海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)的類型
1)基線調(diào)查是對(duì)特定海區(qū)的環(huán)境質(zhì)量基本要素(水文、氣象、水質(zhì)、地質(zhì)、地貌、海洋生物等)狀況的初始調(diào)查和為掌握其以后間隔較長(zhǎng)時(shí)間的趨勢(shì)變化的重復(fù)調(diào)查?;€調(diào)查又分為初始調(diào)查和重復(fù)調(diào)查兩種。初始調(diào)查是對(duì)特定海域的第一次全方面調(diào)查,已獲得該海域海洋環(huán)境基本要素的背景值;重復(fù)調(diào)查則是初始調(diào)查后進(jìn)行的重復(fù)性且相同性質(zhì)的調(diào)查,對(duì)研究區(qū)域海洋環(huán)境要素的時(shí)空分布和隨時(shí)間差異具有重要意義。
海洋基線調(diào)查是海洋環(huán)境保護(hù)各項(xiàng)工作的基本依據(jù)之一,我國(guó)在20世紀(jì)70年代初進(jìn)行過(guò)第一次全國(guó)海洋污染基線調(diào)查。時(shí)隔20多年后,1994年開(kāi)始了第二次全國(guó)海洋污染基線調(diào)查。這20多年中,我國(guó)沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,污染物入海量和種類明顯增多,第二次基線調(diào)查對(duì)了解我國(guó)海洋環(huán)境變化、協(xié)調(diào)沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)展布局、改善海洋環(huán)境具有重要意義。
2)常規(guī)監(jiān)測(cè)是在基線調(diào)查基礎(chǔ)上,經(jīng)優(yōu)化選擇若干代表性監(jiān)測(cè)站和項(xiàng)目進(jìn)行的以求得空間分布為主要目的,長(zhǎng)期逐年相對(duì)固定時(shí)期的觀測(cè)。常規(guī)監(jiān)測(cè)的布點(diǎn)要具有環(huán)境代表性,避開(kāi)排污口和圍墾養(yǎng)殖的排水口區(qū)。不同監(jiān)測(cè)航次的監(jiān)測(cè)站位應(yīng)保持不變,常規(guī)監(jiān)測(cè)布點(diǎn)的環(huán)境代表性使其能夠準(zhǔn)確地反映區(qū)域海洋的環(huán)境質(zhì)量,并能據(jù)此做出環(huán)境評(píng)估,分析污染物產(chǎn)生原因及污染途徑,為海洋環(huán)境管理工作提供數(shù)據(jù)支撐。
3)應(yīng)急監(jiān)測(cè)又被稱為污染事故監(jiān)測(cè),是指在海上發(fā)生有毒有害物質(zhì)泄放或赤潮等災(zāi)害緊急事件時(shí),組織反應(yīng)快速的現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè),或在其附近固定站臨時(shí)增加的針對(duì)性觀測(cè)。常見(jiàn)的海上污染事故有溢油、赤潮、核污染、有毒農(nóng)藥和化學(xué)品的泄漏等。這些海上突發(fā)污染事故往往可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)區(qū)域海洋環(huán)境造成嚴(yán)重甚至毀滅性的危害,應(yīng)急監(jiān)測(cè)的主要目的是在污染事故發(fā)生后,迅速確定波及范圍和污染程度,為指定快速處置措施提供必要的信息和資料,為環(huán)境污染事故發(fā)生后海洋環(huán)境的恢復(fù)計(jì)劃提供信息和數(shù)據(jù),以減少和控制污染事故造成的損害,并為界定污染事故的等級(jí)和污染事故責(zé)任仲裁及民事糾紛提供資料和依據(jù)。
4)研究性監(jiān)測(cè)是指針對(duì)海洋污染對(duì)環(huán)境的污染范圍、污染強(qiáng)度及遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律而進(jìn)行的專項(xiàng)、深入的研究的監(jiān)測(cè),研究性監(jiān)測(cè)大多由科研單位組織。其主要任務(wù)包括:研究生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,如環(huán)境背景值;研究污染物在海洋中的遷移轉(zhuǎn)化,在生物體內(nèi)的蓄積、傳遞和濃縮過(guò)程;研究海洋污染對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響,為海洋環(huán)境保護(hù)研究提供方向,為預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)環(huán)境質(zhì)量提供服務(wù);研發(fā)海洋環(huán)境分析監(jiān)測(cè)方法、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理方法和監(jiān)測(cè)手段,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)方法的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化,研究驗(yàn)證環(huán)境監(jiān)測(cè)管理方法以及建立立體化的環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)。
海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,在光學(xué)、電學(xué)、機(jī)械學(xué)、材料學(xué)飛速進(jìn)步的帶動(dòng)下,海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)不斷更新完善,監(jiān)測(cè)儀器性能已有大幅提高。傳感器技術(shù)的發(fā)展使海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)真正進(jìn)入實(shí)時(shí)化和立體化時(shí)代。20世紀(jì)80年代以來(lái),海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)呈現(xiàn)“多元化、實(shí)時(shí)化、長(zhǎng)時(shí)序、立體化”的發(fā)展趨勢(shì)。一方面國(guó)家和區(qū)域的海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在關(guān)鍵海域發(fā)揮著重要作用,另一方面海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)資源共享與全球化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)成為一種趨勢(shì)。
1.監(jiān)測(cè)儀器向微型化、多參數(shù)化方向發(fā)展
海洋環(huán)境的復(fù)雜性,要求海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器能夠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)、原位、在線監(jiān)測(cè),并且兼具小型、靈敏、快速、自動(dòng)化等特點(diǎn)。由于微電子、微型傳感器、計(jì)算機(jī)技術(shù)、新材料技術(shù)、遙感衛(wèi)星技術(shù)及各種高新技術(shù)的應(yīng)用,海洋環(huán)境分析監(jiān)測(cè)儀器的設(shè)計(jì)發(fā)生了根本性改變。很多儀器正在向小型化、微型化、多參數(shù)化的方向發(fā)展。微生物技術(shù)、光電技術(shù)、生物芯片技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)以及其他多種新技術(shù)不斷被吸收應(yīng)用于傳感元件,新一代新型監(jiān)測(cè)儀器正推動(dòng)著海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器的發(fā)展。目前已有多家儀器公司生產(chǎn)便攜式多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀,這些監(jiān)測(cè)儀器大多由多個(gè)單功能或多功能的微型探頭組合而成,如美國(guó)哈希公司生產(chǎn)的多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀,最小外徑不足5cm,可以監(jiān)測(cè)溶解氧、pH、氧化還原電位、電導(dǎo)率(鹽度、總?cè)芙夤腆w、電阻)、溫度、深度、濁度、葉綠素a、藍(lán)綠藻、羅丹明WT、銨/氨離子硝酸根離子、氯離子、環(huán)境光、總?cè)芙鈿怏w共15種參數(shù)。此外,色譜儀、分光光度儀、X射線熒光光譜儀熱分析儀等儀器的體積大大縮小,目前已有便攜式的氣相色譜儀、光譜儀、近紅外光譜儀、X射線分析等便攜式分析儀器面世。
由于海洋高鹽、高復(fù)雜性、轄區(qū)面積廣闊等特點(diǎn),海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器與淡水水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀在設(shè)計(jì)方面存在一定差異,一些海洋浮標(biāo)、潛標(biāo)和海底監(jiān)測(cè)平臺(tái)位于遠(yuǎn)離陸地的遠(yuǎn)?;蛏詈?,不能像岸基監(jiān)測(cè)平臺(tái)一樣頻繁地更換儀器試劑、能源,故海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器除了向小型化、多參數(shù)化方面發(fā)展外,低耗能、溶劑消耗少也是未來(lái)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器發(fā)展的一個(gè)方向。目前已有一些廠家推出無(wú)溶劑監(jiān)測(cè)儀器,如美國(guó)特納的TD-1000C是一種連續(xù)型、在線式、無(wú)溶劑的紫外熒光油類監(jiān)測(cè)儀。
另外,海洋微生物豐富,長(zhǎng)期在水下工作的監(jiān)測(cè)儀器不可避免地會(huì)遭到海洋生物的附著和損壞,導(dǎo)致儀器性能下降,使用壽命縮短,特別是一些敏感元件表面發(fā)生少量的腐蝕和生物附著就能夠使器件的工作性能受到損壞,進(jìn)而使整個(gè)儀器系統(tǒng)的測(cè)量準(zhǔn)確度和可靠性下降。又由于海洋中的許多極端環(huán)境,諸如海底高壓,海底熱液噴口等,海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中,必定要發(fā)展新型的對(duì)極端環(huán)境耐受力較強(qiáng)的傳感探頭或監(jiān)測(cè)方法,并與材料防腐和防生物附著技術(shù)結(jié)合,以研制出體積小、溶劑用量少或無(wú)溶劑、抗干擾能力強(qiáng)、防生物附著、防腐蝕的高效敏感的多參數(shù)海洋監(jiān)測(cè)儀器。
我國(guó)的海洋監(jiān)測(cè)儀器產(chǎn)業(yè)在高端產(chǎn)品、創(chuàng)新研究方面,遭遇國(guó)外壟斷、技術(shù)封鎖,在中低端產(chǎn)品方面有自己的產(chǎn)品,但仍缺乏關(guān)鍵的核心技術(shù),缺乏對(duì)工藝和關(guān)鍵材料的深入研究,關(guān)鍵技術(shù)仍然依靠進(jìn)口。另外,用戶對(duì)國(guó)產(chǎn)儀器缺乏信任也是造成我國(guó)監(jiān)測(cè)儀器相對(duì)落后、裹足不前的一個(gè)重要原因。目前,我國(guó)除了溫鹽深測(cè)定儀器外,其他理化監(jiān)測(cè)儀器的成型產(chǎn)品還很少,海洋儀器研發(fā)和生產(chǎn)廠家較少,國(guó)內(nèi)的海洋監(jiān)測(cè)儀器生產(chǎn)廠家的規(guī)模均不大,且缺乏自主創(chuàng)新產(chǎn)品。
編輯:王媛媛
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