海洋环境监测技术范文

时间:2023-11-27 17:21:39

海洋环境监测技术

海洋环境监测技术篇1

关键词: 海洋监测;监测能力;实时监测

中图分类号:X834 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)01-0328-02

1 背景

大海虽然为我们提供了丰富的食物和矿产,但是环境污染以及风暴潮等海洋环境的变化正在影响着海洋生物的栖息和繁衍,甚至危机着人们的生命。我国拥有18000多公里的海岸线以及300万平方公里的管辖海域,采用高新技术对海洋进行全方位检测迫在眉睫。为此,我国政府把“海洋监测技术”列入国家863计划“九五”研究计划中,此技术作为国家863计划的一个主题,对推动我国海洋检测高技术的发展具有重大意义,“九五”期间投入1.2亿元海洋检测高技术研究经费,“十五”期间投入2.4亿元,“十一五”期间为了加强海洋监测高技术研究,更加大了投入。

2 与国外监测技术差距

目前,在海洋仪器中,主要以国外仪表为主,比如应用最广泛的美国的声学海流剖面仪(ADCP)、挪威的安德拉海流计、HYDOLAB公司的MiniSonde型多参数水质监测仪和美国SEABIRD温盐深测量系统等,他们在国际市场上有很高的占有率,都是集技术、生产、商贸为一体的产品。而国内的海洋仪器基本是研究所的产品,仅有山东省科学院海洋仪器仪表研究所立足于海洋仪器行业。研究所由于生产能力不足、企业技术素质和开发产品的能力不高,因此在现有体制下很难互补,这是海洋仪器行业存在的通病。由于海洋仪器基本属于科学仪器范畴,技术复杂、市场面窄以及批量小,加上国内元器件市场混乱,导致了国内海洋仪器缺乏竞争力。如果不从体制上进行解决,很难扭转我国目前海洋仪器仪表行业日渐衰退和产品没有竞争力的局面。

3 国内外海洋监测技术

3.1 海洋监测参数 随着海洋环境检测技术的不断创新,目前监测的物质和参数主要有:

第一,水文气象参数:风速、流速、气温、波浪、流向、水温等;

第二,物化指标参数:pH值、有机物、溶剂氧、盐度等;

第三,营养物质和毒性参数:各种营养盐、重金属、核辐射等。

海洋环境污染监测技术包括物理、化学以及生物监测技术等。长期以来在监测各种有毒有害物质时主要通过现场取样分析或取样进行实验室化学分析方法,因此缺乏实时性。面对海洋污染现状的复杂性,为了研究他们之间的函数关系以准确掌握海洋污染物的分布情况,探索海水的细微结构和海洋污染程度,要求对海洋水质污染的重要参数进行现场综合的自动、长期和连续的监测。因此,此技术的研究和应用得到了各国的重视。

3.2 海洋监测传感器的技术状况 采用海洋生态环境监测常规指标从目前国际来看,在线监测海流、溶解氧传感器以及盐度等的技术十分成熟,可靠性和精度都已经达到了相当高的水平。但是,在营养盐和重金属等毒性指标方面的化学分析技术和生物传感器技术还不过关。国内外的传感器都向着智能化、模块化以及网络化、小型化、自动化以及多功能化发展。化学和生物传感器是正在发展的载体平台自动取样分析技术的关键。

根据国际海洋环境检测技术的发展动态,结合我国现状,目前我们的总体目标具体表现为:第一,在物理、化学传感器研究方面向模块化、智能化、网络化发展,向小型化和多功能化发展;提高分析和测量的精度;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,发展现场、连续、自动监测系统;信息采集、传输、存储和处理的模块化和集成技术;自动浮标站的研制等。

3.3 近海环境自动监测技术 近岸海域是污染和生态环境监测的重点,适合发展各种小型轻便的传感器集成平台技术,适宜在海湾、河口及浅海增养殖区的使用,形成了多种便携式水质监测仪器。目前,生物学研究、污染和生态环境检测、卫星遥感定标以及真实性检验研究等应用的传感器或仪器是发展的重点。目前,微电极和阵列电极在实验室已取得一定的研究成果,测量痕量物质的微电极已有样品,pH和溶解氧电化学传感器的性能也得到了显著改善,总体上,生物传感器还处于实验室研究阶段。模拟动物味觉和嗅觉系统由多传感器阵列组成的电子舌和电子鼻的研究也有所进展。

3.4 海洋遥感技术 在海洋和近海环境的观测和检测中,海洋监测结合传统常规的手段取得了过去常规手段无法取代的重大成果。虽然此技术能够利用海洋水色遥感探测与海洋水色环境有关的参数,但是需要借助卫星等通讯设备,不仅造价高,并且建设周期很长。遥感飞机作为监测海洋环境的遥感平台,具有全球、连续、大尺度以及费用低和实施是环境影响小等特点,此技术对于周期短和尺度小的海洋环境变化具有独特的优势,不仅在海洋环境遥感检测方面起到了巨大的作用,更为广大海洋遥感作者和管理决策部门提供了大量的科研数据和决策依据。

3.5 痕量物质测量和分析仪器 随着海洋污染物的种类越来越多,为了分析和测定重金属、有机污染物以及放射性物质等痕量物质,将大量的海水样品带回实验室进行分析测量是常规的办法。取样分析方法和微电极测量方法都在国外得到了发展,美国在便携式分析方面发展了用微电机测量Cd、Pb、Cu、Zn等重金属的方法,采用阵列微电极技术测量多种重金属成分。

3.6 营养盐现场自动分析仪 亚硝酸盐、磷酸盐以及硅酸盐等营养盐虽然是海洋生物生存的基本营养物质,但是富营养会又可能引发赤潮以及生物的病害。因此,生态环境和污染环境的必测项目就是营养盐。目前的方法,微机控制的全自动测量并使其微型化的方法代替了原来的人工操作的实验室分析方法,即在现场建立一个全自动的微型营养盐分析实验室,一般采用实验室的化学分析流程。

3.7 多参数水质监测仪 海洋监测设备多讲究小型化、多功能化和多参数化,小型多参数海洋环境浮标监测核心是水质传感器。该水质传感器选用美国YSI公司的6600V2型多参数水质监测仪,水质传感器的外观如右图所示。

4 结论

海洋监测作为一门技术含量高且作为一个独立的专业,刚步入社会时,总会遇到各种困难,如:技术人才不足、技术集成环境差、市场容量有限以及外国技术市场垄断等,而民族海洋检测技术作为一个海洋大国,必须发展自己独立的海洋经济、海洋管理以及海洋服务和海洋军事。我国的海洋监测与国外相比,还有很多的差距,主要体现在监测能力、监测设备和监测技术方面,想要在海洋监测中立足,必须要有自己的新技术,目前最欠缺的技术就是重金属污染物、有机污染物、石油类污染物和营养特征污染物的在线实时监测技术,如果在这些方面有所突破,必然会给海洋监测带来很大的技术变革。

参考文献:

[1]张云海.海洋强国的召唤.水雷兵器技术与发展学术研讨会,2006,9.

[2]赵进平,朱光文.海洋监测仪器设备成果标准化.北京:海洋出版社,2004.

海洋环境监测技术篇2

 

长期以来,人类在追求物质经济建设的过程中迷失了方向,违背了可持续发展的原则,给生态自然环境造成了严重的影响,面对全球水资源逐渐缺乏的态势,环保成为了各国发展计划中的重要策略,海洋监测工作的发展与管理成为了重中之重,通过不断地研究与实践,从而进一步改善我国的海洋环境。

 

1海洋环境监测工作的重要价值

 

在全球人口膨胀、资源紧缺、环境污染的大背景下,由于工业生产的污水、废水被随便排放,经江河流入大海,使得水质受到污染,各种物理、化学性物质破坏了海洋的自然生态链,造成了大量海生物死亡、濒临绝种,进一步恶化了水资源匮乏的形势,基于上述原因,针对海洋环境的监测工作便显得尤为重要,具有重要的价值,事实上,海洋环境监测是一项系统而科学的工作,是一切海洋相关工作实施的重要基础和技术保障,利用有效的监测技术。

 

可以帮助监测和清理我国海域中的众多污染物,测得污染物成分的浓度及数量,进而分析研究出污染物在海洋中的分布规律和状况,提出合理的解决防护方案,同时,海洋科研工作也同样离不开海洋监测管理所提供的重要数据和资料,使其更具科学严谨性和可靠性,极大地促进了我国海洋环境污染的防治与管理工作的发展。

 

2对当前海洋环境监测工作的总结与思考

 

2.1海洋环境监测工作的总结

 

我国的海洋环境监测工作可以追溯到1972年,距今为止已有40多年的历史,可谓经历了一个从无到有,从简单到复杂,由单一到多样的发展历程,例如:我国早在1994年便构建了近岸海洋的监测网络,包含全国各省市海洋环境监测机构,针对海洋监测实施站点布设、现场数据的调查和处理、实验分析等全面的综合研究,完成了理论与实践的有效结合。

 

为我国的海洋环境监测事业的进步奠定了基础,同时,经过多年不懈的努力和研究,目前我国的海洋环境监测工作已经取得了不少成果,现已达到覆盖海面区域300多万公里,并且开展了海洋生态环境监测、污染应急防护机制、海洋环境防灾减灾等多项计划,工作范围之广、实施内容之细致,均对我国的海洋生态规划、水产养殖业的发展等事业起到了极大的推动作用。

 

2.2海洋环境监测工作的思考

 

随着近年来经济环境的变化,全球环境的恶劣趋势,其实我国的海洋环境监测工作仍值得思考,依旧有着一定的危机,首先是对海洋环境监测的投资经费缺少保障,这将成为制约海洋环保事业前进的最大阻碍,相关政府部门仍需谨慎调控与支配财政资金,切实有效利用到海洋环境监测工作之上,其次,相关专业人才的匮乏也导致了海洋监测工作面临一定困难。

 

尤其针对海洋监测这种复杂多变、难度较大、专业性极强的工作,技术性人才、经验的缺失会给整个海洋监测项目的推进造成影响,最后,仪器设备的老旧损坏、缺失匮乏,让海洋环境监测工作难以保证科学准确性,例如:某些监测站仪器过于老旧、功能损坏、缺少定期更新与维护、数量不够等原因,均无法满足海洋环境监测工作的要求。

 

3关于海洋环境监测工作发展的合理建议

 

3.1提升海洋监测工作人员的业务能力和素质

 

海洋环境监测工作关系到国家未来的资源利用和经济发展计划,重要性不言而喻,相关工作人员必须与时俱进,不断补充自身的专业知识和技术能力,提升个人职业素养,改变不良的消极思想和工作态度,以最饱满的热情全身心投入到工作当中,这样才能在复杂多变、难度颇大的海洋环境监测工作中应对问题迎刃而解。

 

化险为夷,增强整体的海洋环境监测能力,所以对高素质人才队伍的培养是相关企业部门不可忽略的任务,例如:有关海洋部门要针对企业内部人员实行有针对性、循序渐进的培训计划,可以定期、分拨对各岗位人员进行专业知识技能的培训和思想素质的教育,并在学习之后,考核员工,杜绝无证上岗现象,提升工作责任感,完成对全员的技术知识的补充,更好地为海洋环境监测工作服务。

 

3.2完成对海洋监测工作的细化管理和制度完善

 

保证海洋环境的质量健康,是监测工作的主要目的,那么相关海洋监管监测部门应该进一步加大监督审查力度,补充与完善现有的质量控制制度,同时细化监测工作内容,落实岗位人员的责任,重新制定科学、合理、高效的海洋监测方案,严格遵循全国海洋环境监测质量的标准和要求,使得日常的海洋监测工作变得更具规范、实用性,真正落实海洋监测方案中的每一个计划任务,在不断地分析研究与实践中,尽可能完成,进而推进了海洋监测工作的进一步发展。

 

3.3开拓监测领域、加强法制建设

 

时代的发展赋予了海洋监测事业更多的要求,新技术、新理念的涌现,促使海洋监测工作必须与时俱进,不断调整,在以经济建设为核心的原则下,始终坚持走可持续发展道路,追求经济建设与环境保护的和谐统一,因而拓宽海洋监测工作的内容范围势在必行,比如:增加生态监测与赤潮监测的内容,会有效保护海洋生态免受破坏,合理实施海域功能区域的监测。

 

对资源开发和规划十分有利,另外,法制建设也不可缺失,要进一步做好《海洋环境保护法》的宣传和利用,积极贯彻国家海洋监测管理的政策要求,构建良好的监测管理制度与氛围,依法对海洋监测进行统一监督管理,并着手制定与执行《海洋环境监测管理规定》,使海洋监测工作有据可依。

 

4总结

 

总之,海洋环境监测是一项具有深远影响的重要事业,为了改善海洋日益恶劣的生态环境,合理节约、利用水资源,维持可持续发展,促进经济建设,在分析与研究中提出合理的海洋监测工作建议,将对增强海洋管理、维护海洋环境健康起到为巨大的作用。

 

海洋环境监测技术篇3

关键词:遥感技术;特点;海洋测绘;应用

遥感是以航空摄影技术为基础,在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。遥感(Remote Sensing),从广义上说是泛指从远处探测、感知物体或事物的技术。即不直接接触物体本身,从远处通过仪器(传感器)探测和接收来自目标物体的信息(如电场、磁场、电磁波、地震波等信息),经过信息的传输及其处理分析,识别物体的属性及其分布等特征的技术。通常遥感是指空对地的遥感,即从远离地面的不同工作平台上(如高塔、气球、飞机、火箭、人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等)通过传感器,对地球表面的电磁波(辐射)信息进行探测,并经信息的传输、处理和判读分析,对地球的资源与环境进行探测和监测的综合性技术。遥感方式有主动式和被动式两种,主动式遥感先由遥感器向海面发射电磁波,再由接收到的回波提取海洋信息或成像。被动式遥感的传感器只接收海面热辐射能或散射太阳光和天空光的能量,从中提取海洋信息或成像。当前,遥感形成了一个从地面到空中,乃至空间,从信息数据收集、处理到判读分析和应用,对全球进行探测和监测的多层次、多视角、多领域的观测体系,成为了获取地球资源与环境信息的重要手段。

一、遥感技术的特点

遥感作为一门对地观测综合性技术,它的出现和发展既是人们认识和探索自然界的客观需要,更有其它技术手段与之无法比拟的特点。遥感技术的特点归结起来主要有以下几方面:

(1)可获取大范围数据资料。遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右,陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右,可及时获取大范围的信息。一张陆地卫星图像,其覆盖面积可达3万多平方公里。这种展示宏观景象的图像,对地球资源和环境分析极为重要。

(2)能动态反映地面事物的变化。遥感探测能周期性、重复地对同一地区进行对地观测,这有助于人们通过所获取的遥感数据,发现并动态地跟踪地球上许多事物的变化。同时,研究自然界的变化规律。尤其是在监视天气状况、自然灾害、环境污染甚至军事目标等方面,遥感的运用就显得格外重要。

(3)获取信息的速度快,周期短。遥感探测能在较短的时间内,从空中乃至宇宙空间对大范围地区进行对地观测,并从中获取有价值的遥感数据。由于卫星围绕地球运转,从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料,以便更新原有资料,或根据新旧资料变化进行动态监测,这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。

(4)获取信息受条件限制少。在地球上有很多地方,自然条件极为恶劣,人类难以到达,如沙漠、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限制的遥感技术,特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。

(5)获取的数据具有综合性。遥感探测所获取的是同一时段、覆盖大范围地区的遥感数据,这些数据综合地展现了地球上许多自然与人文现象,宏观地反映了地球上各种事物的形态与分布,真实地体现了地质、地貌、土壤、植被、水文、人工构筑物等地物的特征,全面地揭示了地理事物之间的关联性。

(6)获取信息的手段多,信息量大。根据不同的任务,遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。例如可采用可见光探测物体,也可采用紫外线,红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性,还可获取地物内部信息。例如,地面深层、水的下层,冰层下的水体,沙漠下面的地物特性等,微波波段还可以全天候的工作。

目前,遥感技术已广泛应用于农业、林业、地质、海洋、气象、水文、军事、环保等领域。在未来,预计遥感技术将步入一个能快速,及时提供多种对地观测数据的新阶段。遥感图像的空间分辨率,光谱分辨率和时间分辨率都会有极大的提高。其应用领域随着空间技术发展,尤其是地理信息系统和全球定位系统技术的发展及相互渗透,将会越来越广泛。

二、遥感技术在海洋测绘领域的应用

海洋遥感技术主要包括以光、电等信息载体和以声波为信息载体的两大遥感技术。海洋声学遥感技术是探测海洋的一种十分有效的手段。利用声学遥感技术,可以探测海底地形、进行海洋动力现象的观测、进行海底地层剖面探测,以及为潜水器提供导航、避碰、海底轮廓跟踪的信息。

海洋遥感主要应用于调查和监测大洋环流、近岸海流、海冰、海洋表层流场、港湾水质、近岸工程、围垦、悬浮沙、浅滩地形、沿海表面叶绿素浓度等海洋水文、气象、生物、物理及海水动力、海洋污染、近岸工程等方面。遥感监测己成为海洋及海岸带主要的监测手段和信息源。

利用传感器对海洋进行远距离非接触观测,以获取海洋景观和海洋要素的图像或数据资料。海洋不断向环境辐射电磁波能量,海面还会反射或散射太阳和人造辐射源(如雷达)射来的电磁波能量,故可设计一些专门的传感器,把它装载在人造卫星、宇宙飞船、飞机、火箭和气球等携带的工作平台上,接收并记录这些电磁辐射能,再经过传输、加工和处理,得到海洋图像或数据资料。

海洋的各种经济和军事活动,都需要获取及时、准确的海面现场数据。高频地波雷达以探测距离远、面积大,并能超视距、全天候探测海面等优越性,被广泛应用在世界海洋经济活跃的重要区域。利用卫星高度计资料进行潮波分析、海洋风浪场、重力场、海洋大地水准面、全球气候变化等研究;应用合成孔径雷达(SAR)信息进行海底地形、海洋内波、海浪方向谱等研究;以光学和微波遥感信息为主,通过多源信息复合技术建立海流、海面风场分析方法和模型;我国在以上海为中心的长江三角洲外缘,舟山群岛的朱家尖和象山分别建立了两个高频地波雷达站,夜以继日地观测两站连线以东四万平方公里海面风、浪、流的数据。

风力、波浪、潮流等是塑造海洋环境的动力,利用RS,GPS 等现代海洋观测技术可以大范围快速、准确、直接地获得海洋动力信息,对于海面风场观测,遥感所获得的海面风数据一般是距海20nm 处的观测资料。这些资料的取得有助于台风大风预报和波浪预报。对于海浪观测,可以通过合成孔径雷达反演波浪方向谱或者可以通过动力模式来解决表面波场问题;对于海流观测,海洋中的海流主要受风力、引潮力和密度分布不均匀所驱动。测流主要使用雷达高度计,目前已联合使用卫星定位装置、数据采集系统和海流浮标,取得了有价值的资料。

21 世纪是人类开发利用海洋的新世纪,随着对地球认识的不断深化,海洋的作用越来越被人们所认识。我国东临太平洋,是世界上重要的海洋国家之一。利用遥感技术合理开发利用海洋资源,切实保护海洋生态环境,对于实现海洋资源、环境的可持续利用和海洋事业的协调发展,具有重要的意义。■

参考文献

[1]陈洪云,翟国君;海洋测绘进展评述[J];海洋测绘;2004年01期

[2]黎刚;环境遥感监测技术进展[J];环境监测管理与技术;2007年01期

[3]束炯;王强;孙娟;高光谱遥感的应用研究[J];华东师范大学学报(自然科学版);2006年04期

海洋环境监测技术篇4

一、大力推进了海洋环境监测站的建设步伐,海洋环境监测、预报能力稳步提高

2004年青岛市在海洋环境监测站的建设方面主要突出了以下几点工作:一是进一步推进了机构建设。为了进一步明确海洋行政主管部门进行海洋环境监测和预报的职能,今年,我市在原来海洋环境监测站的基础上成立了青岛市海洋环境监测预报中心,该中心的建立使我市的海洋环境监测、预报职能以及海洋环境质量公报的职能得到进一步明确。二是大力提高了能力建设。为了保证我市海洋环境监测工作的开展,今年,我局在进行了实地调研的基础上,咨询有关专家,制定了实验室建设方案,对已有实验室进行了改造装修,并将实验室建设面积扩大到400多平方米,目前青岛市的海洋环境监测预报中心在技术设备上已建立六个实验室,拥有430多万元的仪器设备。为了提高现有科技人员的工作能力,选派了8名技术人员参加了技术培训,人员培训率达57%。

二、进一步加大了海洋环保经费的投入,确保海洋环保工作任务的圆满完成

2004年青岛市用于海洋环境保护工作的经费累计达到1043.2万元。其中,奥帆赛区的海洋浮标系统建设投入573.2万元,海洋环境监测仪器设备投入350万元,海洋环境监测经费投入120万元。海洋浮标系统主要包括三套浮标系统、一套波流测量系统和一套常规单要素监测系统。监测仪器设备上添置了液相色谱仪、气相色谱仪、原子吸收分光光度计等精密仪器。在监测上主要的投入为:海洋环境监测经费38.5万元,渔业环境监测经费11.5万元,奥帆赛区海洋水文、水质监测预报系统建设可行性研究前期经费35万元,青岛文昌鱼水生野生动物市级自然保护区建区监测、调查经费10万元,海洋环境执法检查和巡视以及“白泥”污染治理前期调研的经费5万元,各区(市)海洋及渔业环境监测经费约20万元。

三、我市开展的环保工作

(一)制定了地方性海洋环境保护法规、制度、规划、标准并做到了严格执行

1、进一步完善了青岛市海洋环境保护法规

为保护和改善我市海洋生态环境,合理开发利用海洋资源,推动我市海洋环境保护管理工作健康发展,今年我市完善了一系列青岛市地方性海洋环保法制法规。起草并送审了《青岛市无居民海岛利用与保护管理办法(草案)》;按照市政府的立法工作计划,完成了《青岛市海洋环境保护管理条例》立法调研和草案的编写工作、完成了《青岛市渔业资源增殖管理办法》、《青岛市胶州湾海域管理规定》的起草工作。

2、以制度和规划来规范和指导海洋环保工作的开展

为了促进我市海洋环保工作的科学化、规范化、制度化,结合《中华人民共和国行政许可法》的施行,制定了《海洋与渔业系统实施〈行政许可法〉办法》;结合青岛市海洋环保工作的实际需要,开展了海洋环境保护规划编制的前期调研,在青岛市编制的《海洋功能区划》的基础上,委托中国海洋大学拟定了《青岛市海洋环境保护规划编制方案》。准备运用系统工程的方法,以实现海洋经济的可持续发展为目标,以海洋生态保护为重点,以海域环境容量控制陆源污染物和海上污染物入海总量为手段,进行《青岛海洋环境保护规划》及海洋环境管理的对策研究,为海洋环境保护工作提供科学依据,实现海洋经济和区域经济的健康、持续、和谐发展。

3、制定了标准并做到了严格执行

为了推广生态养殖,减少因养殖而造成的海洋环境污染损害,2004年青岛市重点制定了《青岛市无公害食品日本对虾生态养殖技术规范》、《青岛市无公害食品刺参池塘养殖技术规范》、《青岛市无公害食品菲律宾蛤仔底播增养殖技术规范》等10个技术标准,并严格执行了已有的现行标准。

(二)认真组织落实海洋环境监测预报、海洋信息、海洋工程、保护区等方面的工作

1、建设了海洋水文、水质监测暨预报系统,准确提供了海洋环境预报信息

为了保证2008年奥帆赛的顺利举办,满足国际帆联关于奥帆赛对海洋水文的专业需求和对水质的要求,青岛市积极组织开展奥帆赛区海洋环境监测预报系统建设工作,完成了海洋水文数据通信系统改造扩容和“波浪骑士”浮标的电池更新改造工作,初步完成了小麦岛海洋环境监测站的技术改造,进行了通讯试验。自2004年8月1日起每天小麦岛监测站的部分海洋环境监测信息,并应奥帆委的要求,在雅典奥运会期间和残奥会期间同步向奥帆委提供小麦岛监测站逐时海洋环境监测信息。

2、海洋环境保护信息工作全面加强

为了提高海洋环境保护、海洋环境监测工作对政府、公众等各方面的服务作用,今年海洋环境保护的信息工作得到长足发展。主要工作有:为了让公众及时了解海水浴场的海洋环境状况,暑期在新闻媒体、浴场显示屏上每天了海水浴场的现场监测数据;向国家海洋局、国家海洋信息中心、省海洋与渔业厅等部门报送了12篇海洋环保信息;筹建了青岛市海洋与渔业网海洋环保专栏,专栏内将定期有关海洋环境保护的各类信息,目前该网站已投入试运行,市民可以上网查看;在各类报纸上了20多篇青岛市的海洋环保信息;在中央电视台、青岛电视台、广播电台等新闻媒体上了青岛市人民政府与国家海洋局共同开展奥运会帆船赛场海洋环境保护合作安排等内容的大量海洋环保工作信息。

3、强化了对海洋、海岸工程建设项目的监督管理

随着海洋环保法律法规的不断完善,以及《胶州湾及邻近海岸带功能区划》的实施,青岛对涉海工程项目的管理已逐步完善。今年对7项涉海工程项目进行了环境影响评价的初审、审批,对在建涉海工程项目进行了跟踪检查,开展了施工期监测,实施了对涉海工程的全过程管理。

4、自然保护区的建设和管理工作得到有效开展

2004年,青岛文昌鱼水生野生动物市级自然保护区获市政府批准建立,该保护区的建立推动了我市的水生野生动物保护工作进入一个新的阶段。开展了大公岛省级自然保护区的管理工作,联合有关部门加强了对保护区海域的执法检查,及时发现、制止各种违法行为,有效地保护了保护区的环境和资源。开展对保护区的资源环境调查,在综合调研的基础上开始选划长吻虫珍稀动物保护区和胶州湾特别保护区。

5、海洋标准计量工作

严格执行国家制定的关于海洋方面的标准,根据国家标准公布青岛市近岸海域环境质量总体状况。

(三)开展海洋环境保护的监督管理,依法保护海洋生态环境

1、进一步强化了海洋执法监督和巡查力度

加强了海上执法队伍的建设,加大海上执法的力度,认真贯彻《海洋环境保护法》等法律法规,对涉海工程项目实行严格控制和监督检查,建立起了海洋与渔业环境监视举报信息网和联动共管机制,重点打击破坏海洋生态环境及海洋资源的违法行为。我们今年开展了保护海洋国土“蓝箭专项执法行动”,有效地保护了我市近岸海域的生态环境。在“海盾2004”专项执法行动中,查出了多起围填海和海洋污染案件,并对相关责任人给予处罚。

开展海域使用、海洋生态保护执法检查,查处沿海一线的乱圈、乱占等违法养殖行为,对与青岛市海洋功能区划相抵触和违规破坏海岸自然景观的海水养殖建设项目坚决予以打击,爆破清理了在青岛前海一线非法筑造的3000余平方米鲍(参)池。通过执法行动维护了法律的尊严,规范了海域使用秩序,树立了海洋执法部门依法管海的权威,受到社会各界的好评。

严厉打击了非法采挖海砂行为,保护了我市的海洋资源和海洋生物栖息地。在海砂执法检查中,我们坚持长期检查和阶段性突击检查相结合,专项执法与联合执法相结合,做到常抓不懈,从严打击。自开展示范工作以来,共查处了多起船舶非法采砂行为。

2、强化了海洋赤潮防灾减灾工作

我们开展了赤潮防灾减灾和应急监测工作,编制并实施了《青岛市赤潮监控方案》,建立了青岛市赤潮监视信息网,成立了全市海洋赤潮防灾减灾领导小组。为避免赤潮对2008年奥帆赛带来不利影响,我市编制并开始实施了《青岛奥帆赛场及邻近海域赤潮防治行动项目建设方案》。主要内容包括赤潮监测预警、应急处置、应急反应预案等内容。

3、进一步强化了海洋环境监视监测工作力度

我市已经建立了青岛市海洋环境监测预报中心,新建了常规、微生物、病毒及生化等实验室,先后开展了近岸海域养殖区的环境监测和水产品产地环境监测与评价工作、养殖产品药残监测和贝类残毒监控等工作,初步发挥了监测机构为奥帆赛区服务的职能。制定并实施《2004年青岛市海洋环境监测工作方案》,开展了近岸海域海洋环境污染现状与趋势监测,海水浴场泳期环境监测预报、胶州湾底部重点底播养殖功能区等海域海洋环境监测和小麦岛污水处理厂、青岛碱厂、团岛污水处理厂排污口监视性监测及邻近海域环境状况监测,重点加强对奥运帆船赛区的监测,目前,各项监测已按计划要求完成任务。《2004年青岛市近岸重点海域海洋环境监测评价报告》也已编制完成。

4、如期了青岛海洋环境质量公报

今年上半年,按照国家海洋局的要求,以2003年青岛市海洋环境监测结果为依据,对海洋环境质量状况进行了综合分析和评价,完成了2003年青岛市海洋环境质量公报的编制工作,并进行了,同时将质量公报上报了市政府、国家海洋局等上级部门和相关单位,为社会各界和广大公众进一步了解海洋环境质量状况提供了保证。

5、开展监测机构计量认证

青岛市的海洋环境监测预报中心在技术设备上已建立了六个实验室,拥有430多万元的仪器设备,其中2名技术人员获得了省技术监督局实验室内审员资质,并组织多人参加了培训;我市的海洋环境监测与预报中心与国家海洋局北海预报中心和北海监测中心采取合作共建的模式,实行边监测边建设边发展的原则,目前主要工作依托北海分局预报中心和监测中心来开展。与省计量认证委员会签订了计量认证咨询合同,由对方指导进行计量认证申请工作,正在积极申请进行我市海洋环境检测、渔业养殖水质的监(检)测和水产品产前、产中、产后全过程监控能力的计量认证资质,

(四)开展海洋环境保护的宣传工作

为了提高全社会海洋与渔业法律意识,保护海洋环境。在“两会”召开之际和“海洋节”开幕前夕,我们通过青岛日报、招商周刊等新闻媒体,以“提高海洋综合管理水平,履行海洋行政管理职能”、“大力发展高效渔业、加快渔业现代化进程”等为标题,分别以6个整版的篇幅进行报道,宣传效果明显。我们采取多种形式,利用重大节庆活动和深入基层召开环保知识宣讲现场会等广泛宣传环保知识。利用电视、报刊等新闻媒介,对严重的违规行为予以曝光。我们还多次在开展海洋和渔业环境监测时,邀请记者进行现场采访,向群众直观、详细地介绍监测的方法、过程,以及环境监测对海水养殖的重要作用,起到了良好的宣传效果,提高了全民海洋与渔业生态环保意识。

(五)积极开拓海洋环境保护工作的新领域

1、开展了我市首例海洋生态污染损害整治恢复工程项目

根据历年对胶州湾东岸青岛碱业公司排污口附近海域的监测结果,在征求我市海洋环境保护咨询委员会专家意见的基础上,制定了《关于治理胶州湾东部海域“白泥”污染的方案》,提出在政府的扶持下,由污染单位进行“白泥”污染治理的建议,力求通过“白泥”污染治理探索出一条适合我市实际的海洋生态恢复的路子。目前,市政府正在组织有关部门和专家对该建议的可行性进行论证。

2、建立了我市范围内的第一个野生动物保护区——文昌鱼自然保护区

自去年开始筹建青岛文昌鱼水生野生动物市级自然保护区以来,我局开展了一系列文昌鱼自然保护区的申报工作。委托海洋大学编制了《青岛文昌鱼水生野生动物市级自然保护区论证报告》;组织专家对论证报告进行了评审,并通过了评审;协调了市环保局、市规划局、青岛海事局、部队等有关单位的意见,并获得了相关单位的支持;将建立该自然保护区的建议提报了市长办公会,并获得了市领导的支持;今年又按照《自然保护区条例》中“地方级自然保护区的建立需经省政府批准”的要求,将建立该自然保护区的建议提报了省政府及省海洋与渔业厅、省环保局等相关单位,获得了省政府及有关单位的支持。8月10日青岛市政府正式批复同意建立青岛文昌鱼水生野生动物市级自然保护区,该保护区为野生动物类型,保护区面积61.81平方公里。文昌鱼保护区的建立标志着该保护区申报工作的完成,建设、管理工作的开始,成为我市范围内(包括陆地)建立的第一个野生动物保护区。

四、我市积极开展开创性工作

1、推进了部级海洋环境监控区建设

为做好奥帆赛区海洋环境保障工作,青岛市政府和国家海洋局积极磋商,于今年7月8日,在青岛国际新闻中心签署了《共同开展奥运帆船赛场海洋环境保护工作合作安排》。通过双方的合作,将进一步加大奥帆赛场及附近海域的海洋生态环境监督和整治,为使青岛承办一届最出色的奥帆赛,实现“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的总体目标将产生积极作用。这是全国沿海地方政府首次与国家海洋局合作共同开展海洋环境保护工作。

协议签署后,为保证该项合作的顺利开展,我局又会同国家海洋局北海分局就合作具体方案进行了认真地论证,编制并上报了《奥帆赛场及邻近海域部级海洋环境监控区实施方案》,准备在国家海洋局和青岛市政府同意后,尽早组织实施。

2、在国内首次开展了大面积赤潮的监测、科研及防治项目

为从根本上改善我市前海海域环境质量,杜绝赤潮的发生,根据青岛市政府的指示精神,我局会同国家海洋局北海分局等科研单位编制和上报了《青岛奥帆赛场及邻近海域赤潮防治行动项目建设方案》,准备在前段赤潮研究和监控的基础上,整合和优化我市赤潮研究、监控资源和力量,联合开展“奥帆赛场及邻近海域赤潮防治行动项目”,该项目目前已经立项。

我们针对目前青岛近海赤潮发生特点和发展趋势,在奥帆赛场及邻近海域布设37个站位,进行了大面积的监测,监测项目包括水环境、沉积物环境、生物环境指标。据此,我们编制了《青岛奥运帆船赛区及邻近海域海洋环境质量状况》和《浮山湾海洋环境质量状况》专题报告。

另外,我们还强化了海洋赤潮的日常监督监视工作,组织项目承担单位不定期地对奥帆赛区的重点区域实施了不间断的监视和监测,并对近岸海域发生的两起赤潮现象进行了应急跟踪监测监视,对赤潮可能发生的概率和发展趋势进行了分析预测。

3、开展青岛奥帆赛区海洋监测预报系统建设项目,建成我国近海岸最先进的海洋环境监测和预报系统

我市正在积极开展奥帆赛区的海洋水文、水质监测系统建设,主要建设内容:浮标站建设、高频测流站(地波雷达)建设、移动监测车和监测船定制、信息网络系统建设、海洋预报中心建设、前期海洋环境基础调查。该系统将成为我国目前近海岸最先进的海洋环境监测和预报系统。

海洋环境监测技术篇5

 

关键词:  全球定位系统; 地理信息系统; 遥感; 海洋资源; 海洋环境; 可持续发展

 

资源和环境问题已成为当今世界各国共同关注的焦点。陆地资源过度开采日益枯竭,整个人类的生存与发展迫切需要寻找新资源。《中国21 世纪议程》指出:海洋是全球生命支持系统的1 个基本组成部分,是1 种有助于实现可持续发展的宝贵财富[1 ] 。它拥有广阔的空间资源、丰富的生物资源、矿产资源、化学资源和动力资源。加快海洋资源的开发,充分发挥海洋优势,进而促进经济发展已成为世界大国发展的主流。我国人口众多,人均资源匮乏,社会发展和经济腾飞面临严峻的形势。同时我国是海洋大国, 海岸线长18 000km ,海域面积3. 0 ×106km2 ,约占全国陆地面积的1/ 3[2 ] ,海洋资源丰富。但海洋资源远未开发,机遇与挑战并存,而且我国南海及黄、东海都与相邻国家之间存在疆界划分和200 海里专属经济区的权益之争问题。因而,应用高新技术,准确快速查明我国海域情况,主动保护海洋环境安全[3 ] ,既是维护我国海域合法权益、保护海域环境的需要,也是科学开发利用海域资源、发展海洋经济、促进我国整体经济腾飞的需要。走海洋兴国与可持续发展之路是解决我国人均资源匮乏并实现21 世纪宏伟蓝图的重要出路[4 ] 。

作为建立数字海洋的三大支撑技术gps , gis 和rs ,在海洋空间数据处理中各具特点,又密切相关[5 ] 。gps 可在瞬间产生目标定位坐标, gis 具有较好的查询检索、空间分析计算和综合处理能力,rs 可快速获取区域面状信息[628 ] 。3s 集成技术充分发挥各自的长处,形成了多功能综合技术系统,实现了海量信息获取与信息处理的高速、实时和信息应用的高精度和定量化,即gps 和rs 向gis 提供或更新区域信息以及空间定位,gis 进行相应的空间分析。3s 技术为海洋资源的规划管理与评价、海洋环境保护、海岸带防灾、地下水防污及国防建设等方面提供了有利的观测手段、描述和思维工具。当前,3s 技术已广泛应用于土地、林业、水利、农业、城市管理、生态建设等方面[9210 ] ,但在海洋领域的应用总体水平还较低,主要应用于海洋环境监测、海洋灾害预警预报、海洋资源调查方面,近几年扩展到海岸线测量[11 ] 、海域勘界[12 ] 、厄尔尼诺现象的发生机制和各种尺度的海气相互作用过程等科学研究领域[13 ] 。

1  我国海洋资源与环境的现状及应对策略

1. 1 海洋资源开发现状

改革以来,我国的海洋开发飞速发展。1980 年全国海洋产业产值为80 亿元,1990 年达482 亿元,1994年猛增到1 400 亿元,2000 年全国海洋产业产值已达4 133亿元,2004 年近1. 3 万亿元[14 ] 。但目前我国海洋产业规模较小,仍以港口、渔业等近海单项传统产业的开发为主。海洋科技整体水平落后,资源利用率低,浪费严重,缺少全局的、长远的兼顾,特别是缺少对海洋整体利益的考虑。我国对近海矿产资源的研究程度亦相对较低,对远海及整体资源尚未进行综合开发利用,尤其是以高新技术、资金密集、见效快、创汇多为特点的新型海洋产业(如海洋油气业、滨海砂矿业及海洋服务业等产业) 发展缓慢。海洋娱乐区、倾废区等功能区规划不尽合理,管理滞后。海洋资源开发管理机制和法律体系不健全,不能适应市场经济的要求,尚未形成统一协调的整体开发战略[15 ] 。

1. 2 海洋环境及生态现状

1. 2. 1 我国海洋环境污染相当严重

许多海区、港湾的污染均超过国际限制标准。环境质量日益恶劣,近海污染范围不断扩大,n , p 等营养盐类污染明显。2004 年我国海域未达到清洁海域水质标准的面积约1. 69 ×105km2 ,较上年增加约2. 7 ×104km2 ,近岸海域污染严重,污染海域主要分布在渤海湾、江苏近岸、长江口、杭州湾、珠江口等局部海域。同时,陆源污染物排海严重是海洋环境污染的主要原因。一项对沿海工业污水直排口等四大类43 个排污口进行的重点监测显示,受陆源排污影响,约八成入海排污口邻近海域环境污染严重, 约20km2 的监测海域为无底栖生物区[14 ] 。

1. 2. 2 海洋的自然和生态破坏范围广、程度深大量不合理的人为活动(如围海筑坝、河流建闸、大面积挖沙采石、乱挖珊瑚礁等) 已严重影响并破坏了我国海洋自然景观和生态环境,造成了大范围的海岸侵蚀或淤积,湿地及红树林面积减少[16 ] ,破坏了典型的海洋生态系统, 海珍品濒于绝迹, 渔业产量大幅度下降。《2004 年中国海洋环境质量公报》显示,由于陆源污染物排海、围填海侵占海洋生态环境及生物资源过度开发,莱州湾、黄河口、长江口、杭州湾及珠江口生态系统均处于不健康状态;沿海开发程度的增高和海水养殖业的扩大,也带来了海洋生态环境和养殖业自身污染问题[14 ] 。

1. 2. 3 海域污损事件频发、环境灾害群现近年来,我国海域赤潮、溢油、违章倾倒等污损事件发生频率越来越大。2001 年全国海域共发生赤潮77 起,累计面积达1. 5 ×104km2 [17 ] ,对海洋环境、生物资源和渔业生产造成严重损害。海运业发展导致外来有害赤潮种类的

引入,全球气候变化也导致了赤潮的频繁发生。2004年中国近岸局部海域沉积物污染严重,近岸海域部分贝类受到污染,大面积赤潮和有毒赤潮多发,全年共发生赤潮96 次,赤潮累计发生面积较2003 年增加约八成多,海洋环境污染已成为海洋经济可持续发展的严重障碍[14 ] 。

1. 3 应对策略

根据我国海洋资源利用与海洋环境污染的现状,结合我国国情与21 世纪国民经济可持续发展的需要,应强化以下措施:要加强组织领导,建立和完善相应的管理体系和机构,制定海洋资源开发利用和环境保护的综合性目标、政策和法规;要提高全民热爱海洋、保护海洋资源与环境的意识;要建立我国海洋倾废区,规划近海海域环境容量,严格实行污染物总量控制;要按照合理、系统和科学的原则开发利用海洋资源,充分发挥海洋功能区域的社会经济和生态环境效益;要加强对各种海洋资源储量、分布的勘测勘探,调查了解各种资源量及海洋环境的现状和未来发展的趋势;而重中之重是要倡导科技创新、依靠科技振兴海洋:利用新技术、新手段原位实时地监测海洋环境,通过强大的地理信息分析与处理系统的支持,对获得的信息进行分析、模拟,及时有效地保护海洋环境、资源,预报灾情与突发事件。

2  3s 在海洋资源与环境中的应用

多年来,国内外海洋工作者在海洋地理、海洋化学、海洋水文、海洋气象、海洋生物、海洋矿产、海洋测绘等基础性学科上进行着不懈的研究,制定了一批大型的、多学科的国际海洋科学研究计划,如全球海洋观测系统( goos) 、topex/ poseidon 海洋地形试验、世界海洋环流试验(woce) 、热带海洋全球大气计划( toga) 等。通过系统地研究海洋,不断发现其内在规律,帮助人们充分利用海洋空间,合理开发海洋资源。

目前,越来越多的地理信息已在国民经济建设诸多领域中显示出巨大的应用价值。在信息量激增的21世纪,要实现海洋资源与环境的可持续发展,关键是要及时准确地获取、分析海量的信息。而20 世纪下半叶发展起来的gis 技术功能强大,用于对空间环境数据进行管理、查询、分析,并且利用gis 的统计制图功能形象地展示出各种环境专题内容、环境数据空间分布与数量统计规律,以满足环境保护实际需要。3s、专家系统及决策支持系统是当今信息时代的尖端技术,它们相互结合、取长补短、相辅相成,为资源开发、环境保护提供比较完善的技术支持,有助于海洋资源与环境的可持续发展。借助3s ,应用计算机网络与通讯和数据库管理技术,建立现代化海洋实时立体监测管理系统,实现信息更新、信息共享,并通过图形方式对管理与决策前景进行动态模拟,为海洋资源开发、海洋环境和气候的监测、海洋防灾减灾以及维护国家海洋权益服务。

2. 1 3s 与海洋资源的开发利用

目前陆地上70 %的农业生产资料,80 %以上的工业原料、95 %以上的能源来自矿产资源。由于我国仍处于矿产消耗强度趋快的时期,要满足近期矿产资源的需求,并为今后一定时期内可持续发展保持后劲,寻找和开发矿产资源仍是地学工作的重要任务。海洋中蕴藏有丰富的石油、天然气、天然气水合物、多金属结核、海底热液多金属硫化物等矿产资源,它们的分布、规模、储量评价、开发利用的环境条件及可行性等,无疑依赖于快速、高效、准确的探查技术。

根据海洋资源数据库中的物探、化探资料及gps和rs 提供的信息,应用gis 空间分析功能和虚拟现实技术来探索海洋成矿特点和规律,为海洋管理、海岸带和海岛资源开发提供科学依据。成本低、速度快,有利于克服自然界恶劣环境的限制,减少投资的盲目性。3s 技术可以对区域自然资源的分布及其量值的动态变化进行快速、准确的调查和评价,例如,确定资源量及其变化幅度、时空分布特征,分析、预测各类资源利用的现状与前景,探索解决自然资源供需矛盾的可能途径,评价资源管理的政策和方案等。

2. 2 3s 与海洋环境保护

利用3s 建立海洋环境和灾害信息库、海洋环境质量评价和灾害预报系统,能够为环境监测、管理、规划及评价提供重要的技术支持,为保护海洋环境及海上航行、生产安全服务。

2. 2. 1 环境监测

遥感技术在海洋调查中显示出大范围、多时像、高分辨率的特点,rs 在河口泥沙规律研究、海水海温监测、渔场监测、海洋污染监测等方面发挥了重要作用,对厄尔尼诺效应、赤潮等的监测也收到较好的效果[18 ] 。

2. 2. 2 环境管理

gis 等技术能对各种海洋环境、资源,如海洋生物资源、大气质量、海洋水资源、污染物排放范围等进行实时监测、更新,并能有效地进行环境统计分析,进而进行环境总体规划;可动态展示污染源位置、类型、负荷及对区域环境造成的影响。

2. 2. 3 环保应急反应

对于重大环境事件,环境保护部门要具有应急反应能力,并能针对事件的特性做出迅速反应和决策,如水质污染、油船泄露等。

2. 2. 4 环境规划

污水排海工程的规划与设计由于涉及潮汛等原因,如何建立有效的模型进行近海水域模拟分析,是目前的难点和热点。而gis 的空间分析能力可较好地解决该类问题,应用gis 进行近岸海流模拟分析,同时还可以分析近海岸带悬浮物的分布情况。另外,gis 等技术可以快速、准确、客观、动态地对重点海域的环境质量进行趋势预报,为区域环境规划工作提供全面支持,为国家和地方进行宏观决策提供科学依据。

2. 2. 5 环境评价

我国目前正在或将要进行的资源开发和重大工程项目,如南海大陆架石油开发等,应用gis 等技术可以对其进行勘探、选址及建成前后的环境问题进行分析、预测和研究,并实现其动态、连续、准确的监测、评价与环境影响规划方案的制定。

2. 2.6 与海洋精细渔业

海洋精细渔业指将3s、计算机、通讯、网络及自动化技术等高科技与地理学、渔业、生态学、沉积学等基础学科有机地结合,对鱼群、水质、底质进行从宏观到微观的实时监测,以实现对鱼苗生长、发育、营养状况、灾害以及相应的环境进行定期信息获取和动态分析。通过诊断和决策制定计划,并在gps 和gis 集成系统支持下发展信息化现代海洋渔业。海洋精细渔业具有新型现代渔业生产模式,综合应用了3s 等空间信息技术,将促进人类合理利用渔业资源,降低成本,提高产品产量和质量,改善生态环境。海洋精细渔业是未来渔业可持续发展的方向,也是“数字海洋”战略中的一项重要内容。

3  海洋资源、环境领域中亟待应用3s 技术的重大课题

美国前副总统戈尔曾提出“数字地球”战略,我国的《21 世纪议程》和“数字城市”工程均包括3s 方面的内容[19220 ] 。作为“数字地球”的一部分,“数字海洋”、“数字港湾”等名称已被相应地提出,建立了一些行业性、地区性地理信息系统(如渔业gis、黄河口gis) 。我国各有关部门对海洋资源与环境进行了大规模的调查研究,全国沿海66 个海洋站、200 多个验潮站和3 个海洋资料浮标网的长期观测[21 ] ,加之陆地/ 气象/ 国土卫星资料及航片资料,积累了大量的数据。所以运用gis 技术建立海洋立体监测管理系统在我国已经具备了一定的基础,海洋综合管理系统有广阔的应用空间。但总体上讲,3s 应用范围窄程度低,海洋资源与环境可持续发展任重道远[22 ] 。在海洋领域利用gis ,首先要建立开放式的、具有先进体系结构的计算机网络平台;然后利用优良的gis 工具和数据库管理系统,构成一个集成化的环境,以满足海洋立体监测管理系统功能的需要;再利用海洋综合管理分析与决策子系统对各种信息进行分析、模拟,为海洋资源开发、环境和气候监测、防灾减灾及维护国家海洋权益服务。根据我国海洋资源与海洋环境现状,结合海洋可持续发展的目标,当前,应尽快发挥3s 的优势,深入研究以下领域。

3. 1 数字海底系统

海底地形信息对于海岸带的演变研究具有重要意义。近年来gps 技术与海底测深技术相结合,提高了水下地形测量精度,但费用高且无法经常测量,对大面积水域也难以得到连续的全景水深信息。gis 与rs图像处理系统结合应用能在一定程度上解决这些问题。rs 数据是地理信息系统的重要信息源,且大多数gis 已拥有独立模块进行图像处理。以gis 为平台, 利用各种海底探测技术所取得的资料,建立数字海底数据库,应用自动成图技术,集成由海底地形地貌、地质构造等相关参数组成的数字海底系统。数字海底系统是多学科海底数据和海洋地质模型支撑的信息化海底系统。其关键技术包括海底地学专业模型技术、地学数据技术、与数字地球间的集成技术;其主要目标是使海底领域与数字地球接轨,促进海底资源的开发和海洋环境的治理。

与3s 具有紧密联系的海洋环境下矿产资源的原位实时探测技术、海底电视观测系统及水下可视化定点采样技术、先进的海底矿产资源现场测试技术是国外正在发展的高新海洋资源探查技术,在大洋矿产资源探查与评价中占有极其重要的地位。我国目前对上述技术的掌握程度很低,这无疑严重阻碍了我国对大洋矿产资源的分布、储量、开发潜力和开采方法的正确判断。尽快开发大洋矿产资源探查技术显得异常必要和迫切。

3. 2 海岸带系统

海岸带是地球四大圈层交汇的地带,物理过程、化学过程、生物过程及地质过程交织耦合,陆海相互作用强烈。全世界河流入海悬浮物质、生源要素及污染物的75 %~90 %归宿于海岸带,全世界60 %的人口和2/ 3的大中城市集中在沿海地区,海岸带环境演化直接关系到人类的生存空间、生存质量和社会的可持续发展。因此,海岸带陆海相互作用(loicz) 研究成为国际地圈- 生物圈计划( igbp) 的核心计划之一,旨在研究未来气候变化、土地利用、海平面变化及人类活动等对全球海岸带生态系统功能和可持续利用的影响,提高对于未来变化的认识和预测能力。河口- 近海系统位处沿海经济带,是陆海相互作用最为活跃的地带。就我国的国情而言,占我国陆域国土13 %的沿海经济带承载着全国42 %的人口,创造着全国60 %以上的国民经济产值。我国沿海经济带的快速发展对海岸带资源与环境有着极大的依赖性,同时也赋予海岸带沉重的环境压力。

海岸带系统是海岸带综合管理必不可少的手段,尤其在海岸带功能区划、海域划界、海域资源有偿使用管理等信息管理中,是目前迫切需要进行的工作[23 ] 。通过rs 与gis 技术集成方法,结合海岸带综合管理所需的元数据(metadata) 技术和网络地理信息系统技术,充分利用多源卫星资料和已有的实地调查资料,构建海岸带信息系统是具有较高技术含量同时又具有巨大管理效益的研究项目。它将帮助研究者从海岸带环境场及其动态变化规律探索的角度来进行海岸带动态变化研究,进而开展陆海相互作用的研究。

3. 3 海洋灾害监测与预报

3. 3. 1 海水入浸实时监测

当前,全球气候变暖,海平面上涨,且海水入侵面积仍有扩大的趋势。我国海岸线长,沿海地区面积大、海拔低,海平面单位高度的上涨会对沿海地区的工农业生产和人民生活造成巨大危害。国内这方面的研究开展比较晚,应运用3s 动态、实时监测海水入浸,分析、预报灾情,提供有效的措施及建议。

3. 3. 2 重大自然灾害监测预报

东部沿海地区为海洋灾害多发区,其中最为严重的是台风、海流、风暴潮、海浪、赤潮等灾害[24 ] 。因此,如何准确预报重大灾害,提高区域综合减灾能力,已构成可持续发展中亟待解决的重大科学问题。采用以飞机和卫星平台相结合的遥感成像技术实时地获取灾害蔓延范围信息,用gps测定灾区的准确地理位置,结合gis 中已存储的灾区地形、交通等信息,即可对灾害进行评估、预测,并能对不同决策方案的效果进行模拟、对比,向各级决策部门提供救灾、减灾的辅助决策方案。

3. 3. 3 海洋生态环境动态监测

海上溢油事故频繁发生、沿海工业废水排放量日益增多、海水养殖业趋向于高密度大面积的产业化、工厂化养殖,造成环境质量下降、近海营养盐过剩,赤潮频发,严重危害着海洋生态平衡。因此,运用3s 建立海洋环境动态监测系统及海洋生态变化监测系统,对合理管理海域、分析环境变化和预测海洋生态状况具有重大而深远的意义。

3. 3. 4 海洋工程安全立体监测与预报

近海资源与环境的开发依赖于海洋工程构筑物,工程安全状况直接影响开发工作的经济、环境效益,甚至决定开发工作的成败。海洋工程安全性既取决于工程结构本身状况,也取决于周围的环境荷载,如风、浪、冰、地震荷载等。建立对海洋工程构筑物状况及其环境影响的监测体系意义重大。

4  结语

海洋资源与环境是3s 技术大显身手的领域。3s是充分利用现有数据和信息资源的最佳途径,是实现海洋资源与环境可持续发展的关键技术和重要手段,在全球变化、资源调查、环境监测与预测中起着其它技术无法替代的作用。同时在维护海洋资源与环境可持续发展的过程中将极大地促进信息科学技术、空间科学技术、环境科学技术和地球科学的发展。3s 所提供的巨大市场将在国民经济及海洋资源与环境可持续发展中发挥越来越重要的作用。随着科学技术的发展,海洋遥感卫星相继升空,海洋探测技术越来越先进,水下地形测量、重力测量仪器不断更新换代,为海洋基础数据获取提供了保障。3s 理论的日益完善,算法研究的不断深入,全球网络化的逐步实现,测绘工作者、海洋科学工作者的密切配合,都为海洋地理信息系统和海洋遥感的普及提高创造条件,最终为决策者提供高质量的服务和科学的建议。只有经济、社会的发展与资源、环境相协调,走可持续发展之路,才是中国发展的前途所在。 参考文献:

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海洋环境监测技术篇6

【关键词】:环境监测;生物技术;3S技术;理化科学;信息技术;发展趋势

中图分类号:X83文献标识码: A 文章编号:

引言

在最近的几年之中,环境污染有逐渐蔓延的趋势,新生的污染物质逐渐增多,环境的污染逐渐变得复杂起来,环境的问题成为了国际上所讨论的热点话题。所以将管理的制度提高上来,加强环保工作的建设力度。作为环境保护基本的内容,也就是环境监测来说,它在环境决策与环境的管理上的一个重要技术。很多的学者们在最近的几年时间对于环境质量综合的评价进行很多研究,并且有了一定的研究成果。所以可以看出对于环境监测技术方面问题的探讨与研究是非常有价值的。

一、环境监测的概念

环境监测是对环境质量进行评估的重要手段,也是进行环境执法的重要依据。以前,环境监测仅限于对放射性物质的监测,随着工业的发展和环境污染的加剧,此后,环境监测的范围逐渐扩大,包括对环境质量、环境污染等的监测。环境监测的一般流程是现场调查、布点、收集样品、处理与保存样品、分析测试、数据处理、综合评价。对数据进行分析和处理之后,往往还需要进行评价,并写出相关的报告,为以后进行相关的工作提供合理的依据。

二、环境监测技术的应用现状

1、生物技术的应用现状

随着经济的发展,生物的技术也已经达到了一定进步,用现在的生物技术的新技术逐渐被人们广泛应用。这种技术已经成为了我国在应急的监测仪器上的重点内容,生物的技术对于环境的监测之中地位逐渐提升,表现了科学研究领域的交流与合作,对环境保护有着非常重要的作用。

这种现代的生物技术是用DNA的重组技术来表现的,一般用生物学、微生物学等学说作为学术支撑体系,同时与化工与化学等进行互相的渗透与结合,逐渐将环境监测技术的理论发展起来。

另外,在森林与绿地等一些生态系统中3S的技术也逐渐将自身的作用有效发挥出来。在对生态的研究之中,生物大分子是主要的一种研究范围。和其他的一些手段对比,这种技术有着广泛、特异等功能,它可利用分子的水平来研究一些生态问题,对于解释生物和环境间的作用有着很好的利用。

另外在生物技术的应用之中还有一种非常现代的技术手段,也就是PCR,它有着灵敏、快速、准确、便捷等一些优点,对于传统的办法来说,它有着不可替代的作痛。它在一些技术的研究中与环境发展之中有着重要作用。

2、3S技术的应用现状

3S主要包含有GPS、GIS、RS这种中独的技术的结合应用,形成了3S这项综合的技术。它主要包含了信息的处理、获取、应用,存在着多方面的好处。

(1)在水资源中的应用

对水资源的调查评价当前国内外3S的技术对于水资源的调查与评价上的应用是非常广泛的。其主要应用在流域水文的模拟、生态消耗水量的分析、对水资源的评价等等。

对于我国水环境状况的监测应用将GPS、RS以及常规的监测技术进行有效的综合应用,并用GIS作为对信息进行处理的一个平台,能够有效实现对于一些水域的分布变化、营养化以及沙泥的污染程度实行监测。

(2)在湿地研究上的应用

应用多相化遥感动态监的技术来获取湿地中的一些信息,并经过对于地理信息中较为系统的技术中的空间分析的功能以及对数据进行有效管理的功能实现湿地信息的及时更细,有效取得湿地的一些变化信息。在湿地的制图之中,现在许多国家已经逐渐出版沼泽的湿地图形。在我国还利用3S的技术编制出各种不相同比例湿地的生态图形等。

3、理化科学的应用现状

随着科学技术的不断发展理化学科在环境的监测之中有着非常广泛的应用。其中的动态压膜方法的监测技术在二次污染的监测之中应用的非常广泛,这种技术表面的张力中的环面积和COD互相有着很大相关性质。它主要的原理就是应用热力学来将温度推出。并且这种技术不用对于水样来进行一系列预处理,而且不相同性质与浓度的一些有机成膜的分子可获得不同动态的膜压图形,有效的将分子状态与结构等充分反映出来。无需任何的添加剂,没有二次污染的现象发生,适用于水污染的研究。而在理化科学的应用之中,最近的几年以来,对于DOAS技术的应用已经逐渐形成了一种体系。这种技术工作的原理主要是应用分子窄带的吸光,来对光谱进行吸收,对于气体中的组成进行辨别,并经过吸收谱强度来推算出被测量气体浓度的数值。之后通过一些数据的处理环节,成功的对大气之中气体成分之中各种物质含量的多少进行检测。

4、信息技术的应用现状

(1)对无线传感器的应用

在环境监测之中对于无线传感器的应用时一种层次类型的网络结构,其中最为地步的层次是在监测的实际之中,传感器的一个节点。之后的上层有基站、传输的网络,最后两节到网络之中。

(2)PLC技术的应用

PLC是一种将自动化、计算机一级通信的技术集成一体的一种新型装置,它在结构之上对于防尘、抗震等都有着有效作用,适合在条件较为恶劣地方或者是工业的现场。对于一些雨水的监测一级农业的生产或是抗旱防洪等方面有非常重要的作用。

三、海洋环境监测技术

1、实时监测岸基海洋环境装置

实时监测岸基海洋环境装置是一种实时采集地区海洋环境预报数据的系统,它的主要作用是:对岸基海洋的环境进行实时监测,有利于人们及时了解岸基海洋的环境状况。应用实例有:1991年美国国家海洋大气局在佛罗里达州坦帕湾安装了物理海洋学实时系统,能够实时获得该海湾的水深、风向、潮汐、潮流以及海面油膜移动等数据和状态,这些监测得来的数据对海上船只航行、海面油污移动或者海难搜救起到重要作用。平均每年给坦帕湾创造了超过200万的经济效益。

2、卫星遥感技术

随着计算机卫星技术的发展,卫星遥感监测技术已经广泛应用于海洋环境监测,并取得良好成效。应用的技术配置具体包含有多光谱扫描仪、海洋水色成像仪、沿岸带水色扫描仪和合成孔径雷达等。一般陆地卫星的多光谱扫描仪是用于沿海悬浮泥沙含量和其扩散状态的监测;用于工业排污与生活污水的监侧。应用实例有:在1972~1977年间出现了3次大范围海上溢油问题,采用海洋水色成像仪与沿岸带水色扫描仪用于悬浮物浓度或者海域叶绿素的分析,实现全天24h的海洋油污实时监测,具体监测溢油的分布范围、油膜厚度、移动扩散状况和溢油量等。而合成孔径雷达可以自动生成油污染图像,能对热污染与城市污水排放成图,还能帮助追查突发溢油事件的污染源。

3、航空油污监测技术

近十年来来,随着石油工业的发展,海上石油运输行业也形成一定规模,由此也引发了石油、原油泄漏等问题,针对这种情况,航空油污监测技术的应用逐渐成熟起来。这项技术具有反应快速等优点,在海洋环境监察及执法取证等方面成效显著。在上个世纪90年代初,英、法、美、日、丹麦等国家在固定海域联合投放了大概25~30台型号、功能不一的航空污染监测系统,而且这些国家的海域管理部门都配置了油污监测的实时预报系统,对本国的监测点实施24h不间断的实时监侧,不仅起到有效测量油溢海区的面积、油膜的厚度以及油溢量等,还能精确鉴别污染物种和污染来源,帮助对非法排污者进行有效取证。

结束语

环境监测技术能够为环境保护提供科学合理的依据,对防治环境污染,加强环境保护有着重要的现实意义。今后在工作实践中,我们需要重视环境监测技术的运用,加大资金投入,进一步规范环境监测的各项工作,提升监测技术、更新监测设备、提高监测人员的综合素质,建立健全与完善的环境监测体系,推动环境监测工作的进一步发展。

参考文献:

【1】胡冠九.浅谈我国环境监测技术发展趋势[J].环境科学与管理.2005(05)

【2】刘琼玉.我国环境检测与治理技术有关问题探讨[J].江汉大学学报.2009

海洋环境监测技术篇7

浙江省海洋经济的可持续发展之所以受到极大的限制,从经济行为的层面上,缺乏科学发展观的指导,海洋产业布局不合理、空间结构有待进一步优化,海洋循环经济模式受阻是主要原因;但从制度和机制层面看,长期以来海洋经济发展的法治文化意识欠缺,法律协调机制的缺位和海洋法制建设的滞后性使浙江海洋经济的发展总体上呈现出一些不可持续状况。

1.海洋法治教育有缺失,社会公众海洋法治文化意识淡薄

海洋经济可持续发展理念与海洋法治教育及海洋法治文化的宣传密切相关。海洋法治文化就是有关海洋的法律制度、法制机构、人们的海洋法治意识及法治活动的总称,它内化于国家海洋法律思想、治海理念、制度、设施、产业并支配人们的涉海行为[6]。我国社会公众海洋法治教育缺失,海洋法治信仰缺乏,海洋法治文化的氛围远未形成。由于海洋法治教育的缺失,造成许多沿海居民法治意识的淡薄,这势必影响到其涉海行为,海洋环保意识淡薄,如用生活垃圾填海、掠夺性开发海洋资源等行为使大量鱼类和贝类的产卵场和栖息地被人为地破坏,或者违反国家禁令过度捕捞,使海洋经济的可持续发展遭到损害。

2.海洋法治建设滞后,海洋法律法规需进一步完善

建国后我国海洋法制建设步伐逐渐加快,陆续颁布颁布了包括《海洋环境保护法》、《海岛保护法》、《海域使用管理法》、《渔业法》、《海上交通安全法》等海洋法律法规,沿海省市也制定了大批地方性海洋法规、规章。但总体上看我国海洋法制建设仍不完善,全国乃至地方海洋法制体系的不健全,海洋资源管理体制不完善,完整的海洋法律体系尚未形成。目前我国海洋立法严重滞后,海洋法在整个国家法律体系中未获得应有的地位,现有的海洋法规政出多门,缺乏宏观上的协调和规划,缺乏具有综合性海洋资源保护与污染防治的法律。有些法律如《海洋国土资源开发保护法》、《海岸带使用管理法》,以及《海防法》、《海上反恐法》等仍然没有制定颁布,还不能完全适应新形势下海洋管理的需要,特别是需要尽快出台《中华人民共和国海洋法》。因此,应当在国家法治统一的前提下,特别完善海洋经济立法,推动海洋经济的进一步向前发展。

3.海洋监测手段落后和执行力不足,监测预报机构能力建设薄弱

海洋环境监测就是对整个海洋的生态环境进行分析,其目的是为保护海洋生物提供数据。目前浙江省省、市、县三级海洋环境监测体系已初步建立,但由于起步时间晚及监测技术相对落后,浙江省海洋环境监测基础薄弱,在监测站点、监测手段和监测项目等方面还存在布局欠缺或不尽合理的问题。如监测和观测技术手段滞后,监测覆盖面积有限,信息化水平不高;监测手段常规化,高新技术监测设备的应用开发进展较为缓慢,无人在线监测技术尚未得到推广和应用,应急监测机制尚待建立,重大海洋污染事件和海洋灾害快速监测的技术能力缺乏,等等。因此,综合一体化监测水平有待进一步提高,海洋环境监测技术手段仍需进一步提升。

4.涉海行政部门协调不够,海洋执法队伍建设仍需加强

目前浙江海洋经济的发展模式仍然属于粗放式的经营和管理模式。这种粗放型的海洋经济管理规划体系,是由于地方政府在环境保护、海洋运输、渔业、海事等多个管理部门和各个产业领域部门之间多头管理、重复管理,或自成体系、互不协调,甚至互相掣肘,致使海洋公共管理权力分散,难以全面的规划和综合管理。一般来说,海洋环境保护的管理工作由海洋、环境保护、渔业、交通、和海事等涉海部门组织实施, 各个部门根据分工对不同类型的污染源实施监督治理。目前海域使用“无序、无度、无偿”的状况远未解决,单位和个人随意占用海域或转移海域使用权的现象时有发生,这说明涉海各部门间在共同参与海洋污染治理时缺少沟通协作,职能交叉和机构重复设置的问题依然存在,缺乏综合性法律对各管理部门之间的职责分工做出明确规定,互相推诿的现象随之产生,严重地影响了海洋环境污染的治理效果。此外,我国海上执法队伍还存在执法人员素质有待进一步提高的问题,存在着执法人员文化素质偏低、编制不一、执法能力有待加强等问题。

二、浙江海洋经济可持续发展法律保障机制建构路径

王诗成指出:“海洋的可持续发展以保证海洋经济发展和资源永续利用为目的,实现海洋经济发展与经济环境相协调,经济、社会、生态效益相统一”[7]。从构建法律保障机制的角度加强对海洋经济可持续发展的研究,有利于海洋经济的生产经营方式的改善及环境的保护,走一条资源节约与环境友好的循环经济之路,促进海洋经济的可持续发展。

1.加大教育宣传力度,深化国民的海洋经济法治意识

海洋法治文化的构建是实现海洋经济持续发展、达到人海和谐的最终目的的文化根基。而一个国家海洋意识的强弱,海洋知识的多寡,海洋技术高低以及海洋管理能否有序,海洋法规是否健全等,都会对这个国家海洋经济的发展……产生重要影响[8]。经过多年的普法知识宣传,我国沿海居民的海洋法治意识有了明显的提高,但内地居民的法治观念还很淡薄,总体上落后于国际发达国家人们的海洋法治意识,与当前快速发展海洋经济的要求很不相符。这就需要相关部门进一步采取有效措施。一要加大海洋法治宣传力度。要利用各种渠道和宣传手段,因地制宜地利用各种群众所喜闻乐见的形式广泛开展海洋法治知识的宣传,引导社会公众逐步养成尊崇法治的理念和价值取向。二要强化海洋法治教育。要着力培养全民的海洋法治意识,就必须在各级各类教育培训机构中开展海洋法治教育知识的宣讲,要使广大学员接受海洋文化知识及海洋法治理念的熏陶和灌输,深化国民的海洋法治意识和海洋法治信仰。三是要大力营造海洋法治文化氛围。要组织开展各种涉海的法治学习活动,逐渐培养大众的法治信仰,强化全民族的海洋法治观念。四是要积极营造浓厚的海洋法治文化氛围。要把海洋法治的精神、思想和内涵注入到海洋经济可持续发展的理念中去,使海洋经济可持续发展的法治教育渗透到普通老百姓的日常生活中,确保海洋经济得到持续、健康、快速地发展。

2.完善涉海法律法规,理顺海洋管理体制

要实现依法管海,必须对有关涉海法律法规进行梳理、修订和完善。首先,要以国际公约和《中华人民共和国海洋环境保护法》为依据,加快制定《中华人民共和国海洋法》、《海洋经济循环法》等法律法规,填补海洋经济可持续发展上立法的空白。其次,在现行的海洋经济可持续发展的法律法规中充实相关法律规章制度。修改完善现有法律时要控制好法律法规之间内容条款重叠状况,解决法律法规之间的脱节现象,调整好海洋经济可持续发展法律法规现实性与前沿性之间的矛盾,要求规定要具体合理,可操作性强,建立包括财政补贴、政府采购、税收等内容的支出与税收制度,市场准入制度,生产者责任延伸制度,可持续消费制度,科技支撑制度,奖励制度等等,制定相应的配套完善的实施细则,构建具有中国特色的海洋经济可持续发展法律法制保障体系。

3.强化海洋环境监测预报体系,完善海洋环境监测质量保证体系建设

要想使海洋经济可持续发展,应切实把海洋开发利用与海洋环境保护摆在同等重要的位置。要进一步完善地方性的海洋生态环境保护法规,加强依法治海,加强海洋生态环境保护与建设,有必要在现有海洋环境监视台站的基础上,在近海重点港湾及生态敏感海域采取新建、改造、共建等不同形式,建立环境监测预报机构,健全和完善海洋生态环境动态监视监测网络,并加快建立海洋赤潮灾害预报预警监测系统的进度。同时也要建立和健全海上溢油等重大海洋污损事故应急处理机制,进一步完善海洋环保监督执法机制,加快治理海洋污染,努力实现资源利用集约化、海洋环境生态化,以增强全省海洋经济可持续发展的能力。

4.整合现有的涉海管理机构,进一步提高海洋执法队伍能力建设

加强海洋法治建设,不仅要强化立法,更重要的是坚持依法治海,严格执法,完善海洋执法体系。一是要在现有海洋管理机构的基础上,采用合署办公,委托授权的办法,成立省联席会议或委员会,在时机成熟后,整合现有的涉海管理机构,然后将分散的海洋行政管理权集中起来,统一为一个更高级别统一高效的海洋行政体制管理部门,解决多头管理的弊端;二是制定一套完整科学的海洋行政执法程序和制度,促进执法决策过程的公开化与执法过程的民主化;同时要定期向公众公布环境状况,为公众参与环境执法提供良好的制度环境程序保障;三要全面提高海洋行政执法人员的整体素质和执法能力建设,加强对海洋执法人员的定期培训,注重全面加强执法队伍思想、作风、组织、业务和制度等方面建设,实现思想教育和制度规范有效结合,全面提升执法人员的整体素质和执法能力,为海洋经济的可持续发展保驾护航。

海洋环境监测技术篇8

【关键词】大学 海洋环境科学 培养计划 特色课程

1.引言

根据国家十二五规划纲要:全面提高高等教育质量,加快世界一流大学、高水平大学和重点学科建设,扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模。地方本科院校处于一流的高校与高职院校之间,根据自身的特点、特色进行合理定位,为社会培养应用型的高质量专业人才是二本学院的立足之本,如何培养具有专业特色的专业人才,这在很大程度上取决于培养计划的设置。因此本文详细阐述了以海洋环境科学为特色的培养方案的设置。

2.培养计划设置的指导思想

培养计划是高等学校落实人才培养目标,实施全面素质教育,培养高质量人才的总体设计蓝图。根据学院确立的以“理论基础适度、专业特色明显、应用能力突出、综合素质全面”的人才培养目标要求,以现代教育理念为指导,按照高等教育大众化、多样化的教育观和质量观对人才培养的要求,将专业的教学目标、教学内容与社会经济发展的需求有机地结合起来,以行业为依托,以就业为导向,注重学生知识、能力与素质的培养。制订以海洋环境监测为特色的环境科学专业培养计划,服务浙江海洋经济的发展。

3.培养计划设置的原则

根据环境科学发展战略研究提出的环境科学的人才培养应遵循“厚基础、宽口径、有特色、重能力”的基本原则;遵循本科教育基础性原则;课程体系整体优化的原则;加强技能训练、注重理论联系实际的原则;培养创新思维和创新能力的原则;优化培养模式、加强专业特色建设的原则;注重个性发展、综合培养能力的原则制订环境科学专业培养计划。环境科学是一门综合性学科,需要人文科学知识、自然科学知识和技术科学知识,因此要注重学生基础理论和基本素质的培养,全面优化课程体系,调整课程结构,完善课程内容,注重理论与实践相结合,结合独立学院在高等教育中所占的位置和应有的作用,培养海洋环境领域的实业人士。

4.特色培养计划的设置

4.1地方建设的需要

浙江是个海洋大省,省政府将海水增养殖和海洋工程技术、海水综合利用、海洋防灾减灾、海洋遥感应用技术、海洋油气资源开发技术及外海远洋渔业开发技术等作为科技兴海战略的重点领域。2011年7月7日国务院正式批准设立浙江舟山群岛新区,全市初步形成了以临港石化、船舶修造、水产品精深加工、港口物流、海洋旅游、海洋医药、海洋渔业等为支柱的开放型经济体系。在海洋产业迅速发展的同时,也给海洋环境产生了重大的压力,海洋污染现象日趋严重,培养海洋环境科学的急需人才,是满足浙江省可持续发展的海洋事业对人才的需要。依托地方发展以海洋环境监测为特色,区别于其它高等院校的环境科学专业,培养合格的为地方海洋经济建设服务的具有海洋生态环境保护、海洋环境监测能力的学生。

4.2人才培养的目标

人才培养计划包括培养目标、基本规格和要求、课程结构、课程内容等,其核心是培养目标和课程体系。培养目标是培养适应我国二十一世纪社会主义现代化建设需要,德、智、体全面发展,掌握环境科学尤其是海洋环境科学基本理论、基础知识和基本技能,具备发现、分析和解决一般环境问题的基本能力,毕业后能够在科研机构、企事业单位及行政部门等从事海洋环境科学的基础研究、海洋生态环境研究、海洋环境法、环境评价与规划、海洋环境监测与管理以及环境安全评价等方面的技术工作,具备创新精神、综合素质高的应用型专门人才。

4.3课程体系和课程设置

课程体系是实现培养目标的载体和手段,是培养人才和组织教学的主要依据,课程体系设置决定了学生的知识结构、能力结构,而课程设置状况直接反映了人才培养的方向。在进行课程体系和课程设置时,应当注意向灵活性、多样性发展,构建综合化的课程体系,积极开设交叉学科、边缘学科课程,以适应科学知识和科学技术的广泛交叉和相互渗透。根据学校培养计划课程设置分为:通识教育课程、学科基础课程、专业核心课程、专业方向模块课程、特色辅助课程、技能培训课程、提高强化课程。培养计划80%以上涵盖了环境学、环境自然科学、环境人文社会科学、环境技术科学和环境科学实验与实践的内容。结合舟山地方特色在环境学中增设了海洋环境科学(双语);环境人文社会科学中我们开设了海洋管理学、海洋专业经济学、海洋与环境法、海岸带综合管理、环境经济学、环境规划与管理;环境自然科学中开设了海洋生态学、海水腐蚀与防护、化学海洋学、环境化学、环境生物学、环境微生物学、环境地学(双语);环境技术科学中开设了海洋环境监测、海洋环境污染的生物修复、海岸环境工程、港口环境污染防治、海水分析化学、海水淡化及其综合利用、环境影响评价、水污染控制、大气污染控制、固体废物处理及资源化;环境科学实验有海洋生态学、海水腐蚀与防护、海水分析化学、环境微生物学、环境化学、海洋环境监测、环境仪器分析,环境影响评价课程设计和环境科学综合实验一(一周)、环境科学综合实验二(三周);环境科学实践教学有社会实践调查(一周)、认识实习(一周)、专业实习(十周)、毕业论文(十周),其中基础实验128学时,专业实验256学时,专业实践26周。

4.4培养计划特色的体现

课程设置突出海洋特色,使学生掌握海洋环境监测、环境化学、海洋环境评价、海洋生态学、海岸带综合管理、海水淡化处理技术等方面的专业理论知识和技能。

实验教学突出海洋特色,指导学生利用海洋环境科学技术、方法进行海洋环境污染的调查、海洋环境容量的分析、海水养殖环境监测、环境影响评价和污染物在海洋中的迁移转化规律的研究。学生在实验过程中掌握了获取信息的方法、资料的整理挖掘、环境影响的评价和环境治理等系统的研究过程。使理论教学和实验教学有机的融为一体,学生的实验操作能力得到进一步的提升。

实习基地建设突出海洋特色,已与浙江海洋生态环境监测站、国家海洋环境预报监测中心、浙江海洋研究所、岱山、嵊泗、秀山海水淡化厂等多家企事业单位签约,建立了多处具有海洋特色的教学实验基地、教学改革基地和毕业实习基地,依托当地的涉海类企事业单位和研究机构,不仅为学生的综合技能锻炼和培养提供了一个平台,同时为学生的就业提供了多个选择。

科学研究突出海洋特色,环境教研室教师有近二十项省部级以上科研项目其中国家基金有四项,都与海洋生态环境保护、海洋环境容量分析、海水综合利用、海洋污染环境的修复等有关,学生的综合性实验、设计性实验、创新性实验以及新苗计划、校级科研项目都与教师的科研项目呈相关性,培养了学生的科研意识和创新精神。

培养计划体现了海洋环境科学专业的特色,培养的学生为地方经济建设保驾护航。随着素质教育、创新教育的深入进行,不断更新完善人才培养计划制订的指导思想,同时更新完善人才培养目标、课程体系、教学内容、人才培养模式、教学方法,培养出具有时代适应性、创新性的复合性人才式。

本项目得到了浙江省新世纪高等教育教学改革项目(zc2010040)和浙江海洋学院东海科学技术学院高等教育教学改革研究重点项目的资助,还得到了环境科学教研室全体教师的大力帮助。

资助信息:浙江海洋学院研究生处教学项目。

参考文献:

[1]王家军,俞亚萍.由大学人才培养计划谈高等教育人才的培养[J].当代教育论坛,2010,22(8):80-82

[2]宋凤敏.闵锁田.刘智峰.环境科学专业教学培养计划的改革与修订[J].现代企业教育,2010,18(9):11-12

[3]方萍,刘畅,明道福,闻达远。素质教育、创新教育与人才培养计划[J].北京理工大学学报(社会科学版)增刊,2007,9(4):13-15

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