浅谈海洋环境监测技术及发展探讨

(整期优先)网络出版时间:2022-05-05
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浅谈海洋环境监测技术及发展探讨

刘敏聪 林佳瑜

深圳市海洋发展研究促进中心 广东 深圳 518000

摘要:近些年来,随着监测技术不断发展,海洋环境监测重要性逐渐显现,根据海洋环境管理需求,需加大对海洋环境监测工作的关注力度,同时应用相关前沿技术,为海洋环境监测工作的可持续健康发展打下坚实基础。基于此,本文将主要针对海洋环境监测技术展开相关探讨,同时针对其日后发展趋势做出剖析。

关键词:海洋环境;监测技术;发展趋势

引言

海洋环境监测可以让我们更深入、更清晰地把握海洋环境,促进海洋资源研发应用和经济的绿色发展,为生态文明建设提供技术保障,平时所说的海洋监测以船舶航行和网格分布监测为主,已经难以满足当代海洋发展的要求。近年来,在线监测逐渐发展起来,在线监测是指在远程操作下,对海岸、浮标等检查介质进行自动采样分析,测量结果根据互联网等数据信号立即传送到接收服务平台,客户可以随时随地阅读和查看信息内容材料,是一种持续的自动化技术监控方式。

1海洋环境监测的重要性

地球上海洋所占据的总面积极其广阔,随着海洋资源的开发和设计,海洋对人类发展的影响越来越重要,在生态环境保护理念在世界范围内被提出的今天,海洋环境的维护已成为世界各国关注的新项目,监测海洋状况的目的是为了更好的第一时间掌握海洋各级环境的变化,协助人们采取有效的对策来维护海洋,让海洋能够长久生存。伴随着人的发展,完成人与人的发展。海洋中的和谐。例如,根据对海洋鱼类的监测,明确渔民开展海钓和休息的时间范围,帮助海洋绿色生态得到休养生息的时间。

2海洋环境监测的内容

监测海洋环境的主要目的是更好地掌握海洋中污染物的含量,明确海洋环境质量水平,预测和分析未来将成为海洋污染物的化学物质及其对海洋环境的可能影响。海洋环境监测中的重点监测对象是对海洋不利影响大、对海洋危害范围大的污染物,在这个环节中,要检测海洋的酸碱度、浊度、含氧量、营养物质等,还要检测海洋中生物的长度、净重、年龄、发育水平等。

3海洋主要污染要素的监测现状

3.1溶解氧

海面溶解氧是评价水体状况的关键指标值。随时随地掌握海洋中的溶解氧,将对海洋生态环境保护和海产品养殖发挥最重要的作用。在国家标准中,采用碘量滴定法测量海面溶解氧。这种方法虽然比较准确,但是耗时较长,不能满足在线测量的要求。溶解氧传感器发展的关键难点是环境污染、反应时间长、稳定性差。近年来,基于Clark型的电化学传感器取得了长足的进步。然而,电化学传感器必须有参比电极,容易受到磁场的影响而导致数据信号漂移和其他易回收的化学物质如H2S,并且整个测量过程都需要氧气。近年来,金属氧传感器的讨论非常活跃,尤其是基于一些有机染料、苯系和过渡元素络合物离子的荧光猝灭基本原理研制的氧传感器备受大家的关注。电化学传感器的缺点,同时可以完成传感器的远程控制和仪器仪表的小型化[1]

3.2无机氮

有机氮是我国海洋河流中最主要的污染物,我国海表水水质检测标准中高锰酸盐指数的测定方法为靛酚蓝法或次溴酸钠空气氧化法,硝酸盐的测定方法为重氮甲酰胺法,磷酸盐采用锌镉氢化铝锂或铜镉柱还原法测定。水质中氨的关键测定方法包括纳氏试验试剂法、蒸气扩散法、电测法、离子交换色谱法和光纤传感测量法。硝态氮的测定方法有很多,但往往受到中间处理的漫长过程,特别是氟化物的影响,影响结果。镉柱氢化铝锂虽然可以去除氟化物的影响,重现性也不错,但还原后的硝酸盐含量不够稳定,必须立即测定,二氧化氮敏感电极的发展趋势比较完善,但目前还没有合理的方法对水质,特别是海面高锰酸盐指标成分进行实时、长期的监测。二氧化氮敏感电极虽然可以实时准确地测量水质中的NH3-N,但更常见的是谈环境污染(电导率小于5ms/m)。尤其是在海面正离子的选择中,NH电极很难立即测量出高锰酸盐指数成分,这主要是受到强正离子的影响。

4海洋环境监测技术分析

4.1水下GPS定位技术

作为水声通信设备的关键技术,水流声高速传输和数据传输技术具有信息传输的主要功能,是完成与水介质之间信息传输的重要途径,或水介质之间,与数据信息远程数据传输技术相配合的发展趋势是水下GPS定位技术。可以完成基于协同定位系统、水流声精确定位、浮标技术和水流声通信技术的水下媒体和机械设备,精准定位。与水流声的精确定位相比,水下GPS定位技术具有更高的精度,它的使用可以完成对船舶的精确定位,对于水中的整体目标,还可以获得其坐标数据信息,另一方面,GPS的应用更加方便灵活[2]

4.2遥感监测技术

近年来,随着计算机软件技术的飞速进步和传感器技术的缓慢发展和设计,智能遥感技术监测技术逐渐被开发、设计和应用,以飞机、通信卫星等机械设备为关键媒介的综合监测技术。由于遥感技术采用了高水平的监测,大大扩展了监测标准,可以完成对监测信息内容的全面采集,得到的具体内容和数据信息也越来越丰富。该技术的应用可以完成对海洋质量的宏观经济分析和科学研究,如今,可以利用海洋遥感技术监测的新项目有:海洋表面温度和海水盐度、海洋叶绿素素和悬浮物浓度值,作为一种实施卫星遥感监测的海洋遥感技术监测,它不仅可以完成大范围的遥感技术监测,而且可以进行长期、不间断的同步近实时监测。

4.3船载快速监测技术

与传统技术相同的一点是,船载快速监测技术的抽样也是选择船舶,但与传统技术不同的是,船载快速监测技术在施工现场抽样后立即进行抽样检验和数据统计分析。根据卫星通信互联网,将获取的信息实时发送到大数据中心。然后,根据相应程序,大数据中心对收集到的数据信息进行综合分析和解决,找出危害当地海洋环境的要素,船载快速检测技术的特点是:数据和信息准确,反映条件全方位,使用方便[3]

5海洋环境监测技术发展

对我国来说,未来海洋环境监测技术的发展主要与世界各国产品研发前端、加强基础技术发展、监测设备生产制造逐步转产有关,到产业发展。在海洋监测人员层面,加强人才培养,发展壮大从事海洋监测和产品研发的人才队伍,近年来,我国科研工作稳步发展,对科技人员的要求越来越高,规定也越来越高,海洋监测技术在国际上处于优秀水平,对我国海洋监测技术的快速发展和国际地位的提高具有十分重要的意义。另一方面,高度重视海洋自然环境监测的有效性,加强海洋监测应用,完善海洋监测的具体内容和新项目,提高对获得的海洋监测数据信息的逻辑思维能力,今天我国海洋监测技术逐步完善。

6 结语:

在我国这样的海洋发展下,海洋环境监测技术是发展海洋经济、提高海洋服务能力的必要条件,同时,它也是一项关系到人身安全的重要技术,作为发达国家,提高对海洋环境的监测能力是我国正在努力向世界发达国家靠拢。在各领域学家的全力配合下,在我国多人科研的条件下,我国海洋环境监测技术和检测武器装备得到了快速、持续的提升。

参考文献:

  1. 李晓华, 孙士兵. 海洋环境监测系统中的数据存储技术研究[J]. 舰船科学技术, 2020, v.42(08):140-142.

  2. 徐永辉, 黄文国, 曾鸿俏. 海洋环境监测质量管理现状及解决措施探析[J]. 广东化工, 2021, 48(13):2.

  3. 吴勇剑、刘晓飞、林森、苑克磊. 海洋环境监测与现代传感器技术[J]. 信息记录材料, 2020, 21(10):2.