本文内容转载自微信微信官方账号：溪流的海洋生命。版权归原作者和发布媒体所有。发表内容仅供交流和参考，不代表本刊立场。中国有漫长的海岸线和丰富的海洋资源。科学合理地开发海洋资源是海洋经济可持续发展的需要。通过海洋环境监测，一方面可以最大限度地保护海洋环境不受污染，为海洋生物提供安全的生存环境提高其繁殖的质量和数量，有利于人类生存环境的优化；另一方面，加强对海洋环境的监测，可以为海洋能源的开发提供监测数据。同时，中国是海洋灾害的高发地区。加强海洋预报预警监测，可以尽力趋利避害，维护海洋环境，维护生态平衡。海洋的总面积占地球表面积的71%，其中蕴藏着许多矿物能源、海水能源和生物能源，这些能源实际上可以直接或间接地创造经济效益。此外，开发和利用海洋资源可以成为减少陆地资源的重要途径。对于人均资源达不到世界人均资源的中国来说，更应该重视海洋环境监测。海洋监测是海洋生态环境保护的基础，监测质量与检测技术密切相关。目前，海洋环境监测的主要手段有：卫星和航空遥感系统；船舶、浮标、潜水器、海底地基、台站等的自动监测系统。和分析系统。

来源：江苏海洋大学

海洋环境监测有哪些类型？

海洋环境监测包括监视性监测、海洋资源监测、海洋权益监测、基线监测、常规监测、定点监测、应急监测和专项调查等。一般来说，也可以分为以下四种：海洋基线监测、常规监测、应急监测和研究性监测。基线调查基线调查是对环境质量基本要素(水文、气象、水质、地质、地貌、海洋生物等)的初步调查。)在特定海域和长间隔后趋势变化的反复调查时间。基线调查分为初测和复测。初次调查是对特定海域的首次综合调查，已获得该海域海洋环境基本要素的背景值；重复调查是初次调查后性质相同的重复调查，对研究区域海洋环境要素的时空分布和010与31019的差异具有重要意义。常规监测常规监测以基线调查为基础，通过优化选择一批有代表性的监测站点和项目。常规监测的主要目的是获取空间分布，是一个相对固定的长时间逐年观测的周期。常规监测点应具有环境代表性，避开排污口和排污口区域进行复垦和养殖。不同监测航次的监测站点应保持不变，常规监测点的环境代表性能准确反映区域海洋的环境质量，并能据此做出环境评价，分析污染物的成因和污染途径，为海洋环境管理提供数据支持。3.应急监测应急监测又称污染事故监测，是指在海上发生有毒有害物质释放或赤潮等灾害和突发事件时，在附近固定站点临时增加的反应迅速的现场观测或有针对性的观测。常见的海洋污染事故包括溢油、赤潮、核污染、有毒农药和化学品泄漏等。这些海上突发性污染事故往往能在短时间内对区域海洋环境造成严重甚至毁灭性的危害时间。应急监测的主要目的是快速确定扩散范围和污染程度

研究性监测研究性监测是指对海洋污染对环境的污染范围、污染强度和迁移转化规律进行的专项、深入的研究性监测。科研监测多由科研单位组织。其主要任务包括：研究生态环境质量，如环境背景值；研究污染物在海洋中的迁移转化，在生物体内的积累、转移和浓缩过程；研究海洋污染对海洋生态系统的影响，为海洋环境保护研究提供方向，为预测环境质量提供服务；研究开发海洋环境分析监测方法、监测数据处理方法和监测手段，实现监测方法标准化，研究验证环境监测管理方法，建立立体环境监测网络。

海洋环境传感器及其分类

海洋环境监测主要是指对海洋水域、沉积物、海洋生物、海洋大气、气象、水文、海冰等生态健康环境的监测和调查活动。海洋环境监测是我国海洋生态环境保护、海洋环境管理和海洋事业发展的重要手段和措施。我国海洋生态环境监测标准体系较为完善，以污染监测和调查为主，污染和生态长期或短期监测为辅，结合相关海洋工程和开发业务，建立了多参数、长期、立体、实时、有效的监测体系。海洋环境传感器可以监测物理、化学和生物参数，主要包括综合水质参数(pH、溶解氧、温度、盐度、浊度、叶绿素、化学需氧量和生物耗氧量等。)、营养物质、有机物(有机碳、多环芳烃等。)、生物毒性、藻类和重金属等。目前，海洋生态环境传感器包括营养盐传感器、重金属传感器、海洋碳酸盐系统传感器、放射性传感器、石油污染物传感器、浮游植物传感器等。

以浮游植物传感器为例。植物浮游生物的光合作用与叶绿素、胡萝卜素、藻蓝蛋白和藻红蛋白有关。近年来，发展了用于分析植物浮游生物的粒子数和粒子大小的光纤传感系统。波长为488m的激光发射到水下探头，在海洋中拖曳探头对海洋进行扫描测量。浮游生物颗粒受光照射产生的荧光和散射光被传回海面。经过滤波后，荧光脉冲被光电倍增管转换成电脉冲进行波高分析，从而获得粒子数和粒径分布的相关信息。从以上海洋传感器来看，海洋传感器处于海洋感知的前沿。目前，海洋传感器的设计和发展必须注意采用新原理、新结构和新材料，以适应海上恶劣的自然环境和条件。我们相信，随着科技的不断发展，海洋监测和传感器技术会给人类带来更多的发现。

海洋环境监测技术

1.沿海海洋环境实时监测装置沿海海洋环境实时监测装置是一种实时采集区域海洋环境预报数据的系统。其主要功能是实时监测近岸海洋环境，有利于人们及时了解近岸海洋环境。1991年，美国国家海洋和大气管理局在佛罗里达州坦帕湾安装了一个物理海洋学实时系统，可以获得水深、风向、潮汐、潮流和海面油膜运动的实时数据和状态。这些监测到的数据在海上船舶航行、海面油污运动或沉船搜救中发挥着重要作用，平均每年给坦帕湾创造200多万的经济效益。海洋污染监测技术目前，许多先进的海洋国家通过海洋调查来监测水质、污染物、沉积物和生物。海洋污染监测的实施主要依靠高灵敏度的分析仪器，检测的污染物可以精确到微克或微微克。海洋污染监测包括生态系统梯度分析法、指示生物法和群落结构法。目前，利用这些海洋污染检测方法，已经查明了河口和海洋生物体内有毒物质的结构、微量元素和蛋白质的解毒功能。此外，还检测了与贝类和鱼类缺氧相关的碳循环和营养循环，并根据监测结果制定了部分贝类的水质标准。近年来，海洋污染越来越严重，海洋污染检测技术得到了广泛应用。尤其是沉积物的监测技术，备受关注。由于沉积物通常在海底，稳定性好，污染物的含量和组成能准确反映海洋污染程度。检测数据也可作为海洋质量评价的参考资料。实际应用案例如下：美国南加州大学研制的深海登陆器采用程控装置，可自动沉降海底，定期采集该范围内的水界面和沉积物样品，并在实验室分析海底沉积物的化学营养成分。

随着计算机卫星技术的发展，卫星遥感监测技术在海洋环境监测中得到了广泛应用，并取得了良好的效果。应用技术配置包括多光谱扫描仪、海洋彩色成像仪、海岸带彩色扫描仪和合成孔径雷达等。通用陆地卫星的多光谱扫描仪用于监测沿岸悬浮泥沙的含量和扩散。用于监测侧工业污水和生活污水。从1972年到1977年，海上发生过三次大规模溢油事故。利用海洋水色成像仪和沿岸水色扫描仪对海域悬浮物或叶绿素浓度进行分析，实现了24小时对海洋石油污染的实时监测，具体监测溢油的分布范围、油膜厚度、运动扩散状况和溢油量。合成孔径雷达(SAR)可以自动生成油污图像，绘制热污染和城市污水排放地图，帮助追溯突发性溢油的污染源。近十几年来，随着石油工业的发展，海上石油运输业也形成了一定的规模，也引发了油、原油泄漏等问题。针对这种情况，航空油液污染监测技术的应用逐渐成熟。该技术具有响应速度快等优点，在海洋环境监测、执法取证等方面取得了显著成效。上世纪90年代初，英、法、美、日、丹麦等国在固定海域联合启动了约25 ~ 30套不同功能的航空污染监测系统。而且这些国家的海洋管理部门都配备了油污监测实时预报系统，对自己的监测点进行24小时连续实时监测，不仅能有效测量溢油海域面积、油膜厚度和溢油量，还能准确识别污染种类和污染源。

海洋环境监测技术的发展趋势

随着科学技术的进步，在光学、电学、力学和材料学快速进步的推动下，海洋环境监测技术不断更新和完善，监测仪器的性能有了很大的提高提高。随着传感器技术的发展，海洋环境监测进入了实时、立体的时代。20世纪80年代以来，海洋环境监测呈现出“多样化、实时化、长时间序列化、立体化”的发展趋势。一方面，国家和区域海洋环境监测系统在关键海域发挥着重要作用；另一方面，海洋环境监测资源的共享和全球监测网络成为一种趋势。1.海洋环境的复杂性向监测仪器小型化和多参数化方向发展，要求海洋环境监测仪器能够进行现场、原位和在线监测，并且具有小型、灵敏、快速和自动化的特点。随着微电子、微传感器、计算机技术、新材料技术、遥感卫星技术以及各种高新技术的应用，海洋环境分析监测仪器的设计发生了根本性的变化。很多仪器都在向小型化、微型化、多参数化方向发展。微生物学、光电技术、生物芯片技术、分子生物学技术等许多新技术不断被吸收并应用到传感器元件中，新一代新型监测仪器正在推动海洋环境监测仪器的发展。目前，大多数多参数水质监测仪已经发展成为多个单功能或多功能微探头的组合。如美国Hash公司生产的多参数水质监测仪，最小外径小于5cm，可监测溶解氧、pH、氧化还原电位、电导率(盐度、总溶解固体、电阻)、温度、深度、浊度、叶绿素a、蓝藻、罗丹明WT、铵/氨硝酸离子、氯离子、环境光。此外，色谱仪、分光光度计、X射线荧光光谱仪、热分析仪等仪器的体积也大大缩小。目前有气相色谱仪、光谱仪、近红外光谱仪、X射线分析仪等便携式分析仪器。由于海洋具有高盐度、高复杂性和管辖区域广的特点，海洋环境监测仪器与淡水水质监测仪器在设计上存在一些差异。一些海洋浮标、潜水器和海底监测平台位于远离陆地的外海或深海，无法像岸基监测平台那样频繁更换仪器、试剂和能源。因此，海洋环境监测仪器正在向小型化、多参数方向发展，低能耗、低溶剂消耗也是未来海洋环境监测仪器的一个发展方向。目前已有部分厂商推出无溶剂监测仪器。比如美国特纳的TD-1000C就是一种连续、在线、无溶剂的紫外荧光油监测仪。此外，海洋微生物丰富，长时间在水下工作的监测仪器不可避免地会被海洋生物附着和破坏，导致仪器性能下降，使用寿命缩短。特别是一些敏感元件表面的少量腐蚀和生物粘附，会损害设备的工作性能，进而降低整个仪器系统的测量精度和可靠性。因为海洋中有很多极端环境，比如海底高压、海底热液喷口等。在未来海洋环境监测仪器的发展过程中，有必要开发一种对极端环境耐受能力强的新型传感器探头或监测方法，并将其与材料防腐和抗生物粘附技术相结合，开发一种体积小、溶剂消耗少或无溶剂消耗、抗干扰能力强、抗生物粘附和抗腐蚀的高效、灵敏的多参数海洋监测仪器。

我国海洋监测仪器行业在高端产品和创新研究上遭遇国外垄断和技术封锁，在低端产品上有自己的产品。但仍缺乏关键核心技术和对工艺、关键材料的深入研究，关键技术仍依赖进口。此外，用户对国产仪器的不信任也是我国监测仪器相对落后的重要原因。在国内，除了温度和盐深测量仪器外，其他理化监测仪器的成型产品很少，海洋仪器的R&D和生产厂家也很少。国内海洋监测仪器生产企业规模较小，缺乏自主创新产品。海洋环境自动监测系统一体化海洋环境自动监测系统有两个优点：一是以原位监测的方式，实时在线反映海洋环境的变化；其次，采用自动监测，大大减少了人力投入，便于获得连续、稳定、长期的监测数据。原位监测是指通过安装传感器、采集器和通讯器，对原位测试对象进行自动化、电子化、数字化、网络化的原位测试。原位监测是许多科学家极力推崇的海洋环境监测方法。早期海洋环境监测中的一些环境元素是从海洋中采集，带回实验室进行分析检测。这种方法将待监测的环境要素从海洋环境中分离出来，无法真实反映海洋环境的状态，无法获得连续的实时数据。原位探测可以监测海洋区域空间和瞬时连续变化的信息，真实反映海洋环境活动和演化的动力系统，具有操作简单、灵敏度高、反应速率高等优点，特别是在极端海洋环境条件下，如深海高压、海底热液喷口、极地海洋等。样品的采集和保存面临很大挑战，原位监测可以深入到这些区域，获得全面准确的海洋环境信息。原位监测技术是传统海洋学研究方法的重大突破，它的应用对海洋资源的勘探、海洋环境的监测和保护以及海洋科学的研究具有重要意义。随着传感技术和通信技术的发展。随着海洋自动监测技术的快速发展，各海洋强国都建立了海洋动力要素和海洋环境污染物的同步自动观测网络。包括岸基海洋环境自动监测平台、海底观测网、自动监测浮标、海底标志物和海底固定式和移动式自动监测平台。如何研制一种体积小、能耗低、数据实时传输、多功能、多参数、能连续稳定工作的自动监测系统，仍是未来海洋环境监测发展的重点方向。

深海观测技术深海蕴藏着丰富的油气资源、矿产资源、生物和遗传资源。近年来，各国在深海领域的竞争日益激烈，深海已经成为继海面/地面观测和航空遥感之后的第三个地球科学观测平台。深海观测系统正逐渐成为海洋技术领域的研究热点。深海环境可视化、实时、长时间监测，海洋矿产资源成矿机制、开发环境、环境影响评价研究；对深海生物及其基因研究具有重要意义。由于深海高压的特点，几乎所有的浅水监测仪器都不能直接应用于深海。需要采用特殊材料，构建新的小型化电极或光学元件，采用光电机一体化。开发耐高压、耐海水腐蚀、低能耗的观测仪器，开发适合监测深海环境(如高压、高温、高盐等)的传感器或仪器。);发展适用于深海环境观测的移动或固定平台，发展水下观测系统的电源、数据通信和组网技术；发展空间、水面、水下、海底多平台立体观测技术；建立长期水下或海底观测网络是深海海洋环境监测技术发展的基本趋势。区域海洋环境立体监测网络和信息服务国际先进的区域立体实时监测系统通过“实时观测-模型模拟-数据同化-业务应用”形成完整的链条。互联网为科研、经济和军事应用提供服务，区域海洋环境立体监测强调整体性和系统性观测。根据区域环境特点，通过岸基、船基、海基、海基、天基、天基相结合，形成空-天-海一体化监测，为人们提供立体、连续、实时、长期的海洋数据。

随着社会的发展，环保的理念被越来越多的人所接受，海洋开发业也取得了长足的进步。海洋环境监测不仅是为了满足科学研究和国家的需要，而且越来越多的企业和个人希望了解海洋环境信息。许多国家已将信息服务纳入区域海洋环境立体监测网络，并通过互联网与相关政府部门、科研单位甚至个人共享监测网络的数据信息。以社会需求为导向，服务于经济、社会发展和国家利益，发展区域性立体监测网络和信息服务，将是未来海洋环境监测发展的重要方向。全球海洋环境监测网络海洋是一个相互联系的整体。要真正了解海洋，必须在全球范围内进行研究。目前，国际上正在积极开展各地区、各国观测系统的联合运行，在各国现有观测网络的基础上实现联合观测和数据共享提高全球海洋观测能力。由联合国教科文组织政府间海洋学委员会和世界气象组织联合发起的全球海洋观测系统(GOOS)是基于海洋监测全球化的思想而提出的。通过联合各个国家和单位，全球海洋观测系统被部署到全球，研究大尺度海洋气候循环及其演变规律。国际海洋数据和信息交换系统是联合国会员国的海洋数据中心和组织的集合，它们执行海洋数据和信息交换系统。其目的是以尽可能低的成本向各国研究人员提供国际交换数据。它在全球海洋数据采集、数据应用和数据共享方面发挥了积极作用。中国也于1981年加入，并与世界主要海洋国家建立了良好的合作关系。然而，与美国、日本和一些欧洲国家相比，中国的海洋环境保护水平还很低