海洋污染监测

对海洋环境要素或指标按规定进行观测的工作

海洋污染检测（marine pollutiondetection）是对监测人类改变海洋原来的状态，导致海洋生态系统遭到破坏的状态。有害物质进入海洋环境而造成的污染，会损害生物资源，危害人类健康，妨碍捕鱼和人类在海上的其他活动，损坏海水质量和环境质量等。词条介绍了海洋环境污染的特点及其污染的种类、海洋污染监测的分类以及海洋监测传感器，并对国内外海洋污染监测的现状及应用技术进行了综述。

简介

对海洋环境要素或指标按规定进行观测的一种工作。是控制海洋污染，保护海洋环境和资源的重要措施。其主要任务是：定期监测海洋环境中各种污染物质的浓度和其他指标；估量污染物对人体或海洋资源的某些特定成分的影响，并在污染物超过标准时发布警报等。它是为了及时掌握海区的污染状况和动态，按照预先确定的时间和空间，用可以相互比较的技术和方法进行的。

发展历程

随着世界工业的发展, 海洋环境污染已经引起世界沿海各国的高度重视。据报道, 人类每年向海洋倾倒约6 0 0一1000万吨石油, 约1万t H g , 约2 5万t Cu , 约390 万t Zn , 约3 0万tPb , 约100万t 有机氯农药。这些有毒物质大多分布在浅海近岸水域, 使海洋生物受到污染, 威胁着人类的健康。

进入6D 年代以来, 我国一些近岸海域不断发生污染事件。导致渔场外移, 滩涂荒废, 海产品产量减少、质量下降, 海上养殖生物死亡, 人们食用污染的海产品中毒等等。为此, 从1972年起, 我国先后对渤海、黄海、东海和南海近岸海域进行了综合性和专题件的污染调查。如: “ 渤后口黄海北部污染调查”( 1972-1973 年) ; “ 东海污染调查”( 1974-1976年) ; ” 南海北部海域石油污染调查”( 1975-1965年) ; “ 渤海污染调查”(1976 年) 以及“ 南海珠江口污染调查”( 1976 年) 等。

通过上述调查表明: 我国近岸水域受到不同程度的污染, 局部海湾、河口、滩涂( 如锦州湾、胶州湾、大连湾、珠江口等) 污染十分严重, 引起了社会各界的关注。

在此期间, 环境问题也引起世界范围内的高度重视。

1972年联合国在斯德哥尔摩召开了人类环境会议, 中国政府派代表团参加了会议。世界环境问题对社会经济发展的重大影响情况引起了中国政府的重视。1974年我国成立了国务院环境保护领导小组,1977年成立了渤海、黄海污染防治领导小组。

为进一步掌握我国海洋污染的特点和变化趋势, 为国家及有关部门海洋管理和决策提供依据,1978年6 月渤黄海污染防治领导小组办公室和国家海洋局共同组建了“ 勃海、黄海污染监测网” 。该网由国家海洋局所属单位和辽宁、河北、天津、山东、江苏等五省( 市) 的沿海地、( 市) 级环境监测站共16 个单位组成。从1978年10 月开始按着统一的工作方案和统一的技术要求, 每年6 月、8 月、10 月( 枯水期、丰水期和平水期) 对渤海和黄海海域进行水体、底质30 多个项目的例行监测, 同时对入海的污染源进行全面调查。从此, 我国海洋污染监测工作全面展开。

海洋污染的特点

由于海洋的特殊性, 海洋污染与大气、陆地污染有很多不同, 其突出的特点是:

①污染源广, 不仅人类在海洋的活动可以污染海洋, 而且人类在陆地和其他活动方面所产生的污染物,也将通过江河径流、大气扩散和雨雪等降水形式, 最终都将汇入海洋。

②持续性强, 海洋是地球上地势最低的区域, 不可能像大气和江河那样, 通过一次暴雨或一个汛期, 使污染物转移或消除。一旦污染物进入海洋后, 很难再转移出去。不能溶解和不易分解的物质在海洋中越积越多, 往往通过生物的浓缩作用和食物链传递,对人类造成潜在威胁。

③扩散范围广, 全球海洋是相互连通的一个整体, 一个海域污染了, 往往会扩散到周边, 甚至有的后期效应还会波及全球。

④防治难、危害大。海洋污染有很长的积累过程, 不易及时发现, 一旦形成污染, 需要长期治理才能消除影响, 且治理费用大, 造成的危害会影响到各方面, 特别是对人体产生的毒害, 更是难以彻底清除干净。

海洋污染分类

海洋污染监测按环境介质可分为水质监测、底质监测、大气监测和生物监测；按地域可分为沿岸近海监测和远海监测。由于沿岸海域污染较重，污染状况复杂多变，故沿岸监测具有设站密、项目全的特点，而且每月至少进行一次监测。远海监测主要测定那些扩散范围广和因海上倾废或因事故泄出的污染物质，一般设站较稀，监测次数较少。有些在水中含量甚微、不易检出的污染物质可利用底质或生物与水质污染的关系，及生物体富集某种污染物质的特性来间接监测水质。

由于地理环境不同和污染物种类较多，故各海域的监测项目不尽相同。1975年6月开始执行的“全球联合海洋台站网海洋污染监测”的项目主要有：海洋温热结构、盐度、海流、风、波浪、降水、气温、pH、溶解氧、氨盐、亚硝酸盐、硝酸盐、硅酸盐、总有机碳、油类（可溶油、乳化油）、铅、汞、铜、锌、滴滴涕、多氯联苯和悬浮固体等。

海洋污染监测方法可分为常规监测和遥感遥测。常规监测是指现场人工采样、观测、室内化学分析测试及某些相关项目的现场自动探测。遥感遥测则指利用遥感技术监测石油、温排水和放射性物质的污染。其主要仪器设备有：用于航空遥感的红外扫描仪、多光谱扫描仪、微波辐射计、红外线辐射计、空中摄影机和机载测视雷达等。此外，还有远距离操纵的自动水质监测浮标。人造地球卫星也已经广泛用于海洋污染监测。

海洋污染的调查、监测和研究是海洋环境保护不可分割的三个组成部分。海洋污染监测工作通常是对特定海区进行了污染调查并初步掌握了海洋污染状况之后开始的。

自1962年以来、各海洋国家相继开展了海洋污染监测。目前，国际性的海洋污染监测计划主要有：“全球环境监测系统”的“海洋污染状况的监测”、“全球联合海洋台站网海洋污染(石油)监测试行计划”及“开阔大洋水域选定污染物本底水平监测计划”等。区域性海洋污染调查和监测活动较多，其中最活跃的区域是北大西洋、波罗的海、地中海、加勒比海及毗邻水域和西太平洋等。中国在1981年参加了“西太平洋贝类污染监测计划”。有些沿岸国家还建立了国家级海洋污染监测网络。中国于1978年 6月建立了“渤、黄海环境监测网”；1984年5月，又建立了“全国海洋环境污染监测网”,对沿岸海域实行全面的监测。

海洋污染监测传感器

海洋污染监测传感器概况海洋污染自动监测技术的进步多依靠于电子技术、计算技术、通信技术、材料科学技术等的支持, 而其中传感技术最为关键。海洋污染监测传感器同时具有一般传感器与海洋传感器的技术特性, 但是它的技术难度更高、制造工艺更复杂。目前, 污染监测传感器的可靠性、稳定性、测量精度和连续工作时间远不如其他类型的海洋传感器, 所以, 海洋污染自动监测技术的发展面临着许多问题和困难。

水质传感器

当描述和评价海洋环境水质污染现状时,必须对海洋水质污染的主要参数如温度、pH 、盐度、浊度等进行现场综合、长期、连续的监测,以研究它们之间的关系探索海水的细微结构和海洋污染水平。由于对现场综合水质测量系统的研究和应用早就受到重视, 所以水质传感器发展较快。在海洋水质的现场监测项目中, 除通常的水质监测项目外, 国外对水质污染的其他一些要素也有监测, 如美国的叶绿素监测、日本的重金属汞监测、德国的放射性监测, 挪威还有营养盐、放射性和光束透射监测等项目。

遥感器

在遥感技术中, 遥感器也称传感器。自20世纪70 年代初海洋遥感技术成功应用于海洋污染监测以来, 遥感技术在海洋污染监测中越来越显示出它的优越性, 尤其对油污染、热污染、海洋水色、浊度等监测尤为突出。目前,国外应用海洋卫星遥感技术已能对全球沿海污染进行监测。而航空遥感技术在海洋环境污染监测中目前主要用于海上石油污染监测方面,并且是海上石油污染监测的3 个层次(卫星、飞机、调查船)中的主要手段, 现已能可靠测定海面漏油区面积、油膜厚度和溢油量, 鉴别污染源及污染物种类。这方面的技术, 美、日、法、丹麦、瑞典等国家已进入实用阶段。

生物传感器

生物传感器就是有固定化的生物材料与适当的换能期间密切接触而构成的分析工具或系统, 此换能器件可将生化信号换成可定量的电或光信号, 现在生物传感器已经广泛应用。

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