海洋污染監測

海洋污染檢測（marine pollutiondetection）是對監測人類改變海洋原來的狀態，導致海洋生態系統遭到破壞的狀態。有害物質進入海洋環境而造成的污染，會損害生物資源，危害人類健康，妨礙捕魚和人類在海上的其他活動，損壞海水質量和環境質量等。詞條介紹了海洋環境污染的特點及其污染的種類、海洋污染監測的分類以及海洋監測感測器， 並對國內外海洋污染監測的現狀及套用技術進行了綜述。

基本介紹

• 中文名：海洋污染監測
• 外文名：Marine pollution detection
• 簡介：指人類改變了海洋原來的狀態
• 工作：控制海洋污染
• 涉及學科：環境工程

簡介

對海洋環境要素或指標按規定進行觀測的一種工作。是控制海洋污染，保護海洋環境和資源的重要措施。其主要任務是：定期監測海洋環境中各種污染物質的濃度和其他指標；估量污染物對人體或海洋資源的某些特定成分的影響，並在污染物超過標準時發布警報等。它是為了及時掌握海區的污染狀況和動態，按照預先確定的時間和空間，用可以相互比較的技術和方法進行的。

發展歷程

隨著世界工業的發展, 海洋環境污染已經引起世界沿海各國的高度重視。據報導, 人類每年向海洋傾倒約6 0 0一1000萬噸石油, 約1萬t H g , 約2 5萬t Cu , 約390 萬t Zn , 約3 0萬tPb , 約100萬t 有機氯農藥。這些有毒物質大多分布在淺海近岸水域, 使海洋生物受到污染, 威脅著人類的健康。

進入6D 年代以來, 我國一些近岸海域不斷發生污染事件。導致漁場外移, 灘涂荒廢, 海產品產量減少、質量下降, 海上養殖生物死亡, 人們食用污染的海產品中毒等等。為此, 從1972年起, 我國先後對渤海、黃海、東海和南海近岸海域進行了綜合性和專題件的污染調查。如: “ 渤後口黃海北部污染調查”( 1972-1973 年) ; “ 東海污染調查”( 1974-1976年) ; ” 南海北部海域石油污染調查”( 1975-1965年) ; “ 渤海污染調查”(1976 年) 以及“ 南海珠江口污染調查”( 1976 年) 等。

通過上述調查表明: 我國近岸水域受到不同程度的污染, 局部海灣、河口、灘涂( 如錦州灣、膠州灣、大連灣、珠江口等) 污染十分嚴重, 引起了社會各界的關注。

在此期間, 環境問題也引起世界範圍內的高度重視。

1972年聯合國在斯德哥爾摩召開了人類環境會議, 中國政府派代表團參加了會議。世界環境問題對社會經濟發展的重大影響情況引起了中國政府的重視。1974年我國成立了國務院環境保護領導小組,1977年成立了渤海、黃海污染防治領導小組。

為進一步掌握我國海洋污染的特點和變化趨勢, 為國家及有關部門海洋管理和決策提供依據,1978年6 月渤黃海污染防治領導小組辦公室和國家海洋局共同組建了“ 勃海、黃海污染監測網” 。該網由國家海洋局所屬單位和遼寧、河北、天津、山東、江蘇等五省( 市) 的沿海地、( 市) 級環境監測站共16 個單位組成。從1978年10 月開始按著統一的工作方案和統一的技術要求, 每年6 月、8 月、10 月( 枯水期、豐水期和平水期) 對渤海和黃海海域進行水體、底質30 多個項目的例行監測, 同時對入海的污染源進行全面調查。從此, 我國海洋污染監測工作全面展開。

海洋污染的特點

由於海洋的特殊性, 海洋污染與大氣、陸地污染有很多不同, 其突出的特點是:

①污染源廣, 不僅人類在海洋的活動可以污染海洋, 而且人類在陸地和其他活動方面所產生的污染物,也將通過江河徑流、大氣擴散和雨雪等降水形式, 最終都將匯入海洋。

②持續性強, 海洋是地球上地勢最低的區域, 不可能像大氣和江河那樣, 通過一次暴雨或一個汛期, 使污染物轉移或消除。一旦污染物進入海洋後, 很難再轉移出去。不能溶解和不易分解的物質在海洋中越積越多, 往往通過生物的濃縮作用和食物鏈傳遞,對人類造成潛在威脅。

③擴散範圍廣, 全球海洋是相互連通的一個整體, 一個海域污染了, 往往會擴散到周邊, 甚至有的後期效應還會波及全球。

④防治難、危害大。海洋污染有很長的積累過程, 不易及時發現, 一旦形成污染, 需要長期治理才能消除影響, 且治理費用大, 造成的危害會影響到各方面, 特別是對人體產生的毒害, 更是難以徹底清除乾淨。

海洋污染分類

海洋污染監測按環境介質可分為水質監測、底質監測、大氣監測和生物監測；按地域可分為沿岸近海監測和遠海監測。由於沿岸海域污染較重，污染狀況複雜多變，故沿岸監測具有設站密、項目全的特點，而且每月至少進行一次監測。遠海監測主要測定那些擴散範圍廣和因海上傾廢或因事故泄出的污染物質，一般設站較稀，監測次數較少。有些在水中含量甚微、不易檢出的污染物質可利用底質或生物與水質污染的關係，及生物體富集某種污染物質的特性來間接監測水質。
由於地理環境不同和污染物種類較多，故各海域的監測項目不盡相同。1975年6月開始執行的“全球聯合海洋台站網海洋污染監測”的項目主要有：海洋溫熱結構、鹽度、海流、風、波浪、降水、氣溫、pH、溶解氧、氨鹽、亞硝酸鹽、硝酸鹽、矽酸鹽、總有機碳、油類（可溶油、乳化油）、鉛、汞、銅、鋅、滴滴涕、多氯聯苯和懸浮固體等。
海洋污染監測方法可分為常規監測和遙感遙測。常規監測是指現場人工採樣、觀測、室內化學分析測試及某些相關項目的現場自動探測。遙感遙測則指利用遙感技術監測石油、溫排水和放射性物質的污染。其主要儀器設備有：用於航空遙感的紅外掃瞄器、多光譜掃瞄器、微波輻射計、紅外線輻射計、空中攝影機和機載測視雷達等。此外，還有遠距離操縱的自動水質監測浮標。人造地球衛星也已經廣泛用於海洋污染監測。
海洋污染的調查、監測和研究是海洋環境保護不可分割的三個組成部分。海洋污染監測工作通常是對特定海區進行了污染調查並初步掌握了海洋污染狀況之後開始的。
自1962年以來、各海洋國家相繼開展了海洋污染監測。目前，國際性的海洋污染監測計畫主要有：“全球環境監測系統”的“海洋污染狀況的監測”、“全球聯合海洋台站網海洋污染(石油)監測試行計畫”及“開闊大洋水域選定污染物本底水平監測計畫”等。區域性海洋污染調查和監測活動較多，其中最活躍的區域是北大西洋、波羅的海、地中海、加勒比海及毗鄰水域和西太平洋等。中國在1981年參加了“西太平洋貝類污染監測計畫”。有些沿岸國家還建立了國家級海洋污染監測網路。中國於1978年 6月建立了“渤、黃海環境監測網”；1984年5月，又建立了“全國海洋環境污染監測網”,對沿岸海域實行全面的監測。

海洋污染監測感測器

海洋污染監測感測器概況海洋污染自動監測技術的進步多依靠於電子技術、計算技術、通信技術、材料科學技術等的支持, 而其中感測技術最為關鍵。海洋污染監測感測器同時具有一般感測器與海洋感測器的技術特性, 但是它的技術難度更高、製造工藝更複雜。目前, 污染監測感測器的可靠性、穩定性、測量精度和連續工作時間遠不如其他類型的海洋感測器, 所以, 海洋污染自動監測技術的發展面臨著許多問題和困難。

水質感測器

當描述和評價海洋環境水質污染現狀時,必須對海洋水質污染的主要參數如溫度、pH 、鹽度、濁度等進行現場綜合、長期、連續的監測,以研究它們之間的關係探索海水的細微結構和海洋污染水平。由於對現場綜合水質測量系統的研究和套用早就受到重視, 所以水質感測器發展較快。在海洋水質的現場監測項目中, 除通常的水質監測項目外, 國外對水質污染的其他一些要素也有監測, 如美國的葉綠素監測、日本的重金屬汞監測、德國的放射性監測, 挪威還有營養鹽、放射性和光束透射監測等項目。

遙感器

在遙感技術中, 遙感器也稱感測器。自20世紀70 年代初海洋遙感技術成功套用于海洋污染監測以來, 遙感技術在海洋污染監測中越來越顯示出它的優越性, 尤其對油污染、熱污染、海洋水色、濁度等監測尤為突出。目前,國外套用海洋衛星遙感技術已能對全球沿海污染進行監測。而航空遙感技術在海洋環境污染監測中目前主要用於海上石油污染監測方面,並且是海上石油污染監測的3 個層次(衛星、飛機、調查船)中的主要手段, 現已能可靠測定海面漏油區面積、油膜厚度和溢油量, 鑑別污染源及污染物種類。這方面的技術, 美、日、法、丹麥、瑞典等國家已進入實用階段。

生物感測器

生物感測器就是有固定化的生物材料與適當的換能期間密切接觸而構成的分析工具或系統, 此換能器件可將生化信號換成可定量的電或光信號, 現在生物感測器已經廣泛套用。