測海洋生態(tài)環(huán)境技術(shù)發(fā)展還比較緩慢。國內(nèi)外的發(fā)展趨勢是對于傳感器進(jìn)一步向模塊化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，向小型化和多功能化發(fā)展；載體平臺自動取樣分析技術(shù)發(fā)展?；瘜W(xué)和生物傳感器是目

11、前開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。光纖化學(xué)傳感器尚處于實驗室研究階段，痕量金屬的光纖傳感器已有樣機(jī)。概括地講，目前海洋環(huán)境監(jiān)測儀器大體沿著兩種思路發(fā)展，一種是直接測量法，即利用傳感器在水下直接測量污染參數(shù)；另外一種是“微型實驗室”法，把復(fù)雜的取樣分析過程轉(zhuǎn)向小型化，解決目前解決不了的技術(shù)問題，即把目前實驗室內(nèi)行之有效的分析方法搬到水下，研制類似于水下微型實驗室的儀器，把海水抽到儀器內(nèi)進(jìn)行測定。兩者相比，前者結(jié)構(gòu)比較簡單，可以快速采樣，耗電較低，使用起來會更加方便，可惜它技術(shù)上難度大，進(jìn)入實用階段有一定難度。后者則已經(jīng)商品化，成為當(dāng)前測量儀器的主流，如美國YSI公司的YSI6820型和YSI6920型多參數(shù)水質(zhì)

12、監(jiān)測儀、HYDOLAB公司的DataSonde4型和Min2iSonde型多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測儀等都應(yīng)用離子選擇電極傳感器，可測量包括營養(yǎng)鹽、化學(xué)耗氧量、有機(jī)物、重金屬等參數(shù)，但也有一些公司表示離子選擇式電極雖有價值，但它們受周圍環(huán)境如溫度、酸度、離子強(qiáng)度和干擾粒子的影響，在現(xiàn)場一般不如酸度和電導(dǎo)率可靠、準(zhǔn)確。另外如英國南安普敦海洋學(xué)中心研制的光學(xué)傳感器可測量包括葉綠素在內(nèi)多項參數(shù)，雖然他們采用新穎的光學(xué)方法，不需要消耗化學(xué)試劑，快速反應(yīng)，但成品少。現(xiàn)在大多數(shù)測量已采用“微型實驗室”法，如美國蒙特雷灣水族館（MBARI）研制的滲透式分析儀、德國ME公司研制的APP4004型壓力平衡式分析儀、英國W1

13、S公司研制的壓力平衡NAS2EN型分析儀、英國Chelsea儀器有限公司研制的采用流動分析技術(shù)的監(jiān)測儀等，這些測量儀雖然體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但是他們自成體系，參數(shù)測量準(zhǔn)確、可靠，美國、德國、挪威、俄羅斯在浮標(biāo)上加裝的海洋環(huán)境和水質(zhì)污染監(jiān)測儀器多數(shù)是采用這種方式。國內(nèi)近幾十年來，我國在海洋監(jiān)測技術(shù)方面進(jìn)行了多年的研究，特別是海洋監(jiān)測技術(shù)作為海洋863的一個主題（818）以及相關(guān)青年基金項目的立項和啟動，已大大推動了我國海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，但海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的研究雖然一直在發(fā)展，但是礙于技術(shù)、科研力量及經(jīng)費(fèi)問題困擾，海洋環(huán)境和水質(zhì)污染監(jiān)測技術(shù)及其核心傳感器的發(fā)展遠(yuǎn)不如國外同行，同時海洋環(huán)境污

14、染監(jiān)測技術(shù)的進(jìn)步有賴于電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、材料科學(xué)技術(shù)等的支持，而這四門學(xué)科的發(fā)展在我國也是近十年來的事，海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)中最關(guān)鍵傳感器技術(shù)無論其種類、測量參數(shù)、測量準(zhǔn)確度仍停留在水文氣象等常規(guī)參數(shù)測量水平上，反映海洋環(huán)境污染程度的水質(zhì)生物狀態(tài)及物理化學(xué)參數(shù)測量的傳感器在國內(nèi)幾乎還是空白，雖有少數(shù)成型產(chǎn)品但其可靠性、穩(wěn)定性、測量精度和連續(xù)工作時間滿足不了國內(nèi)海洋環(huán)境污染監(jiān)測技術(shù)的要求。非常明顯，國內(nèi)海洋環(huán)境污染監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展面臨許多問題和困難。雖然目前傳感器的模塊化、集成化程度低；自動化和智能化水平低，但是物理化學(xué)監(jiān)測技術(shù)有一定程度的發(fā)展，生物監(jiān)測技術(shù)有所開展；信息提取技術(shù)和應(yīng)用技

15、術(shù)研究已開始起步。三、我國海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的重點(diǎn)研究內(nèi)容開發(fā)海洋資源、發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)是我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分,也是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的前沿陣地。而開發(fā)海洋資源，必須有良好的海洋作業(yè)環(huán)境保障能力和準(zhǔn)確的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)。海洋漁業(yè)和海洋殖業(yè)等海洋經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)對海洋環(huán)境有很強(qiáng)的依賴性。海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)正是保護(hù)海洋資源，避免海洋環(huán)境、生態(tài)環(huán)境惡化的顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡，是發(fā)現(xiàn)海洋污染，恢復(fù)生態(tài)平衡的先導(dǎo)工作，是保證海洋可持續(xù)發(fā)展的重要手段。據(jù)報道，由于近海污染，我國每年損失近800億元，其中海洋漁業(yè)和海洋殖業(yè)等海洋經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)占大半。如果海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)進(jìn)入使用階段，通過此項技術(shù)，不但能避免如此大的損失，而且能預(yù)測發(fā)

16、展趨勢，采取對策。可見海洋環(huán)境污染監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展和研究勢在必行。海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)研究的核心是現(xiàn)場環(huán)境污染監(jiān)測傳感器，因此污染傳感技術(shù)是污染監(jiān)測技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，也是我們開發(fā)和研究的重點(diǎn)。開發(fā)和研究海洋環(huán)境污染監(jiān)測技術(shù)不僅避免了現(xiàn)場采樣和實驗室分析的繁雜過程。同時也能滿足環(huán)境污染要素監(jiān)測的特別需要，能真正反映出海洋復(fù)雜多變的現(xiàn)狀。為了真正有效、合理達(dá)到海洋環(huán)境污染監(jiān)測技術(shù)研究的目的，采用在海洋環(huán)境污染監(jiān)測技術(shù)發(fā)展道路上已被公認(rèn)的科技成果，新技術(shù)、新材料，新器件，新工藝，新的實驗設(shè)備和新的試驗方法，結(jié)合我國的具體海洋環(huán)境污染監(jiān)測技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行研究在能反映海洋環(huán)境污染現(xiàn)狀的水質(zhì)生物狀況參數(shù)及水質(zhì)物理

17、化學(xué)參數(shù)方面進(jìn)行測量，相應(yīng)開發(fā)、研制與其配套的傳感器監(jiān)測儀器等是可行的。根據(jù)國際海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展動態(tài)結(jié)合我國的現(xiàn)狀，目前我們的總體目標(biāo)是：改善我國海洋環(huán)境生態(tài)監(jiān)測儀器、設(shè)備和技術(shù)，并進(jìn)一步研究生物傳感器、光纖傳感器和微電極痕量金屬傳感器等;環(huán)境生態(tài)自動連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的研究；生態(tài)環(huán)境的預(yù)警、預(yù)報系統(tǒng)和技術(shù)的建立。具體表現(xiàn)是：一是在物理、化學(xué)傳感器研究方面向模塊化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，向小型化和多功能化發(fā)展；提高分析和測量的精度;減少環(huán)境因素對測量儀器和參數(shù)的影響；與國際接軌共同開發(fā)新的分析原理和方法。二是發(fā)展現(xiàn)場、連續(xù)、自動監(jiān)測系統(tǒng)；信息采集、傳輸、存儲和處理的模塊化和集成技術(shù)；自動浮標(biāo)站的

18、研制等。山東省作為海洋資源豐富的大省，同樣海洋經(jīng)濟(jì)占有舉足輕重的地位，為了進(jìn)一步開發(fā)、利用海洋資源，山東省委，省政府又提出科技興海，建設(shè)“海上山東”的宏偉目標(biāo)。但由于沿海經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和管理的失控，海洋污染的程度逐年擴(kuò)大，致使生態(tài)環(huán)境惡化，沿海生物資源衰竭，海洋生態(tài)系統(tǒng)不同程度的受到破壞，生物多樣性銳減，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，尤其對海洋漁業(yè)和海洋養(yǎng)殖業(yè)等海洋經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)。因此加強(qiáng)海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的開發(fā)顯得尤為重要。四、加強(qiáng)海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益發(fā)展海洋監(jiān)測技術(shù)的重要目標(biāo)是使我們能夠客觀地了解海洋生態(tài)環(huán)境及變化規(guī)律，恢復(fù)和保持海洋健康自然的生態(tài)環(huán)境。在此基礎(chǔ)上的海洋資源的合理開發(fā)將在很大程度上緩解我國資源和糧食的不足;在此基礎(chǔ)上的海洋災(zāi)害的預(yù)警、預(yù)報，每年可挽回幾十億元的經(jīng)濟(jì)損失;在此基礎(chǔ)上的工程設(shè)計，每年可以節(jié)約幾十億元的支出。海洋生環(huán)境等產(chǎn)生的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益之大更是無法估量的。參考文獻(xiàn)1、貴州師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院李艷軍、馬歡、梅再美喀斯特地區(qū)土地資源利用特征分析2、西南農(nóng)業(yè)大學(xué)劉燕貴州省土地資源可持續(xù)利用3高華端，孫泉忠，袁勇.喀斯特地區(qū)不同土地利用類型土壤侵蝕特征研J.水土保持通報，