浅谈海洋环境监测技术问题研究

杨光

摘 要：我国作为海洋大国，近年来，海洋经济飞速发展，但随之而来的是海洋生态遭受了一定程度的破坏。人们需要认识到环境保护的重要性，才能够更好地平衡海洋经济发展、资源利用与环境保护之间的关系，促进生态环境的可持续发展，保障人与海洋的和谐共生。为了实现人类的生存和发展的最终目的，开源和节流就显得尤为重要，而海洋首当其冲成为开源的考虑对象。而随着海洋开发的逐步深入，如何运用现代化监测技术，控制好海洋环境污染，成为海洋环境监测人员面临的重要课题。

关键词：海洋环境;监测技术;海洋污染

海洋是生命的摇篮和人类的资源宝库，海洋环境的监测研究对象包括海水、溶解和悬浮于海水中的物质、海底沉积物、海洋生物以及海洋动力环境等。随着人类对海洋资源开发规模的日益扩大，海洋环境受到人类活动的影响，面临严重的污染问题。石油、污水、重金属等垃圾不断地被投入海洋，塑料污染日益严重。目前我国一些沿岸海湾、河口及局部海域海洋水体污染较严重。海洋生态环境受到破坏，不仅海产资源质量下降，而且严重威胁沿海区域人民群众的健康，造成巨额损失。加强海洋生态环境保护已刻不容缓，政府及决策部门应加强对海洋环境变化趋势及海洋环境污染状况的监督和管理工作，根据监测数据对海洋环境形势进行合理准确地判断，查找污染源，制定合理有效的防治措施。

一、海洋环境监测工作分类

常规监测。常规监测也称例行监测，是海洋环境监测最为基本的工作之一。常规监测的一般工作流程为：按照具体的要求制定计划，定时、定点对需要监测污染源进行检查测定。如果测定污染物出现超标情况时，需要对其进行具体的质量评价，预测未来时间变化趋势并加以验证，从而为海洋污染防治有效的参考资料。

调查性监测。调查性监测的实施目的为了加强海洋环境污染源与环境质量状况监测，通过国家或地方组织开展专项调查或者综合性调查。调查性监测可以深入到现场了解污染的实际情况，从而为海洋环境污染防治提供必需的参考资料，继而为海洋环境保护做出科学的评价。

研究性监测。研究性监测亦称专题监测，其含义为为了明确污染物对周围海域的污染情况（例如：污染范围、污染危害程度、污染强度）而进行一系列的监测研究工作。

应急监测。应急监测是指当发生赤潮、溢油、渔业污染等突发性事故或者污染时，对所污染的海域进行监测。监测的内容主要包括：明确污染源的性质、受污染的程度、所波及的范围、持续时间的长短以及最终污染的后果等等。通过应急监测，可以为海洋污染收集必备的资料，为后续的污染防治提供参考依据。

二、海洋环境监测技术分析

海洋监测传感器技术。当前，溶解氧传感器、在线监测海流等技术已经得到了初步的完善，其精确度与可靠性。然而，我国海洋监测传感器技术还是有很多急需完善的地方，例如：在重金属与营养盐等毒性指标的生物传感器技术与化学分析技术方面还有待提高。国际与国内的传感器均朝自动化、智能化、网络化、模块化、多功能化以及小型化方向发展。而生物与化学传感器是发展和完善载体平台自动取样分析技术的关键要点。依据国际海洋环境监测技术的发展动态与我国监测技术的现实情况，当前我国海洋监测技术的总体目标主要为：第一，在化学、物理传感器研究上朝网络化、智能化、模块化方向发展，向多功能化与小型化方向发展;以提升测量与分析的精确度;环境生态自动连续监测系统的研究;与国际接轨共同开发新的分析原理和方法。第二，主动开发自动、实时、自动的现场监测系统;以促进信息采集、传输、存储与处理的模块化、集成技术的发展;例如自动浮标站的研制就是其中独特的案例。

地波雷达监测技术。地波雷达通过利用短波（3～30MHz）在导电海洋表面绕射传播损耗小的独特优势，而采用垂直极化天线辐射电波，对于海平面视线以下出现的飞机、舰船、导弹以及冰山等运动目标可以通过超视距进行探测，其探测的距离最远可以达到300公里以上。同时，地波雷达利用海洋表面对高频电磁波的一阶散射和二阶散射机制，可以从雷达回波中提取风场、浪场、流场等海况信息，以最终实现对海洋环境广范围、高精度以及全天候的实时实地監测。由于地波超视距雷达具备覆盖范围广、持续性强、可全天候作业等独特的优势，因此，其在海洋环境监测领域得到了广泛的应用。随着地波雷达监测技术的不断发展与完善，其在海洋开发、气象预报、防灾减灾等领域也有着广阔的发展前景。

海洋遥感技术。在近海监测中，由于现代海洋监测技术融合了传统的技术手段，取得了突破性的进展。当前海洋遥感技术主要是融合了海洋水色与环境相关参数，但是其具体操作需要借助卫星通信设备，这不仅导致造价高昂，而且建设周期漫长。而遥感飞机作为海洋环境监测的重要技术，其具备全球、连续、费用低、大尺度、环境影响小的得天独厚特点，其不仅在海洋环境监测与环境污染防治发挥着重要的作用，而且为海洋环境监测科学研究提供数据与资料。

近海环境自动监测技术。当前，由于沿海地区人们向附近海域开发，近海域成为了环境污染与环境监测的重点区域。而各种小型的传感器集成平台技术由于其轻便、灵活性等独特性质，在河口、海湾以及浅海增养殖区得到了广泛的应用。目前，生态环境检测、生物学研究以及卫星遥感定标的应用，均为发展传感器或仪器的关键点。此外，随着阵列电极与微电极的研究深入，其在实验室研究中已获得一定成就，例如：测量痕量物质的微电极已具备样品，pH与溶解氧电化学传感器的性能也获得了明显的改善。然而，总体而言，生物传感器现今仍处于实验室研究阶段，其技术仍有待急需研究发展。

三、地波雷达海洋环境监测中的技术及应用

地波雷达海洋环境监测的工作原理：当无线电波向海面进行发射时，电磁波传播模式会存在于在海水表面中，此电磁波传播模式称为地波。另外，高频地波雷达亦被称为高频表面波雷达。由于，中波与短波段在海水表面的地波传播损耗较少，且地波主要是沿着地球表面运动，从而传播到地平线以下遥远的地方，最终实现超视距传播。为此，通过地波超视距传播性质而进行探测的高频地波雷达亦被称为地波超视距雷达，其探测距离可达到200～500km的区间范围内。此外，利用大气波导特征的微波雷达与天波超视距雷达是超视距雷达的两种主要类型，前者可以探测到一两百公里外的目标，后者可以通过电离层对高频无线电波的反射的途径以探测数千公里外目标。

四、结语

总而言之，随着我国经济的快速发展，人们向海洋排放污染物越来越多，使得我国海洋环境污染日趋严重，各种恶性的海洋环境污染事故频频发生，生态环境愈发失衡。而环境监测对于控制海洋环境污染，保护海洋环境具有重要的现实作用。环境监测技术是现代发展的产物，其不仅关乎海洋开发力度，而且关系到海洋环境的质量情况与良性发展。海洋环境监测技术具备高效、实时、连续等独特的优势，其不仅可以降低海洋保护的经济成本，而且对保护海洋环境发挥着不可或缺的作用。伴随着经济与高新技术的进一步发展，4G移动网络通信技术已经成为时代的发展大趋势，相信未来的海洋环境监测技术将与4G技术紧密联系，发挥更大的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]郑红萍，黄金莲，任朝兴.浅谈我国海洋环境监测工作现状及对策[J].科技与企业，2014（24）.

[2]卢静雯.我国海洋环境监测工作现状及对策探析[J].科技创新与应用，2015（31）.