海洋环境科学范文

导语：如何才能写好一篇海洋环境科学，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词　海洋工程环境　课程　教学改革

中图分类号：G424 文献标识码：A

0　引言

海洋工程环境这门课重点介绍风、浪、流、冰对海上建筑物的作用以及工程上计算环境作用荷载的方法，最后还介绍了泥沙颗粒的基本性质及波浪潮流作用下海岸岸滩的变形淤涨规律，是船舶与海洋工程专业学生重要的专业基础课，为后续船舶设计和平台设计专业课提供基本知识储备。

1　目前存在的问题

按照中国石油大学（华东）现行船舶与海洋工程专业本科人才培养方案，海洋工程环境课程教学安排在第六学期，理论教学　46　学时，实验教学两学时。其相关课程有流体力学、船舶工程、海洋钻井工程、海洋平台工程等。通过对教学环节各方面的分析总结，发现问题主要存在以下几个方面：

（1）课时不足。海洋工程环境课程的内容很多，囊括了所有海洋工程环境的作用力。有限的学时分配显然很难做到将教材中的内容讲授完全，势必有些内容只能泛泛带过。因为课时紧张，授课方式以教师讲授为主，无法发挥学生学习的主动性，也没有足够的时间与学生进行思维互动，进行启发、提问和讨论，教师毫无余地开展创新教育实验。

（2）缺乏实践。由于实验室建设还未完备，仅开设了一门实验课，即立波的波压力测定实验，实验设备仅有一套，限制了学生实验的积极性和主动性。而且实验也是让学生按照规定程序完成实验，不能很好调动学生的主观能动性，积极参与进来，没有达到实验的真正目的。

（3）教师工程经验不足。海洋环境课程内容多、涉及面广，要求教师除了有较高的理论水平和教学经验之外，还必须具有一定的实践经验。高校教师缺乏必要的实际工程经验，加上个人知识结构的局限性，要在课堂上除传授课本理论知识外，同时调动学生学习的主动性，就成了一项困难的任务。

2　教学改革方法

2.1　调整教学内容

（1）学习专业基础课的目的是深化相关专业课程的学习，为其提供知识储备。首先根据本校学生的学科发展需要合理安排海洋工程环境这门专业基础课的内容，并在提升教师的教育理念，加强教材建设，优化教法，重视实践教学环节的基础上建立海洋工程环境课程的教学团队。团队教师有计划地组织课外答疑活动，引导专业资料的阅读，提高学生对专业知识的理解和应用能力。

（2）重点讲述海浪及波浪作用力部分。这部分共包括三章的内容：海浪、海浪观测与海浪谱以及波浪作用力，除了基础的波浪理论之外，这部分还包括现实的波浪观测和记录方法，随机波的统计意义表达和海浪谱，最后波浪作用力的计算，将理论知识在实践中应用。首次讲课还可以多准备一些材料，介绍本课程的发展沿革，前辈专家学者的创见轶事等等，起到抛砖引玉的效果，有效激发学生的学习兴趣和热情。

（3）重点讲述潮位预报和海流以及冰的作用力部分。讲授时要注意与相关课程的衔接，如潮汐部分可结合海洋学内容讲解；冰的作用力可结合海洋平台稳性计算讲解。讲授时尤其要注意增强授课内容的系统性、条理性。

（4）内容较简单的风和泥沙运动，可适当减少授课时间。讲授时要多列举工程实例，激发学生兴趣，避免枯燥；一些易懂的部分可以适当方式引导学生自学，以教师提问的方式强调重点。教师要注重培养学生自主观察、积极思考的能力。

（5）在教学中应及时补充新标准、新规范、新观念和新的政策法规，最好能结合最新的工程实例，介绍本学科的最新研究成果，帮助学生了解本学科新技术新理论的发展概况。

2.2　多种教学手段的应用

（1）采用多媒体教学。图片、视频、Flash　动画等，能形象表述风、波浪、潮流、海冰、泥沙等海洋动态的物理运动过程，以及外界因素对其产生的影响。对于必要的公式理论推导，可配以板书方式讲授，使教学内容更加丰富生动，简单明了，吸引学生的注意力。

（2）多介绍工程实例。海洋工程环境是一门实践性很强的课程，工程案例是一项不可缺少的教学材料。尤其引入工程事故案例，通过这些工程事故使学生深感海洋环境中设计和校核工况这一关决不能放松，唤起学生的工程责任意识，不仅有助于学生更快理解理论知识，又能培养学生的专业兴趣和对具体问题的分析能力。

（3）引入课堂分析讨论。对于带有启发性或争论性的论题，教师可不直接讲授，而是留给学生自己思考提出结论的余地。在具体操作上有两种方法实现，一是课前布置议题，然后上课时组织学生讨论并发言；二是鼓励学生在课堂上提出问题，对于有争议的问题，由学生随机分组进行小组讨论。

2.3　改革实践教学环节

传统的实验教学主要是验证性实验，学生学习积极性不高，除实验课程外还应加入实习环节。组织学生到唐岛湾，相对于实验室的波浪水槽，通过实际海洋环境的直观感受增加对波浪测定，潮余流测定等观测方法和观测结果在时空上变化的理解。到中海油海工基地参观，可通过技术人员的现场讲解加深对理论知识的掌握和应用。

2.4　强化教师教学能力

海洋工程环境专业的教师必须具备合理的知识结构，除了必备的海工专业基础、流体理论基础外，作为工程类课程的教师，实践经验也非常重要。学校应积极为教师创造实践机会，安排教师深入相关企业和施工现场。同时为教师提供继续深造提高的条件和机会，比如国内外同类大学的短期进修培训，还可以探索团队式教学模式，由老教师一对一指导年轻教师，或全体教师通过定期的教案交流、参与指导学生申报大学生创新实验项目等，逐步提高年轻教师业务能力和综合素质。

3　结语

海洋工程环境是船舶与海洋工程专业一门非常重要的专业基础课程，目前的教学环节和教学方法还不够完善，教学效果未达到预期目标，本文提出的一些教改措施，还需要创造条件进行实践，从而验证其可行性和有效性。

参考文献

[1]　杨飞，陈永芳.船舶工程技术专业项目化课程体系建设研究.武汉船舶职业技术学院学报，2011（5）.

[2]　黄超，刘德华等.提高材料力学课堂教学质量体会.高等建筑教育，2011（20.5）.

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我国沿海区域发展战略布局大势已定，开发和利用海洋资源已经进入快速发展阶段，大批的海洋建设项目即将上马，导致海洋经济快速发展与海洋环境保护之间的矛盾日益加大，这是面对海洋工作的机遇和挑战。

二、海洋工程建设项目增多，行政监管部门面临新形势

海洋建设项目增多，违法海洋项目也逐渐增多。国家海洋局《海洋行政执法公报》，2008年中国海监查出违法行为占海上项目的7.7%，2009年违法用海占用6.4%，2010年违法用海占用6.3%，主要涉及的问题是：填海工程、海上建设堤坝工程、海底管道、海洋资源开发等多种类型。从数据来看，海洋工程项目逐年增多，违法占用海的行为很难制止，用海项目向多元化发展。这就迫切需要国家的法律体系更新，行政部门监管到位，解决新问题。

三、海洋环境保护提高标准，行政监管迎接新挑战

随着社会经济的发展，对社会物资的需求急剧增大，陆地的资源已经无法满足，人们将眼光对准海洋资源，再加以各国对海洋环境保护的重视逐渐提高，保护海洋环境成为海洋监管部门的重要责任。国家出台了一系列的法律体系，例如《中华人民共和国海洋环境保护法》简称《海洋环境保护法》，随后又出台了《防止海洋工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》简称《海洋工程管理条例》。这些法律出台为海洋行政监管部门提供有法可依，加强海洋工程项目建设的事前、事中、事后的监管，彻底监管到位。

四、海洋工程建设项目主要面临的问题，以及形成原因分析

随着海洋行政监管部门不断深入开展工作，在监管工作方面也逐渐凸显一些问题，主要表现在以下几个方面：

（一）执法部门与工程项目严重脱节，导致监管不到位

从国家程序要求每个海洋工程项目都要经历环评核准，也是海域使用论证，这一环节是判断工程项目是否合法的重要环节。但是有些省市在实际实施阶段，执法部门没有介入审批环节的参与，甚至项目信息也为反馈到行政监管部门，导致海洋项目工程监管不到位，地方行政监管部门收集信息只能依靠自己的企业检查得到获取，这就容易出现监管不到位，违法项目屡禁不止，导致审批部门还在为其建筑方积极办理合法手续。

（二）海洋行政执法部门技术含量低、科学性不强

海洋环境工程保护是一项多元化的综合性工程，与高科技产品紧密相连。海洋行政监管部门要想高校快速的正确履行职责，离不开高科技技术部门的支持和配合。综合统计近几年违法案件，海洋监管部门无依据执法，因为在海洋污染程度的鉴定需要一个科学体系的支撑，依靠执法人员很难做出正确的判断。技术标准和技术检测能力现在在海洋工作是一个盲区。国家对海洋监测采取动态监测，监测部门与执法部门沟通不健全，导致最新数据无法及时提供给执法部门，再加上检测部门缺少技术部门的支持，无法及时检验鉴定、验证，执法部门执法难度较大。

（三）海洋工程环境标准缺失，评价体系机制不健全

要真正做到海洋环境科学监测，不可能没有健全的评价体系。近几年，我国颁布了许多评价体系标准，例如《海洋工程环境影响评价技术标准》、《围填海工程填充物质成分限制》、《海洋溢油生态损害评估技术导则》。这些标准为海洋工程监管提供执法依据和指导原则。但是这些准则无法满足海洋工程发展出现的新问题，甚至有一些领域还没有制定有关条例，因此，海洋监管体系必须不断更新、完善。

（四）海洋工程动态发展较快，监测技术水平不高

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作者简介：马丹（1984-），女，汉族，天津人，工程师，硕士，主要从事海洋环境监测。E-mail:md00000@gmail.com

（农业部渔业环境及水产品质量监督检验测试中心，天津 300221）

摘要：对2012年10月至2013年10月期间，在渤海湾天津海域采集的毛蚶（Scapharca subcrenata）、菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum）、缢蛏(Sinonovacula constricta)、脉红螺(Rapana venosa)、文蛤(Meretrix meretrix)、牡蛎(Ostrea cucullata)、四角蛤蜊(Mactra veneriformis)和扁玉螺(Neverita didyma)等常见贝类样品生物类、石油类、重金属污染状况进行调查及初步评价。结果表明，化学污染因子石油烃、Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、无机As均有残存，生物污染因子粪大肠菌群、腹泻性贝类毒素也均有检出，但含量值较低。总体来看渤海湾天津海域常见贝体没有受到明显污染。

关键词 ：渤海湾；贝类；重金属；石油类

渤海湾是中国三大海湾之一，天津近岸海域更是高度开发利用海洋资源的地区，处于渤海湾西北部，海岸线南起歧口，北至涧河口，长达153 km，管理海域面积2 500 km2，其中滩涂面积2 500 km2[1]。集中了海洋化工、港口、滩涂养殖、浅海油气矿产资源开发、旅游、盐业等多种经济作业，每年大量的生活污水、工业废水和浅海养殖废水等经北塘和大沽两大主要排污口排入渤海湾，导致环境逐渐恶化。海洋贝类由于其特殊的栖息环境和生活特性及对海洋环境中化学、生物毒素的耐受力和富集能力，因此常被作为海洋环境的指示生物。近年来，为了更全面有效地保护海洋环境，国内外大量的研究重心都转移到对海洋生物体质量的调查[2-4]，海洋生物监测也成为全球海洋污染监测的重要手段。本文对毛蚶、脉红螺、菲律宾蛤仔、四角蛤蜊等[5]8种渤海湾天津海域常见捕捞贝类的污染因子进行检测分析，多方面了解近岸海域水质及沉积物状况，为海洋生态环境保护积累数据。

1材料与方法

1.1样品采集和预处理

2012年10月至2013年10月期间，在渤海湾天津海域采集贝类样品，共采集了毛蚶(Scapharca subcrenata)、菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)、缢蛏(Sinonovacula constricta)、脉红螺(Rapana venosa)、文蛤(Meretrix meretrix)、牡蛎(Ostrea cucullata)、四角蛤蜊(Mactra veneriformis)和扁玉螺(Neverita didyma)共8种贝类56份样品(表1)。贝类样品用现场海水冲洗沥净后放入容器中，加冰封存至实验室，即时检测。

1.2测定方法

根据GB 18421-2001海洋生物质量[6]，分别对贝类样品的石油烃、重金属、生物类等污染因子进行检测，具体项目及方法见表2。

表2检测项目及方法

1.3评价方法

1.3.1单因子污染指数法

Ii=Ci/Sij

式中Ii表示i测项的污染指数（单因子污染指数的计算值），Ci表示i测项的浓度值或指标值，Sij表示i测项的j类生物质量标准值。根据HY/T 078-2005 海洋生物质量监测技术规程[10]中规定，以单因子污染指数1.0作为该因子是否对生物产生污染的基本分界线，小于0.5为生物未受该因子污染，0.5～1.0之间为生物受到该因子污染，大于1.0表明生物已受到该因子污染。

1.3.2内梅罗综合污染指数法

式中：I综为综合污染指数，Iimax为污染物单项污染指数中的最大值，为单因子指数平均值。经过内梅罗公式计算出综合污染指数，将不同贝类样品的各种污染单因子综合成一个整体数据。

2结果与评价

2.1结果

全部56份贝类检测样品中化学因子，石油烃含量范围为0.338～55.837 mg/kg，平均含量为17.365 mg/kg，其中螠蛏中石油烃的含量明显高于其他种类。Cu的含量范围为未检出～39.82 mg/kg，平均含量为5.90 mg/kg，其中毛蚶中Cu的含量最少，而牡蛎的含量最高。Zn的含量范围为6.96～79.34 mg/kg，平均含量为17.77 mg/kg，其中脉红螺的平均含量最高。Pb的含量范围为未检出～0.432 8 mg/kg，平均含量为0.140 4 mg/kg，其中含量最高和最低值都出现在牡蛎中，但种间平均含量最高的样品为螠蛏。Cd的含量范围为0.086 9～2.791 0 mg/kg，平均含量为0?311 8 mg/kg，其中含量最高值及种间平均含量最高值都出现在毛蚶中。Hg的含量范围为0?001 65～0.035 47 mg/kg，平均含量为0.011 7 mg/kg，其中平均含量最低的贝种为脉红螺，最高的为文蛤。无机As的含量范围为0.057 7～0?653 1 mg/kg，平均含量为0.259 3 mg/kg，其中四角蛤蜊和文蛤含量都相对较高，而螠蛏的平均值含量最低。生物因子中，粪大肠菌群总提污染水平不高，仅检出一例腹泻性贝毒阳性，其他样品腹泻性贝毒及麻痹性贝毒均为阴性未检出（表3）。

表3渤海湾天津海域贝类污染检测结果mg/kg

2.2分析评价

由于生物类因子腹泻性贝毒及麻痹性贝毒绝大部分样品没有检出，故不参与数值分析。

按照GB 18421-2001海洋生物质量[6]中规定，“海洋生物质量按照海域的使用功能和环境保护的目标划分为三类：第一类适用于海洋渔业水域、海水养殖区、海洋自然保护区、与人类食用直接有关的工业用水区；第二类适用于一般工业用水区、滨海风景旅游区；第三类适用于港口水域和海洋开发作业区。”本文单因子评价采用第二类标准值（表4）。

表4贝类样品污染单因子指数、内梅罗指数

根据HYT 078-2005 海洋生物质量监测技术规程[10]中规定，以单因子污染指数1.0作为该因子是否对生物产生污染的基本分界线，小于0?5为生物未受该因子污染，0.5～1.0之间为生物受到该因子污染，大于1.0表明生物已受到该因子污染。由第二类标准值单因子分析的数据做出直观图（图1）显示，虽然每种污染因子均有检出，但大部分样品污染因子均低于第二类标准值，没有数据出现在重污染区域，说明受到污染的情况并不严重。重点数据已在图中标注出，其中石油烃、Zn各有两种贝类达到污染范围，Cu有一种贝类达到污染范围。

图1单因子分析数据直观图

石油烃对海水贝类的危害很大，对贝类种群的重量和存活率有明显的负相关[11]，还可抑制海洋双壳贝类的免疫力，增加疾病的易感性[12]。重金属的浓度含量若超出贝体代谢需求，则会减弱贝体内相关的酶活性，从而影响贝类呼吸代谢，导致其失活[13]。

以全部样品分类各污染因子平均值计算的分析结果可以看出，Pb、Cd、Hg、无机As及粪大肠菌群未受到污染，石油烃中毛蚶、螠蛏贝种受到轻微污染，Cu中牡蛎受到轻微污染，Zn中脉红螺、牡蛎受到轻污染，分别占全部被检测贝种数的25%、12.5%、25%。石油烃污染因子最高值出现在螠蛏中，脉红螺的平均含量最低；Cu的最高值出现在牡蛎中，数值达到0.792，也是本次调查全部污染因子的最高值；Zn的最高值同样出现在牡蛎中，最低值为四角蛤蜊。8种检测污染状况从重到轻依次为Zn＞石油烃＞Cu＞Cd＞Hg＞粪大肠菌群＞Pb＞无机As（图2）。8种渤海湾天津海域调查的常见贝类中，牡蛎受到的污染因子最多，为Cu、Zn两项，占单因子分析项目的25%，毛蚶、螠蛏、脉红螺分别只受到石油烃或Zn的一项污染，占单因子分析项目贝种数的12.5%。按总体各污染单因子指数加权排序为牡蛎＞脉红螺＞扁玉螺＞毛蚶＞菲律宾蛤仔＞螠蛏＞文蛤＞四角蛤蜊。由于内梅罗指数是特别考虑了污染最严重的因子，在加权过程中避免了权系数中主观因素的影响，所以较加权算数法排序更具代表性，也最能够说明各种类贝体的总体污染程度，内梅罗指数排序为牡蛎＞脉红螺＞螠蛏＞毛蚶＞扁玉螺＞菲律宾蛤仔＞文蛤＞四角蛤蜊（图3）。

图2不同污染因子比较

图3不同贝种污染程度比较

3结论

从测定结果可看出，在被调查的渤海湾天津海域常见贝类样品中，化学污染因子石油烃、Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、无机As均有残存，平均值依次为17.365 mg/kg、5.896 mg/kg、17.769 mg/kg、0?140 mg/kg、0.312 mg/kg、0.012 mg/kg、0.259 mg/kg。生物污染因子粪大肠菌群、腹泻性贝类毒素也均有检出，但含量值较低，说明没有受到明显污染。麻痹性贝类毒素没有检出，扇贝是麻痹性毒素检出的高频贝种，其他贝种相对较少，但本次调查样品中没有采集到扇贝，也是麻痹性贝毒阴性结果的原因之一。

由单因子分析结果可以看出，大部分样品污染因子均低于第二类标准值，没有样品达到严重污染值，说明受到污染的情况并不严重。样品中被检测污染因子总含量从多到少依次为Zn＞石油烃＞Cu＞Cd＞Hg＞粪大肠菌群＞Pb＞无机As。这也与曾经对渤海湾天津海域水环境及沉积物调查结果相一致[14]。各贝种综合污染内梅罗指数排序为牡蛎＞脉红螺＞螠蛏＞毛蚶＞扁玉螺＞菲律宾蛤仔＞文蛤＞四角蛤蜊。牡蛎中Zn、Cu含量相对其他贝种均较高，与大连[15]、浙江[16]等地的调查结果相同，除了生态环境的影响外，说明牡蛎对该两种重金属具有较强的富集能力。

总体来看，渤海湾天津海域常见贝类没有受到化学因子及生物因子的严重污染，但对海洋生态环境保护的危机意识不能松懈，每年例行对海洋环境的常规化学分析方法监测只能测出其“微分值”，而对生物体的检测却能测出其“积分值”，所以建议相关部门加强对海洋生物体的持续监测，方能全方面的促进海洋环境保护及海洋经济可持续发展。

参考文献：

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[10] 中华人民共和国国家海洋局.HY/T 078-2005海洋生物质量监测技术规程[S].北京: 中国标准出版社，2005

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[13] 吕永红.重金属离子对菲律宾蛤仔呼吸代谢的影响[J].齐鲁渔业, 2008, 25(6):22-24

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关键词：海洋环境；环境监测；通信技术

1 近海环境监测概述

所谓近海环境监测是指针对靠近陆地的近海海域进行环境变动的监测，随着现代海洋技术的发展，海洋环境保护、海洋资源开发以及相关的海洋科学研究都得到了迅速的发展，尤其是关于海洋环境的监测技术，通过安装在海洋洋底的各种环境信号传感器和浮于洋面的环境信号探测浮标，对近海、深海等海域环境的各种变动信息进行收集，并实时或准时的传送到位于陆地上的海洋环境监测中心，而海洋环境监测中心则通过对收集来的各种信息进行分析，计算出准确的海洋现实环境，并制定科学、有效的应对方案。

随着现代通信技术以及计算机技术的广泛应用，海洋环境监测技术已经成为一项集中多种尖端技术为一体的系统化技术体系，实现了自动化、实时化以及连续化的监测，利用洋底的传感器和洋面的浮标收集海洋环境信息，诸如盐分度、温度等数据，并利用浮标上的数据发射器采用现代卫星通信、移动通信等现代信息传递技术，将海洋环境变动信息传送到陆地上的监测中心，在整个海洋环境监测系统中，通信技术起着至关重要的桥梁作用，已成为海洋环境监测领域中重要研究的对象之一。

2 近海环境监测通信系统组成

现代近海环境监测系统主要由海洋底部和洋面的监测终端设备、融合通信技术的数据转发平台以及位于陆地的海洋环境监控平台组成，如图1所示。其中监测终端设备包括位于洋底和洋面的各种传感器、数据发射器的浮标，以及位于洋面以下一定深度的声学解调器，可以对海洋的洋流方向、温度变化、盐分度变化、波浪强度等数据进行采样收集；融合通信技术的数据转发平台装有可移动的通信装置和水上声学解调器，以及定位设备和供电装置，用于接收水下监测设备传来的声波信号，并通过移动通信装置的GSM、GPRS、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA公共网络进行发送，成为连接海洋监测终端和陆地监控终端的桥梁；而位于陆地的监控终端则有移动信息接收平台和计算机中心组成，负责对转发平台发送过来的各种监测信息的接收，并利用计算机中心的计算机系统对这些监测信息进行分析、处理和显示。

3 近海环境监测通信系统技术特点及相关通信技术

3.1 近海环境监测通信系统技术特点

⑴水上无线通信。该系统的通信分为水上和水下两部分，水上采用的是现代移动网络通信技术，与传统的卫星转播通信技术、电台广播通信技术相比，现代移动网络通信技术在近海环境监测中有着很大的优势，尤其是随着现代3G移动网络通信技术的发展，使得传输数据的种类、速度和质量都得到了明显提升。与应用最多的卫星转播通信技术相比，大大降低了经济成本；与电台广播通信技术相比，其传播距离更远，信号衰减更少。

⑵水下无线通信。而在水下，该系统的无线通讯采用水声调制解调通信技术，与传统的水下光纤通信技术以及电磁波脉冲通信技术相比，声波信号强度更好，而且声波信号也是目前水下传输信息的主要媒介，比如应用十分广泛的声呐系统。此外，声波信号也是实现水下远程信息传输的最可靠方式。

⑶海洋环境监测信息收集。该系统采用位于洋底的各种信息传感器，以及漂浮于洋面的具有信息收集功能的特制浮标来收集海洋环境监测信息，相比于单纯的洋底信号传感器和洋面浮标，以及船舶或潜标等单站监测方式，它实现了海洋环境监测的立体化、连续化，获取的信息更准确、更广范，通过监控终端操纵安装在洋底、洋面以及不同深度的传感器，可以实时获取近海、远海等不同海域的环境监测数据，实现大覆盖面、多采样点的海洋环境监测数据。

3.2 近海环境监测系统相关通信技术

⑴水上移动网络通信技术。现代近海环境监测通信系统的水上移动网络通信技术主要包括第二代的GSM（2G）、GPRS（2.5G），第三代的WCDMA（3G）、TD-SCDMA（3G）等移动网络通信技术，以及正待普及推广的TD-LTE-advanced（4G）通信技术。

其中GSM技术主要以及短信息的形式进行简短数据的双向传输，通过两个或两个以上的GSM模块实现相互间的短信息发送和接收，开发相对简单，但是对于需要传送大量信息的海洋环境监测中，其传输成本较高，传输数据类型也较单一；而GPRS技术引入现代互联网传输技术，可以实现快速登录、长时间在线，其数据类型和传输速度都得到了扩展和提高；而WCDMA、TD-SCDMA则是在GPRS技术的基础上进一步优化了数据类型和传输速度，其传输速率可达几百kb/s，并且利用无缝漫游技术很好的实现了各种移动网络与互联网的融合，使得图片、数字、视频等各种信息可以高质量的传输。

⑵水下水声通信技术。水下水声通信技术是用于海洋环境监测数据传输的重要技术之一，其工作原理是先通过位于海洋不同深度、不同位置的各种传感器、浮标，将海洋环境的有关监测数据（数字、声音、图像等信息）转换成特定的电信号，再通过换能器将电信号转换成类似声波的声信号，声信号可以在海水中很好的传播，再通过位于洋面的接收换能器将声信号转回电信号，电信号再经移动网络传送到陆地监控终端的移动信息接收平台，经该平台破译电信号后即可得到数字、声音、图像等原始数据。

4 基于移动网络通信技术的监测系统应用

现代移动网络通信技术在海洋环境监测中应用范围非常广泛，有海洋应急监测和定点连续监测。

4.1 海洋应急监测

海洋应急监测主要包括对海啸预警、溢油、赤潮以及其他海洋污染或海洋灾害事件的检测。近海环境监测系统将收集到的各种海洋环境变动信息及时发送给海洋管理部门的相关技术人员和管理人员，技术人员和管理人员凭借对监测数据的分析结果，制定合理的应对措施。海洋应急监测一般是用于对海洋多发的、具有一定破坏性的事件的监测，其覆盖范围较广、分散较大，一般用于整个海域的监测。

4.2 定点连续监测

定点连续监测一般是指对近海或深海中具有一定意义的特殊地点进行长时间的连续跟踪监测，比如架设石油钻井平台的地点、海洋洋盆与大陆架的连接地带或洋流路径点等对海洋环境可以产生明显影响的关键点。一般是在关键点安装传感器或海洋浮标，利用现代移动网络通信技术实时的把这些地点的监测数据传送到位于陆地的监控中心，以实现对海洋环境的连续监测，确保及时发现这些地点的海洋环境变动，从而制定有效的措施，保证生产的顺利进行和沿海居民的生命财产安全。

综上所述，海洋环境监测是现代海洋产业发展的关键技术之一，尤其是近海海洋环境的监测技术，不仅关乎到海洋产业的发展，还关乎到沿海居民的生命和财产安全。利用现代移动网络通信技术开发出的海洋环境监测系统，不仅可以做到对各个海域环境的实时、连续、高质量的监测，而且还大大降低了经济成本。在实际的操作中，应用移动网络通信技术的近海环境监测系统也取得了很好的成绩，随着新一代4G移动网络通信技术的普及和推广，相信在不远的未来，海洋环境监测系统中的各种技术会得到更好的发展。

[参考文献]

[1]胡展铭，姜文博，江伟伟，陈元，陈伟斌.通信技术在近海环境监测中的应用[J].海洋环境科学，2012，04：613-615.

[2]钟延春.3S技术在环境监测中的应用及展望[J].金田，2013，02：334+314.

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21世纪是海洋的世纪，世界各沿海国家纷纷把目光投向海洋，寻找未来发展的支点，我国也不例外，海洋经济在我国国民经济的发展中占有重要的战略地位。随着海洋强国战略的实施，海洋资源开发管理力度加大，海洋经济得到了长足的发展并成为国民经济发展新的增长点。但粗放式的经济增长也给海洋环境带来了压力，海洋成为污染输出的空间载体。生活污水和工业废水排放量的加大，加之薄弱的海洋环境保护观与低效的污染治理力度，导致海洋环境污染的加剧与海洋灾害的频发，严重影响了海洋经济的发展。《全国海洋经济发展“十二五”规划》中要求，在促进海洋经济快速发展过程中，要高度重视海洋生态环境保护。由此可见，海洋经济发展过程中引起的环境问题引起了国家的高度重视。海洋环境和海洋经济的协调发展对于实现海洋经济可持续发展至关重要。

 

对于环境与经济的协调研究国内已有不少的研究成果。国内的研究有1996年吴越明等对环境—经济指标体系以及协调度模型做了相关研究;2000年阳洁等环境质量与经济增长的库兹尼茨曲线， 建立了环境经济的协调度函数，并给出了环境经济协调发展的判据;2003年，张晓东等利用灰色系统模型对90年代我国省级区域的经济与环境协调度进行了计算，并对2005年与2010年的区域协调度进行了预测;2007年李鹤等运用因子分析和相关分析法对1990年以来辽宁省环境与经济协调发展状况进行了定量评价;2010年王辉等通过建立协调度模型对辽宁14市的经济与环境的协调度进行了定量测评;2012年盖美运用可变模糊识别模型来分析辽宁沿海经济带经济与海洋环境的协调关系;2013年许冬兰，王超运用熵变方程法对我国海洋经济和海洋环境的协调度进行了定量分析。

 

本文在借鉴众多学者研究成果的基础上，选取11个评价指标构建综合评价指标体系，并运用层次分析法和熵值法确定指标权重;在综合评价海洋环境和海洋经济子系统发展水平的基础上，运用相关性分析法定量评估海洋环境和海洋经济发展的协调度，为实现海洋经济的可持续发展提供借鉴。

 

一、海洋环境与海洋经济协调度

 

(一)协同论与协调度

 

协同论由德国物理学家赫尔曼 ·哈肯教授1971年提出。他认为：系统发生相变与否由系统控制参量决定，系统相变过程通过系统内部自组织来实现，系统走向何种序和结构取决于系统在临界区域时内部变量的协同作用。相变点处系统内部变量可分为快、慢驰豫变量。慢驰豫变量是决定相变进程的根本变量也称为系统的序参量，快驰豫变量服从于慢驰豫变量，因而可以不加考虑。

 

系统的相变结果不一定都走向新的有序，也可能走向无序。在临界点处，如果系统内部变量不能区分成慢驰豫变量和快驰豫变量时，则系统将进入无序状态。临界点处，系统内部变量的不可划分性说明了子系统的耦合能量不占主要地位。

 

协调度指的是系统之间或系统要素之间在发展过程中彼此和谐一致的程度，体现系统由无序走向有序的趋势。由协同论可知系统走向有序的机理不在于系统现状的平衡或不平衡，也不在于系统距平衡态多远，关键在于系统内部各子系统间相互关联的“协同作用”，它左右着系统相变的特征和规律，协调度正是这种协同作用的量度。

 

(二)海洋环境与海洋经济协调度

 

海洋环境与海洋经济发展作为一个有机的整体，在其发展演化的过程中，因子系统之间相互作用，会存在由协调到不协调或由不协调到协调的一种动态演化过程。根据协调度的概念，本文将海洋环境和海洋经济协调介定为在一定的发展阶段内，海洋环境和海洋经济发展协调一致程度的定量评估，它能表征海洋环境和海洋经济整体的发展水平，最终追求的是两系统之间相互促进、互惠共生的协调发展。

 

二、研究方法与模型建立

 

(一)研究方法

 

(1)数据标准化方法。海洋环境和海洋经济发展的协调度评价过程中，需要用到不同的指标分别对海洋环境质量和海洋经济的发展现状进行描述，但由于不同指标数据的量纲、正负向、数量级均有差异，为消除各指标数据的量纲的影响，需要对数据进行标准化处理。数据标准化常用的两种方法是标准差变换和极差变换，本文中采用极差变换对数据进行标准化处理。对子系统有积极影响的正向指标，即指标值越大对系统发展越有利的指标，采用正向标准化方法;对于子系统有消极影响的负向指标，即指标值越小对系统发展越有利的指标，采用负向标准化方法，具体公式如下：

 

正向指标标准化：Zij=■

 

负向指标标准化：Zij=■

 

其中，i是指标序列，j是年份，xij为指标数据，min(xi·)是指标i在所有年份中的最小值，max(xi·)是指标i在所有年份中的最大值。

 

(2)层次分析法。层次分析法(Analytic Hierarchy Process，简称AHP)是对一些较为复杂、较为模糊的问题作出决策的简易方法，它特别适用于那些难于完全定量分析的问题，该方法的核心是将专家的经验判断予以量化据此确定指标权重的一种方法，属主观定权法的一种。在指标权重确定的过程中，需要借助专家的实际经验对指标的重要性进行量化评估，因此本文运用层次分析法从主观方面确定指标的权重。用层次分析法确定权重需要以下几个步骤：一是利用德尔菲法，邀请多名相关领域专家分别对指标的相对重要度进行打分，根据评分结果构建判断矩阵。判断矩阵可用A=(αij)m×n表示，αij为因素i和因素j对目标因素的影响之比。二是计算判断矩阵A的最大特征值λmax及其对应的特征向量。λmax的特征向量经归一化后即为同一层次指标对相应上一层次指标或目标重要性的排序权值。三是进行一致性检验;若未通过一致性检验，应该对判断矩阵进行进一步修正。

 

(3)熵值法。熵原本是一热力学概念，它最先由申农 C. E.Shannon引入信息论，称之为信息熵。现已在工程技术，社会经济等领域得到十分广泛的应用。熵是系统的无序度量，可以用于度量已知数据所包含的有效信息量。熵权法就是根据指标数据的变异程度，利用信息熵，判断该指标提供的有效信息量，从而确定权重。当指标值数据变异程度大时，说明该指标提供的信息量大，指标的有用性就越大，其权重也应相对较大;反之，指标数据变异程度较小时，说明指标提供的信息量少，指标的有用性就越小，其权重也应相对较小;当某项评价指标的数值完全相同时，意味着此项指标提供的是无用信息，可以从指标体系中将其剔除。熵权法属于客观赋权法的一种，本文运用熵权法确定指标的客观权重。

 

用熵权法确定权重需要以下三个步骤：一是对指标数据进行标准化;二是计算指标信息熵ei，ei=-k■(yij×lnyij)，其中，yij=Zij/■Zij，k=1/lnn，Zij是第i项指标第j年的数据xij标准化之后的值;三是计算信息冗余度di，di=1-ei，其归一化后的数值即为指标权重。

 

(4)相关性分析法。相关性分析是数学统计中的一种分析方法，主要用以分析两者之间的相关关系，表现为两者之间的正相关程度、负相关程度以及两者之间无太大相关性的无序程度。相关系数基础的计算公式是：

 

r=■

 

其中，r是相关系数，r∈[-1，1]，r<0时为负相关，r>0时x，y为正相关，且│r│越接近于1，两者的关联程度越大。

 

海洋环境与海洋经济的协调发展，不仅体现在两者具有相同的发展程度，还表现在两者的同向发展以及同向发展的相关程度。简单来说，若海洋环境和海洋经济处于协调发展的状态，两者应具有相似的发展水平，同时，发展水平应同步正向提高，此时两者之间相关性是正相关，且相关系数越大说明其同步发展的程度越大，两者的协调度也就越大;当然，正相关还有一种情况就是两者同步衰退，此情况属于极不协调状态，因而在分析相关性的基础上，应结合海洋环境和海洋经济的发展状态对两者的协调度做出判断。若海洋环境和海洋经济相互之间呈负向发展，则两者处于不协调状态，此时两者之间负相关。在测算并分析海洋环境和海洋经济发展水平的基础上，通过相关性分析方法，完全可以达到分析二者协调发展程度的目的。

 

(二)模型建立

 

(1)发展度模型。海洋环境和海洋经济作为两个子系统，在不同的阶段其发展程度是不同的，二者的发展水平是一个随时间变化的动态演变过程。协调度的评价正是基于对二者发展水平的综合评价，因此需要建立发展度模型分别评价海洋环境和海洋经济在不同时段的综合发展水平，具体的评价模型如下：

 

海洋环境：FAT=∑(wAi*zij) (1)

 

海洋经济：FBT=∑(wBi*zij) (2)

 

式中，FAT、FBT分别是海洋环境和海洋经济在第t年的综合发展水平，wAi、wBi分别是各指标体系第i项指标的权重，zij是各指标对应实际数据经标准化后的数据值 。

 

(2)协调度模型。根据前文可知，相关性分析方法属于统计学中的一种方法，可综合反映两者之间的密切程度和发展方向。在海洋环境和海洋经济都呈良态正向发展的情况下，海洋环境状况和海洋经济发展水平的正向相关度越大，两者的协调度越高。本文基于海洋环境和海洋经济的发展水平，利用相关性基础计算公式，建立海洋环境和海洋经济协调度评价模型如下：

 

C=■ (3)

 

式中，C表示系统海洋环境和海洋经济子系统之间的协调度，-1≤C≤1;

 

FAt、FBt分别表示两系统在t时期的发展水平的综合评分;

 

■A和■B分别表示两系统在不同研究时段发展水平综合评分的均值;

 

相关性原理中，要求K≥3，根据这一要求，同时考虑海洋环境变化的渐进性与环境对经济发展影响的滞后性，选取5年为一个观察周期考察2003—2013年我国海洋环境和海洋经济的协调性。

 

三、协调度类型划分

 

本文根据已有的研究成果，选取相关系数检验的临界值作为协调度类型的划分标准。一般而言，当│R│0.805时，属同向相关，代表两种不同的情况：一是海洋经济发展的同时海洋环境改善，两者协调共同发展;二是海洋经济衰退的同属海洋环境恶化，二者共同衰退;具体的情况应结合海洋环境和海洋经济的实际发展水平而定。样本数为5，R0.1、R0.05、R0.01分别为0.805、0.878和0.959，以此为划分标准(见表1)。

 

四、海洋环境与海洋经济指标体系

 

(一)指标体系的构建

 

指标筛选原则。指标体系的筛选直接影响到海洋环境质量与海洋经济发展水平评价的准确性，进而影响到两系统之间协调度评价的有效性，因此确定客观合理的指标体系就显得尤为重要。具体来说，指标的筛选应该遵循如下原则：

 

(1)科学性原则。在筛选指标体系时，应该首先考虑指标筛选的科学性，这关系到海洋环境和海洋经济协调度评价的准确性;科学性原则主要体现在理论和实践相结合，遵循客观实际而非主观臆断筛选指标体系;另外，选取的指标应能通过观察、测算等方式客观真实的对系统特征做出明确的定性或定量分析。

 

(2)系统性原则。海洋环境和海洋经济各作为一个子系统，指标体系应正确合理的描述海洋环境子系统和海洋经济子系统的发展现状，指标的选取应综合考虑影响系统发展的各个因素，同时所选指标之间既要有联系也要有区别，尽可能全方位、多角度的反映系统的总体特征。

 

(3)有效而实用原则。指标的选取尽可能的简练、有效，数量上要少而精，避免过于庞杂;且指标体系能较为准确的反映海洋环境现状和海洋经济实力，其分析结果能准确的说明问题。

 

(4)数据可获性原则。在筛选评价指标体系时，不应只遵循科学性、系统性和动态性原则，还应遵循数据可获性原则。构建评价指标体系时，指标数据的采集和获取必须有正确合理的途径;其次，所选指标应该能够量化，以保证定量计算，这是进行计算的关键。

 

评价指标体系。依据科学性、系统性、有效而实用和数据可获性等原则，综合考虑海洋水质、入海污染和海洋环境灾害情况，分别选取全国劣于四类水质标准海域面积、径流入海CPDCr总量、径流入海重金属总量、工业废水直排入海量、沿海工业固体废弃物丢弃量与赤潮灾害面积为反映海洋环境质量的指标;综合考虑海洋经济的发展情况，选取全国海洋生产总值、全国海洋生产总值占国内生产总值比例、涉海就业人员与全国海洋科研机构从业人员为反映海洋经济发展水平的指标。根据2004—2014年的《中国海洋统计年鉴》、《中国海洋环境统计年鉴》2003—2013年的《中国海洋报环境质量公报》确定表2中指标数据。

 

(二)指标权重的确定

 

权重是在评价过程中，各指标重要程度的定量分配。在评价过程中，不同的指标对海洋环境质量和海洋经济发展水平的影响程度难免会有差异，因此需要根据不同指标的重要性赋予不同的权重。而指标权重直接影响到海洋环境和海洋经济发展水平综合评价结果的科学性和有效性，因此选用科学合理的方法确定指标权重就显得尤为重要。

 

本文分别使用层次分析法和熵值法，分别从主观和客观两方面确定指标权重。层次分析法(简称AHP法)是通过德尔菲法建立判断矩阵，并据此计算指标权重的一种方法，属于主观定权法;由于此方法的主观性比较大，本文中权重的确定结合了熵值法。熵值法是基于数据的有效信息量确定权重的一种方法，属客观定权法。综合主客观因素，最终的指标权重取两种定权方法计算结果的平均值。由于层次分析法和熵值法在科研中的运用已相当成熟，本文不再赘述具体计算步骤，指标权重计算结果见下表：

 

五、海洋环境和海洋经济发展协调度评价

 

(一)海洋环境和海洋经济综合评价

 

利用经标准化后的指标数据，结合已确定的指标权重，根据公式(1)、(2)综合评价2003—2013年间海洋环境和海洋经济的发展水平，海洋环境和海洋经济综合评分变化情况见图1。

 

由图1可知，我国海洋经济的发展总体呈上升趋势;在2003—2006年间，海洋经济增长势头较猛，海洋经济发展在2006年出现了一次高峰;在2006以后海洋经济发展速度明显放缓，呈波动上升趋势。海洋环境质量总体呈下降趋势，2003—2004年间环境质量下降最明显，2004年以后呈缓慢波动下降趋势，在2012年环境质量出现研究时间段内的最底峰，2012年以后环境质量有明显的改善。

 

对比海洋经济和海洋环境质量发展状况，海洋经济增速最猛的时候也是海洋环境质量下降速度最大的时候，说明在此研究阶段，海洋经济的发展以海洋环境的恶化为代价，此时人们只看到经济增长带来的短期利益，忽视了环境恶化会造成的负面影响，从而造成对海洋资源的过度开发利用和海洋环境的严重破坏。2006年以后，海洋经济总体发展态势放缓的同时，海洋环境恶化的速度也放缓，这说明了两点，一是海洋环境问题已经成为制约海洋经济发展的因素之一;二是政府和民众已经意识到海洋环境恶化问题的严重性，越来越重视海洋环境的保护问题。

 

(二)海洋环境和海洋经济协调度评价

 

根据海洋环境会和海洋经济发展水平综合评价结果，利用协调度评价公式(3)，分别以5年为周期滑动进行海洋环境与海洋经济的协调度评价，计算结果见表4。

 

由表4可知，2003—2007年间，海洋环境和海洋经济处于异向发展状态，说明海洋经济增长的同时，海洋环境反向恶化;根据协调度类型的划分，判断2003—2007年间海洋环境和海洋经济发展属中度失调。该时期海洋经济增长速度过快，沿海工业迅速发展的同时，大量工业废水排放入海，加上工业废弃物的倾倒，严重污染了海洋环境，致使海洋环境质量持续恶化。

 

2004—2009年间两个研究时间段内，海洋环境和海洋经济的发展都处于相关性关系不明显，无序发展的状态，同属轻度失调;但值得注意的是，两者的协调度基本呈直线上升趋势，说明海洋环境和海洋经济的协调发展关系有所改善。在此期间，不论是是海洋经济的增长速度还是海洋环境质量下降的速度都有所放缓，说明恶化的海洋环境已对海洋经济的发展产生了不良影响，同时也说明海洋环境问题已引起政府和民众的重视，在发展海洋经济的同时也会注重海洋环境的保护。

 

2005年之后的4个研究阶段内，海洋环境和海洋经济仍然呈相关性不明显的无序发展状态，同属轻度失调;协调度呈先降后升的“U”型趋势发展，说明海洋环境和海洋经济的协调发展关系呈先恶化后改善的趋势。

 

基于以上分析可知，2003—2013年，海洋环境和海洋经济的发展总体处于不协调状态。海洋经济发展的同时，海洋环境并没有得到同程度的改善，且海洋环境的恶化会制约海洋经济的发展。

 

六、结论

 

本文从海洋环境和海洋经济协调度的概念出发，根据科学性、系统性等原则建立综合评价指标体系，利用层次分析法和熵值法从主客观两方面综合确定指标权重，在对海洋环境和海洋经济的发展水平进行综合评价的基础上，利用相关性分析原理建立协调度评价模型，研究海洋环境和海洋经济发展的密切程度与变化方向，定量评价了2003—2013年间海洋环境和海洋经济的协调度。评价结果表明：我国海洋环境和海洋经济的发展基本处于不协调状态，海洋环境的改善落后于海洋经济的发展，但人们已经意识到不良的海洋环境对海洋经济发展的制约作用，海洋环境问题已受到了重视。为促进海洋环境和海洋经济的协调发展，实现海洋经济绿色、可持续发展，提出以下几点政策建议：

 

(1)优化海洋产业结构，提高海洋产业创新能力。目前，我国海洋经济呈现的是高速发展态势，但是经济发展质量仍然较低，经济发展水平仍停留在低层次水平，第三产业比重偏低，制约了海洋经济质量的提高。因此，应优化海洋产业结构，积极推进第三产业的发展，转变高耗能、高污染的生产方式，加快产业结构转型升级;同时注意提高海洋产业的创新能力，大力发展海洋生物医药业、海水利用业、海洋电力业、海洋环保等新兴产业，在利用科技进步促进海洋经济增长的同时加强海洋环境的保护。

 

(2)发展循环经济，合理利用海洋资源。海洋资源的过度开发和不合理利用，造成了海洋资源的严重浪费，这严重制约了海洋经济的可持续发展。循环经济以“减量化、再利用、资源化”为原则，以“低消耗、低排放、高效率”为基本特征，最大限度的发挥资源的社会、经济、生态效益，在科学有效的利用海洋资源的同时加强海洋环境的保护。

 

(3)加大环保投入，保护海洋环境。沿海城市生产生活污水、工业废水的直排入海或污水径流入海等陆源污染是海洋环境恶化的主要因素。对于此类现象，应加大环保投入，加快建设沿海城市、江河沿岸城市污水和固体废弃物处理设施，提高排污技术，减少入海污染物的排放量;同时，应加快建立完善的监测系统，遏制“偷排”现象，从源头上减轻海洋环境污染、保护海洋环境。

篇6

关键词：化学消油剂溢油污染污染控制

一、引言

随着全球经济一体化进程的加快，海上交通运输业的发展和海洋油气资源的进一步勘探开发，海上溢油事故也不断地增多。溢油污染是各种海洋污染类型中发生频率最高、分布面积最广、危害程度最大的一种。溢油发生后可采取多种应急措施,如采用围油栏围控、机械回收、就地燃烧或喷洒化学药剂等，其中,向溢油海面喷洒化学消油剂是较早采用的一种方法。特别是在大风浪中或入海油量很大、回收效率很低的情况下使用化学消油剂，是常用的应急措施之一。化学消油剂犹如消防器材中的灭火器一样，已成为港口码头、海上石油平台、航运船舶等防溢油必备的物品之一。

对处理水域溢油的化学制剂统称谓油处理剂。按其类型可分为凝集沉降型、凝集上浮型和乳化分散型3种。当前各国使用最多、效果较好的是乳化分散型油处理剂，也称之为化学消油剂或溢油分散剂。但化学消油剂在应用中若使用的是乳化效率差、毒性大、不易降解的劣质分散剂，或者在水交换差的局限水域内使用分散剂，就可能出现油被乳化进入水体却不能扩散，水体油份浓度急骤增加而窒息水生物。破坏生态环境的局面，或发生劣质分散剂毒死水生物的情况。这就是人们所说的“二次污染”问题。安全合理地使用和管理消油剂，是项操作复杂的工作。当前，许多船舶、作业单位或其人对消油剂的相关知识以及管理和使用规定知之甚少，同时，又缺乏这方面的培训。而合理地正确使用合格的分散剂是保护海洋环境所必须，故对此进行探讨是十分必要的。

二、化学消油剂的发展简史

化学消油剂研发始于20世纪60年代初，至今，其发展大致经过3个阶段。第一代称谓“醚型”产品，采用毒性很大的阴离子表面活性剂，如烷基酚聚氧乙烯醚类。第二代称谓“酯型”产品，这种消油剂是非离子的，毒性小，乳化性良好，如聚乙二醇油酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐油酸酯等。第三代主要是指浓缩型的,且其原料山梨醣醇、脂肪酸等都是来自农副产品,溶剂是用合成的聚乙二醇，毒性非常小,只是第一代产品的1‰。

三、化学消油剂的作用机理

化学消油剂是表面活性剂、溶剂及少量助剂复配而成的油处理剂。其作用机理是利用表面活性剂的乳化作用，使油膜乳化形成O／w型乳状液。溶剂能降低油类黏度，使其易于乳化。而少量助剂能促进乳化分散过程，提高乳化效率，增加乳状液的稳定性。

当将足够量的化学消油剂喷洒在溢油膜上时，表面活性剂分子即刻在油一水界面上发生定向吸附，亲油基伸向油，亲水基伸向水，使界面张力大大下降，并形成具有一定强度的界面膜。其结果削弱和降低了油膜的黏聚性，使油膜易于乳化分散成小油滴而转入水体中，尤其是在外动力(由风、浪或工作船引起)作用下，能加快其乳化分散过程而形成O／W型乳状液。且其沉降深度不超过3m，易于在海面上扩散，并经历物理的、化学的、生物的变化而使其自然消失。图1表达了化学消油剂扩散过程的几个方面。

图1扩散过程

四、化学消油剂的特点

1．化学消油剂的优点

快速形成水包油型微粒子，降低了油分浓度，增大了油粒子的表面积。利于石油的溶解和蒸发、生物降解和氧化作用(主要是光氧化反应)的进行，加速自然净化消散过程；同时使水生生物不能与油粒子表面直接接触，避免或减少了石油对水生生物的毒害；使石油失去了黏附力，不再黏附船舶、礁石和海上建筑物；防止形成油包水型乳状液(巧克力奶油冻)，减少了石油沉积；在海浪高于1．5m，不能使用围油栏和撇油器等机械清除溢油的情况下，选用直接喷洒消油剂的方法，实现对海面大面积溢油的控制和清除处理；可减少烃类扩散,减少爆炸和火灾危险。

2．化学消油剂的缺点

在短暂时间内化学消油剂的局部浓度较高，可能与水体内的生物有短暂接触，会给某些生物的发育生长带来影响。目前市场上流通的化学消油剂，对高黏稠油(如高黏度重油、高蜡质油等)以及在低温(10℃以下)下使用，还存在着乳化率低或无效的弱点。费用昂贵，消油剂的用量起码为溢油量的20%以上,以30%~40%为好,而有时在处理粘度小或薄油层时耗量更可达到溢油量的100%。在实际处理大规模油膜时,采用如此高的消油剂和溢油量的比值导致处理价格相当高。消油剂通常要采用特殊装置如船舶、飞机进行喷洒，飞机喷洒用于处理不规则的大片油膜,覆盖海面的油膜厚度不一,所喷的消油剂不可能都与油膜相遇,造成消油剂的大量浪费,增加了处理成本。

消油剂的使用受时间和地点的限制。

五、影响乳化分散效果的因素

在抗溢油的实践中，化学消油剂的乳化分散效果，除主要取决于化学消油剂本身性能外，还受油的性状(黏度、倾点、组成)和环境条件(水稳、水分含盐量、水动力作用)等因素的影响。因此，了解这些因素的影响，对化学消油的应用是至关重要的。

1．油黏度的影响

一般常用的化学消油剂只适用于黏度原油(300CSC以下)和中黏度原油(2000csc以下)的乳化分散处理。对高黏度原油(2000CSC以上)是难于乳化分散的，甚至喷与不喷化学消油剂的作用效果是一样的。例如，高黏稠原油、高腊质原油以及风化油(巧克力奶油冻)、焦油球等。

2．倾点的影响

实践证明，化学消油剂只能对流动的油有效，而对凝集成块或形成硬表面的油，由于化学消油剂不能渗透其中，甚至较快的从其表面滑落水中，就无法使油乳化分散。因而，使用化学消油剂的环境温度应高于石油的倾点温度。但考虑到石油是一种以烃类为主的多点组分混合物以及倾点本身表征石油特性的局限性等因素，并非各种原油都要在其倾点温度下，被化学消油剂乳化分散而转入水体中。例如，渤海埕北B平台原油倾点温度为9．5°С，但可使其化学分散的温度至少要在14°С以上。这种情况大多发生在倾点温度较低的原油。对于倾点温度较高的原油，皆可在其倾点温度下有较好的化学分散性(原油黏度低于2000csc)。因此，使用化学消油剂处理溢油时，其环境水温应不低于拟处理油的倾点，最好要高于拟处理油的倾点5°С以上。

3．组成的影响

国内外的许多研究结果表明，黏度相同的原油，具有不同的乳化效率，甚至可相差l倍以上。其主要原因是由于原油中固有的天然表面活性物所导致的结果。天然表面活性物的存在，增大了原油的油一水界面张力，降低了化学消油剂对油的乳化分散效果。原油的化学可分散性，并非仅由黏度的单一因素所决定的。

4．温度的影响

国内外的研究结果都已证实，对给定的受试油和化学消油剂，其乳化分散效果是随温度的下降而降低。目前国内外市场上流通的化学消油剂商品，水温大都要求在15°С以上使用，否则会影响其乳化分散效果，并可能加重海洋环境负荷，不利于海洋的自净化过程。

5．盐度的影响

消油剂主要用于海面溢油处理。有关盐度对其乳化分散效果的影响，国内外的研究结果表明，化学消油剂对油的乳化分散效果是随环境水体盐度的增加而提高。盐度的影响主要是表面活性剂的HLB值，使其表面活性提高。

6．其他因素的影响

除前边所讨论的影响因素外，还有诸如化学消油剂的用量、喷洒技术(喷洒方法及其设备)以及水动力波作用等，皆可对化学消油剂乳化分散效果造成影响。

六、消油剂合理使用与科学管理

1．消油剂检验核准

消油剂的检验核准是一项政策性和权威性极强的工作。交通部海事局于2000年10月27日颁布了《消油剂产品检验发证管理办法》。规定消油剂产品必须由经过认可的检验单位进行检验，并取得中国海事局颁发的有效的产品型式认可证书。产品检验项目有：外观、PH值、燃点、粘度、乳化率、鱼类急性毒性和可生物降解性。检验必须符合交通部标准JT2013《溢油分散剂技术条件》的要求。至2005年6月中国海事局认可的消油剂产品列表如下。

表1中国海事局认可的消油剂产品列表（至2005年6月）

2．海事部门对船舶、码头、设施使用化学消油剂作业实行严格的行政许可制

船舶、作业单位或其人应具备条件：1、申请使用的化学消油剂为交通部海事局认可；2、符合《溢油分散剂使用准则（GB18188.2—2000）》规定的使用条件；3、使用方法符合《溢油分散剂使用准则（GB18188.2—2000）》的规定；4、申请使用的数量与处理的溢油适当，并提交材料：①使用化学消油剂申请；②拟使用消油剂的品种型号及使用说明材料；③说明申请使用消油剂的使用区域和污染情况、使用方法、使用时间、计划用量、使用理由和对使用效果的预测的材料；④有关专家或相关人员的评估意见（大量使用时）；⑤使用化学消油剂情况报告（经批准使用后提交）。

3．使用分散剂时，需要考虑使用时间以及地点的限制，还要注意使用现场的具体情况，如溢油区域的气象、水文、海况、溢油状态、油膜类型、乳化程度油膜厚度等

溢油入海后,通常经过2小时便形成所谓“巧克力奶油冻”,含水率达到60%,消油剂对其无能为力。因此,在处理海面溢油时,消油剂的使用必须做到不误时机,抢在溢油发生后2小时内到位。特别要注意限制使用溢油分散剂的几个原则，a)溢油为汽油、煤油等易挥发的轻质油，或呈现彩虹特征的薄油膜;b)溢油为高蜡含量、高倾点的难于化学分散的油;c)溢油在环境水温下不呈流态或经过几天风蚀后形成具有清晰边缘的油包水乳化物的厚碎片;d)溢油发生在封闭的浅水区或平静的水域;e)溢油发生在淡水水源或对水产资源有重大影响的区域。

4．消油剂应用时操作复杂，操作人员必须有熟练的技术,未经训练的人员很难胜任工作

分散剂的喷洒，一般是用船舶或飞机来进行。选用何种喷洒方法，主要取决于分散剂的类型、溢油的位置、面积大小以及喷洒分散剂的船舶或飞机的有效利用率。表2概括了各种喷洒装置的主要特性。

表2各种分散剂喷洒装置的比较

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费用较低，能安装在大多数类型船舶上

与油面接触范围受限制，笨重的水面搅拌装置不能悬挂在船首，泵的排量不可改变

华伦型近海喷洒装置

烃基型

浓缩型

4

费用较低，迅速方便地装到大部分主机为15马力引擎的船上，专用于近岸清除溢油

与油面接触范围受限制，不能悬挂在船首，泵的排量不可改变

原液直接喷洒装置

浓缩型

220

70

费用低，能装于大多数船舶的船首，喷洒率可调节

由于喷洒速率大，分散剂浪费可能较大

PIPERPAWXEE播种飞机

浓缩型

120

40

迅速，速率高，尤其适宜于不连续的油膜，能在简易机场起飞和着落

装载量和续航时间有限，由于使用单引擎飞机，所以只适用于近海水域

道格拉斯DC6型喷洒飞机

浓缩型

400

320

能迅速投入工作，处理速率高，适宜处理大规模溢油

由于使用专用飞机，所以费用昂贵，需要有长的跑道和引导飞机。

参考文献

[1]刘程，张万福，陈长明主编．表面活性剂应用手册．北京；化学工业出版社，1991．1—46，805—807．

[2]赵冬至，张存智，徐恒振主编．海洋溢油灾害应急响应技术研究．北京；海洋出版社，2006．212—223．

[3]张秀芝等，海上溢油风化特性及化学分散效果的影响因素研究．海洋环境科学，1997，16(3)40～45．

篇7

关键词：葫芦岛市近岸海域；无机氮；现状；评价

中图分类号：X824 文献标识码：A

引言

葫芦岛市位于渤海辽东湾西南部，是一座风光秀丽的海滨城市，全市海岸线长261km，近岸海域面积辽阔。近年来，由于陆源排污、港口修建、围填海工程、渔业生产等影响，近岸海域环境承受了巨大压力[1-3]。为了掌握葫芦岛市近岸海域环境状况，笔者于2011～2013年8月对葫芦岛市近岸海域海水无机氮进行了调查，初步分析了葫芦岛市近岸海域海水无机氮污染现状。

1 调查范围和方法

调查分别于2011、2012、2013年8月进行。调查范围为葫芦岛市近岸海域，东起锦州湾，西至绥中县六股河，调查面积2265.83km2，共设置25个调查站位。各站位均采集表层水。调查项目为无机氮（NH4-N、NO3-N、NO2-N之和）。调查方法按照《海洋监测规范》[4]进行。

2 结果

2.1 调查结果

2011年8月，葫芦岛市近岸海域海水无机氮含量在0.049～0.874mg/L之间，平均含量为0.476mg/L。2012年，无机氮含量在0.162～0.318mg/L之间，平均含量为0.247mg/L。2013年，无机氮含量在0.116～0.576mg/L之间，平均含量为0.298mg/L。3a监测时段中无机氮含量最高值均出现在葫芦岛市龙港区东部望海寺附近海域。且2011年无机氮含量明显高于2012年和2013年，2012年无机氮含量略低于2013年。3a监测时段中无机氮含量分布具有一致性，均表现为西低东高。

葫芦岛市境内流经3大排污河流（五里河、连山河、茨山河），大量的生活污水、生活垃圾、上游农业垃圾等污染物，以及葫芦岛炼油总厂、化工总厂、天然气化工总厂等企业的工业污水经由此3条河流，在葫芦岛市龙港区望海寺附近海口处汇合，直排入海。这是造成该海域无机氮含量高于其他海域的主要原因，且该海域附近有港口，海滨浴场，填海造地等用海项目，也不同程度加重了无机氮的污染。

2.2 评价结果

根据《海水水质标准》[5]对所调查水域无机氮污染现状进行评价，评价结果表明，葫芦岛市近岸海域已受到无机氮的污染。2011年，有84%海域未达到一类海水水质标准，较清洁水域和污染水域面积为1903.30km2，有44%海域超过第四类海水水质标准，达到严重污染，面积为996.97km2。污染区域主要为龙港区东部望海寺附近海域。2012年和2013年海水无机氮污染现状比2011年有所改善，均有24%的水域达到一类海水水质标准，清洁海水面积已明显增加。2012年，海水无机氮全部符合第三类海水水质标准，只有8%水域受到无机氮的轻度污染。2013年，有16%超过第三类海水水质标准，其中达到严重污染的面积为181.27km2，占总面积的8%。与2011年相比，严重污染面积已明显降低。

葫芦岛近岸海域无机氮污染现状有所改善，是近年来葫芦岛市政府所采取的各项保护和改善海域环境质量状况的有力措施的结果。从2006年开始，葫芦岛市政府对陆续对流经市内河流进行改造治理，投资3亿元对市内的主要河流――五里河进行了全面整治。工程治理范围包括沈山铁路桥至茨山北桥长4620m的治河工程，疏挖河道4620m。治河和截污相结合，对原河道进行取直、拓宽，完善防洪堤坝及河岸生态景观等。2011年，葫芦岛市建立了以市环保局、市住建委、高新技术园区、中石油锦西石化分公司等为成员单位的整治组织机构，杜绝生活污水和工业污水进入五里河，确保河水水质达到标准要求。成立水质监测机构，定期对2个重点排污口（五里河入海口、葫芦岛锌厂直排口）、2个一般排污口（连山河入海口、望海寺排污口）和1个邻近海域（五里河入海口邻近海域）进行监测，严格控制污染物入海。2011年，辽宁省政府对市政府的绩效考评增加了海洋环境绩效考评，考评项目分别是入海排污口超标排放情况和海洋工程环境保护设施达标。从根本上加强污染源头治理，解决排污口超标排放问题。

3 结论

根据3次对葫芦岛市近岸海域海水无机氮调查结果，分析了该水域海水无机氮的污染现状，结果表明：葫芦岛市近岸海域海水已受到无机氮的污染，无机氮是影响葫芦岛市近岸海域水环境质量的因子之一。无机氮空间分布表现为西低东高，龙港区望海寺附近海域海水受无机氮污染较为严重，无机氮含量逐年降低，污染面积呈逐年递减趋势，污染状况已有所改善。

参考文献

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[4] 国家海洋局.GB17378.4.海洋监测规范（海水分析）[S].中国标准出版社：国家质量技术监督局，1998-06-22.

篇8

关键词 繁茂膜海绵；肾指海绵；生物特性；培养；应用；

中图分类号 Q178.53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）06-0269-02

Research Advances on Biological Characteristics and Culture Application of Two Kinds of Common Sponge in China

PU Hong-yu 1，2 PENG Chong 2 ZHANG Bi 3

（1 Key Laboratory of Fishery Equipment and Engineering，Ministry of Agriculture of the People′s Republic of China，Shanghai 200092；

2 School of Fisheries and Life Science，Dalian Ocean University； 3 Dalian Heshengfeng Seafood Aquaculture Farm）

Abstact Recently，more and more attantions have been paid on the research of biological structure and physiological function of sponge，the value of sponge applying on biopharmaceutical，marine microbial culture，water purification and biomimetic is research focus in the field of marine biology.Hymeniacidon perleve and Reniochalina sp. are widely distributed species in the intertidal zone of Yellow Sea in China，the population of this two kinds of sponge is amount in spring and summer，which has a broad prospect in application.In this paper，the recent research on biological characteristics of Hymeniacidon perleve and Reniochalina sp. were summarized，focusing on the advance of artificial cultivation and application of this two kinds of sponges.

Key words Hymeniacidon perleve；Reniochalina sp.；biological characteristics；culture；application

海绵动物门（Spongiatia）生物是一类古老的原始多细胞动物，其机体结构简单，通常被认为是最原始的水生多细胞动物。近年来，对于海绵生物特性及其在生物[1]、医药、水产领域的应用前景研究越来越受到重视。我国对于海绵的研究起步较晚，主要的研究对象集中在我国黄海海域的肾指海绵和繁茂膜海绵。对于这2种海绵的基本特性及其在水质净化处理[2]、医药活性物质提取[3]、微生物提取培养[4]等方面的研究均有一定程度的突破。

1 2种海绵的生物特性

肾指海绵和繁茂膜海绵都同属寻常海绵纲[5]，体型各种各样，呈现不规则的块状、球状、树枝状、管状、瓶状等。它们主要生活在黄、渤海海域潮间带，附着于水中的岩石、贝壳、水生植物或者其他物体上。其体表有无数小孔，是水流进入体内的通道，体表小孔与体内水沟系统连接，水流经过水沟系统后从出水口排出。海绵通过水流摄取食物、氧气并排出废物。

肾指海绵通常情况下为深橙色，机体质地较硬，表面有黏液附着，繁茂膜海绵[6]则为黄色或者黄褐色，表面多孔，质地比较软。2种海绵的体壁均由2层细胞构成，在2层细胞之间为中胶层。体表的一层细胞为扁细胞，有保护作用，扁细胞内有能收缩的肌丝，具有一定的调节功能，中胶层是胶状的填充物质。2种海绵都具有硅质的骨针，形状各有不同，主要有单轴、三轴、四轴等，主要作用是骨骼支持。中胶层内还有一些变形细胞对于海绵的研究十分重要，也是海绵研究的热点。中胶层可以分泌形成骨针的成骨细胞及形成海绵质纤维的成海绵质细胞，以及具有不同功能的原细胞。在肾指海绵和繁茂膜海绵里，原细胞能够消化食物，形成生殖细胞，起着非常重要的作用。2种海绵的水沟系都比较复杂，为复沟型，管道分支非常多，在中胶层中有很多领细胞的鞭毛室，中间的腔壁由扁细胞构成。水流由流入口流入，经过流入管、前幽门孔、鞭毛室、后幽门孔、流出管、中央腔，再由出水孔流出。它们的这种复沟型水沟使得其能够获得更多的食物和氧气，同时也能加快新陈代谢排出废物的速率，使得其滤食效率大大增加，对于海绵的生命活动和生存能力都是非常有帮助的[7]。肾指海绵和繁茂膜海绵都同时具有有性生殖和无性生殖。无性生殖又分为出芽和芽球方式。出芽生殖由海绵体壁的一部分向外突出形成小芽体，待生长条件适宜以后再慢慢脱离母体长成新的个体，也有的不脱离母体和母体形成聚集体。芽球的形成则是在中胶层里由一些原细胞聚集成的，这些原细胞都是储存了大量的营养物质，在芽球表面会有一些柱状的小骨针，形成球形芽球。繁茂膜海绵的有性生殖为胎生型，因为在相关研究中[8]发现了繁茂膜海绵的和卵子，并且在适宜的条件下发现了海绵组织中存在着大量的胚胎，所以可以认定繁茂膜海绵的有性生殖是属于胎生型。而肾指海绵的有性生殖形式还少有研究，目前还不是很清楚，但是根据肾指海绵与繁茂膜海绵的相似性和近源性可以推测它的有性生殖的方式很有可能也是胎生型。

2 2种海绵的人工培养研究

对肾指海绵的研究主要集中在医药活性物质提取上[9]，由于其体内微生物成分比较复杂，大部分是和多种微生物互利共生[10]的生存在水沟系，而且因为肾指海绵的组织学、结构学等研究上的缺乏，导致对肾指海绵的人工培养研究尚未开展。对繁茂膜海绵的人工培养研究较多，这是因为繁茂膜海绵在组织学、结构等已有较为深入的研究，使繁茂膜海绵的人工培养技术已有了一定的突破。张 卫等[11]早在2005年就实现了繁茂膜海绵在实验室的养殖。该试验采用了2种不同的养殖系统，一种为封闭的可控系统，一种为半封闭的可控系统，通过不同的饵料投喂方式、饵料种类、养殖环境、水流、温度来考察这些条件对海绵生理状态及生长发育状况的影响，从而分析归纳出繁茂膜海绵在试验的人工可控条件下最佳的生长条件。通过采集天然海区的海绵个体，将其固定于石材、玻璃、PVC板材等材料表面，一段时间后海绵会自动附着在底物上，适宜的流水条件和附着物材料的表面处理对于附着效果具有显著影响。研究还发现，海绵对食物没有显著的选择性，试验结果显示，不论是活体单细胞藻类、细菌，还是非生物有机颗粒，海绵均能够摄食。海绵细胞的原代培养到30 d后，会逐渐有新的海绵组织生长，经历生长、旺盛、衰落这几个不同的生长历程，海绵的整个生命周期在试验的条件下大概是60 d，而继代可以持续到120～150 d。试验推测认为，海绵在适应了新的生存环境后，能够表现出较好的生存能力，但是到了3代之后，繁茂膜的生命力就表现的比较弱，生长繁殖都不旺盛，持续的规模化人工培养尚需进一步研究。有报道认为海绵体内多种微生物共生[12]的关系是导致海绵难以持续人工培养的原因之一。海绵体内种类丰富的微生物早已被发现，其中海绵体内多种的活性物质的分泌也大多和它们有关。在自然海域，海绵可以滤食到大量的不同种类的微生物，这些微生物不但能够给海绵提供丰富的各种营养元素，更重要的是进入海绵体内的 微生物有一部分是能够存活下来，在海绵体内形成共生群落，永久定居在海绵体内，参与海绵的摄食、分解、防御等生命活动[13]。因此，深入研究了解海绵体内的微生物群落，找出其关键的共生微生物群落是海绵持续培养的理论支撑。

3 2种海绵的开发应用研究

关于肾指海绵的应用研究，张 卫等在2003年用8种不同的提取溶剂提取了肾指海绵体内的蛋白质进行了抑菌活性测定，结果显示在肾指海绵体内提取的蛋白质对于多种细菌均显示出了不同程度的抑制作用，但是由于提取的是粗液中的蛋白质，导致蛋白质的成分过于复杂，不能进一步的纯化研究，使得肾指海绵的活性物质的成分还尚不清楚。

繁茂膜海绵的应用研究相对于肾指海绵更为全面和深入。在生物制药领域，周建旭等在2004年就报道了繁茂膜海绵中促进细胞粘附成团的蛋白质，并用生物提取分离技术纯化了该蛋白质。曲 翊等[8]在2011年报道了繁茂膜海绵原细胞的鉴别和纯化特点，清晰详细地分别出不同部位繁茂膜海绵的原细胞形态，成功地分离培养也为以后离体细胞培养繁茂膜海绵提供了试验理论依据，不同来源的原细胞培养出来的差异也说明了原细胞在繁茂膜海绵体内具有一定的分化。

近年来，繁茂膜海绵对于水体的净化修复研究也引发了不少学者的兴趣。付晚涛等[15]在2007年的研究报道中就阐述了繁茂膜海绵对于水体高效的净化修复能力，在实验室的暂养条件下，繁茂膜海绵可以阻留80%以上的悬浮颗粒，对细菌的阻留能力更是达到了96%，甚至繁茂膜海绵还能滤食养殖水体中的过剩饵料[16]，研究发现，繁茂膜海绵在高密度的弧菌和大肠杆菌水环境中能够正常存活生长不受危害。随着研究的深入，海绵更加广泛的利用途径逐渐被认识。

2006年，王晓红等[17]介绍了海绵骨针结构在仿生学上的研究价值，加州大学圣巴巴拉分校的研究小组通过提取海绵中的骨针的硅蛋白模板[18]，在条件温和的情况下成功地催化合成了具有光电和半导性能的金属氧化物氧化钛，通常这些材料[19-22]都是在非自然条件下，如高温高压真空的腐蚀环境下才能合成的，这一研究成果展示了海绵生物在材料仿生学方面巨大的研究价值。

4 参考文献

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[20] 周建旭，李斌，张卫，等.肾指海绵中蛋白质的提取及抑菌活性的研究[J].天然产物研究与开发，2003（4）：299-303.

篇9

关键词：海洋经济；长三角区域；区域海洋经济评价体系

一、 长三角区域海洋经济资源分布现状

我国的长三角地区地处东海之滨、长江入海口与杭州湾交汇区域，覆盖上海、江苏、浙江三地，毗邻黄海与东海，拥有海域面积约30多万平方公里，大陆海岸线和海岛岸线长达八千二百多公里，海洋资源得天独厚。

2008年江浙沪三地海洋经济总产值为9 548亿元，2014年，长江三角地区海洋经济总产值达到了17 739亿元，不到十年的时间，长三角地区海洋经济总产值增加了近一倍，2015年，长三角地区的的海洋经济总产值更是达到了18 439亿元，占全国海洋生产总值的28.5%，可见，长三角地区是我国海洋经济发展最为充分的区域之一。

总体来看，长三角范围内的海洋资源主要集中在港口、海上旅游资源、渔业、滩涂等方面。

1. 三地港口资源丰富。上海拥有国际上第一大集装箱港上海港；江苏拥有南京、张家港、南通、太仓、苏州等港口，形成了独具特色的港口群；浙江拥有宁波舟山港，目前是国际上吞吐量最大的港口，宁波舟山港的整合效应逐步显现。

2. 三地海洋经济资源各具特色。上海海洋经济硬件资源不佳，海岸带资源极其有限，但拥有长江口区位优势，而且海洋科技实力强，海洋运输资源集中，国际航运运输资源集聚，经济基础雄厚。

江苏长江岸线资源富饶，而且渔业、滩涂、海洋旅游资源丰富，沿海城市发展特色明显，吕四渔场是我国知名的四大渔场之一。

浙江沿海和钱江岸线资源丰富，拥有众多岛屿，海洋旅游初具规模，舟山渔场渔业资源丰富，宁波作为我国计划单列市，经济、科技实力非常强。舟山市作为我国海洋经济发展的重点试点城市，海洋经济发展潜力非常大。

3. 海洋资源分布利于三地海洋经济协同、互补发展。可见，长三角海洋资源禀赋既存在共性也存在空间的差异性。因此，长三角地区海洋资源的发展，在客观上要求区域间进行协同发展，实现资源互补和各自独特资源的有效利用，这为整个长三角区域海洋经济的整合发展奠定了良好的发展基础。

二、 国内外研究现状

早在1970年代初期，加拿大和西德就开展了区域性海洋协同发展的战略研究。日本还开展了区域海洋经济专项规划系统研究，如对濑户内海、东京湾进行了综合评价研究，根据海洋环境、经济发展条件和拥有的海洋资源开发技术，提出适合区域海洋经济发展的特有模式。

美国也早在1977年就实施海岸带综合发展计划，根据海洋资源可持续发展海洋环境保护并重发展的原则，把夏威夷海域划分成10个不同类型海域资源区，并规定了每个区域不同发展政策。

戴亚南、张鹰（2008）年在“海洋环境科学”，上撰文，以江苏海洋经济发展为研究对象，开展区域海洋经济发展的研究，并运用了增长极理论；武鹏，王镇，周云波（2010）在经济问题探索杂志中发表文章，设计了区域海洋经济发展水平综合评价体系，并进行实证分析，这是我国较早进行区域海洋经济评价的文章；上海社科院李娜（2012）从竞争力角度，对长三角海洋经济发展进行了评价，并提出了整合发展的建议；郁鸿胜（2013）提出了推动长三角海洋经济协调发展的思路；易凌等（2014）指出了长三角海洋经济一体化发展的制度障碍，并给出了解决问题的思路和建议。

整体上看，国内对区域海洋经济发展问题研究的比较深入，但对于定量评价研究相对较少。

三、 综合评价体系的构建

从区域层面出发对我国的海洋经济发展水平进行较为全面、客观的综合评价研究，对于把握我国海洋经济运行的情况、制定合理的经济调控政策和区域发展战略有着重要意义。下文将对区域海洋经济评价体系做出阐述。

1. 建立指标体系的原则。本研究是区域海洋经济评价，不是单纯的海洋经济评价，二者构建的指标体系完全不同。区域海洋经济评价体系是对区域海洋经济系统的结构和功能进行分析与评价，从而明确地把握海洋经济系统发展现状和发展趋势，揭示区域海洋经济可能存在的问题，为制定正确的区域海洋经济发展战略提供依据。

准确选取评价指标是构建评价体系的第一步，结合海洋经济系统的特点和评价目的，确立了评价体系指标的选取原则，包括持续性原则、系统性原则、实用性和导向性原则以及可比性原则。

（1）持续性原则。区域海洋经济的发展倡导社会、经济和环境效益三者兼顾发展，同时需要考虑社会经济发展目标和人口、社会、资源相互作用和谐发展等各个方面，因此在指标选择时，必须要强调持续性原则，将长期利益和短期利益、经济效益与社会效益有机的结合起来。

（2）系统性原则。区域海洋经济系统包括海洋资源环境系统、本区域内不同地区经济系统以及沿海区域社会系统，不同的层次采用不同的指标，且需注意不同层次之间不同指标间可能存在一定程度的相关性。

（3）实用性和导向性原则。区域海洋经济评价体系的构建在于分析发展现状，找出不足，为政府部门制定政策起到导向性作用，同时指标数据的采集注意量化。

（4）可比性原则。评价体系所选取的指标需同时可用于横向比较和纵向比较，在此考虑到各地的经济结构与环境的差异，选取具有共性的可比指标，既满足研究对象自身的度量，也可在其他沿海城市之间作出比较。

2. 指标体系的构建。对区域海洋经济发展水平的评价涉及很广，涵盖海洋经济、资源、环境、社会等多个方面，因此必然需要以大量的统计指标为支撑，全面综合地诠释区域海洋经济的发展状况。根据区域海洋经济系统本身的复杂性与层次性，在此采取层次性的指标体系相对较为符合区域海洋经济系统的特点。

3. 体系指标权重的确定。指标所占权重主要依据其在体系中的地位和重要性，因此采用相应的具体方法有德尔菲法、排序法、因子分析法、层次分析法等，大致可归类为主观赋权法和客观赋权法，其中层次分析法通常是介于两者之间的一种评价方法，从定性与定量两个方面来确定各指标的权重。而德尔菲法则是采用匿名发表意见的方式，通过反复地归纳和修改将专家们的意见综合起来，最终达成基本一致，这综合了来自不同领域的专家们的宝贵经验与研究成果；当然这种方法也难以避免的要受到人为因素的影响，主观夸大或降低某些指标的作用和权重，造成结果的偏差。因此在方法的选择上要根据测评指标的侧重点，有利有弊，注意取舍。

4. 数据整理与计算。在综合评价体系中有各种量纲的评价指标，为便于汇总和比较，需首先针对各种指标值进行无量纲化处理，这可用到包括极差正规化法、标准化法和均值化法在内的三种方法，而相比之下均值化法更为适宜。下面简要介绍均值化法。

选取某一时间段的《中国海洋统计年鉴》将各级指标的对应数据带入计算过程，得出计算结果用于分析。

四、 长三角海洋经济强势区域的建立

纵观我国的海洋经济格局，江苏拥有滨海滩涂资源。浙江在海洋建筑、海洋生物医药处优势地位，而上海在海洋运输、船舶制造业方面位居前列。这些为长三角海洋经济强势区域的形成夯实了基础，而要进一步打造海洋经济强势区域，需要从以下几个方面着手：

1. 统筹开发长三角区域海洋资源，实现海洋经济一体化发展。以建设舟山江海联运服务中心和加强上海国际航运中心建设为契机，利用国家战略的政策优势，实施长三角区域统筹协调发展，发挥两省一市海洋经济资源优势，推动长三角海洋经济一体化发展。为此需要加强顶层设计，建议成立长三角海洋经济协调发展办公室，制定长三角海洋经济整体宏观规划，共同制定临港产业、沿海沿江海洋渔业、滨海旅游业和海洋交通运输业子规划。

2. 加强长三角海洋经济各产业的陆海联动。当前，长三角海洋产业除了上海以外，还仍然劳动密集型的传统产业为主，海洋高技术产业比重不高，新兴海洋经济高技术产业还不具备规模效应，更为关键的是，长三角的海洋产业与陆域产业间没有形成联动。为此建议，为了能够使海洋资源得以可持续利用，要大力发展海洋生物产业、高端海洋装备制造业，优化海洋经济各产业结构，并重点建设一批新兴海洋高技术项目，不断增强长三角海洋产业的陆海联动发展。

3. 加快构建海洋科技创新体系。当前，长三角区域拥有有一定数量和实力海洋类高等院校科研院所，具备海洋科技研发的基础，但由于缺乏政策引导，导致海洋科技资源整合力度不够，还没有形成区域海洋科技创新体系。另外，还缺少区域海洋科技成果转化平台，导致海洋科技成果转化率不高。为此，以上海建设全球科技创新中心为契机，构建长三角区域海洋经济创新平台，加强海洋经济领域高新技术攻关，发挥政策引导和政府资金扶持力度，加快海洋经济技术成果转化。

4. 加强跨区域海洋生态环境保护。长三角地区海洋生态环境污染严重，海洋生态质量逐年下降，一些海洋生物已经消失。长三角海域隶属江苏、上海和浙江，两省一市不同的管理体制，加剧了海洋生态环境保护和管理的难度，迫切需要尽快形成海域环境保护常态化联动机制。为此，长三角两省一市需要出台有效保护海洋生态统一政策，确保区域海洋环境的有效保护。

另外，还要做到以下几点：

首先，维护和倡导循环经济，保护海洋环境。加强长三角海洋经济协调发展，并兼顾陆海统筹发展，真正实现区内海洋资源的合理配置和生态环境的保护。

其次，保证对长三角各个港口不同定位，形成错位发展，避免内部恶性竞争。长三角港口群内不同的港口以不同的港口功能、定位及分工，业务、发展目标和规模都各有侧重。

再者，优化海洋经济产业结构，发展新兴海洋产业和海洋现代服务业，作为长三角经济中心的上海应努力实现海洋高科技产业、海洋现代服务业与现有产业的结合。

最后，完善法律法规，加强海洋经济联合执法，明确各种管理机构的职能和权限，强化部门间合作机制。推进国际间海洋合作研究，引进国外先进技术，加快自主开发和研究，提高自身技术能级和品牌效应。

五、 结语

区域海洋经济评价体系的构建为海洋经济的发展及政策的制定提供了依据，从资源、环境等各个方面对海洋经济进行监测和评价，将理论与实践相结合，从而不断完善海洋的开发，促进区域海洋经济高速稳定的发展。然而区域海洋经济评价体系是一个包含多因素且因素见相互作用的复杂开放系统，因此对其进行定量评价不仅要求指标体系的不断完善，而且指标的数据也要不断规范和丰富，做好区域海洋经济的统计工作结束语也要和区域海洋经济联系起来，你写的都是海洋经济评价。

参考文献：

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基金项目：国家社科基金项目（项目号：12CGL031）。

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1影响箱体内外水质变化因子的分析

网箱养殖向水环境中输出的废物主要是未食的饵料、养殖对象的粪便和排泄物以及化学药品等。这些废物对养殖水体具有双重的作用：当废物排放量在一定的水平时，对环境是有利的，因为它提高了水体的生物生产力，促进整个水域生产力的增加；但是，当网箱养殖对水体的污染超过水体的自净能力时，就会造成水体的严重恶化。

1.1未食饵料

网箱养殖的主要营养来源是饵料，人工投喂的饵料大部分被养殖对象消化利用、转化为组织，但仍有一部分由于饵料投喂太多投饵方式不当或者利用率低等原因，成为残饵和排泄物散落到水中，增加了养殖水体营养盐以及有机物等，从而对水体造成污染。以饵料和鱼粪形式人为输入海水网箱养殖系统中的N只有27%---28%通过鱼的收获而回收，有23%沉积于沉积物中[2]。用人工配合饲料每生产1kg鱼，约有800g有机物、70g氮和14g磷通过各种形式进入水体，导致水域富营养化[3]。

1.2养殖对象排泄物

鱼类摄食的饵料一部分被吸收利用转化为组织，还有一部分以排泄物的形式排出体外，进入水环境中。余瑞兰研究认为[4]，残饵和排泄物沉积于池底，对水质和底质均产生明显的影响，叶勇等分析了浙江象山港网箱养鱼区的水质变化规律[5]，结果表明：网箱内NO3-N、NH4-N、NH3-N全年平均值都明显高于网箱外；IN含量在全年均严重超标，而且网箱内的值一般高于网箱外，尤其是由养殖鱼类排泄导致的NH4-N和NH3-N更是如此。可见，养殖对象的粪便和排泄物也是影响箱体内外水质变化的一个重要因子。

1.3化学药品

在水产养殖中已广泛使用的各种化学消毒剂、抗生素、激素、疫苗等化学药品用于防治病害、清除敌害生物、消毒和抑制污染性生物等[6]．抗生素主要通过混入饲料或直接用于水体中，如对养殖对象药浴，会有相当部分直接散失到环境中[7]；抗生素掺入饲料，其散失率约70%，约有70%-80%添加的OTC溶入环境中[8]。Wu[8]统计，从20世纪80年代末到90年代初，就有50-80吨的抗生素进入水体。养殖中的治疗药物和消毒剂等，已经成为影响养殖水体环境的重要因子。轻则造成水质恶化，发生浮头事件；重则直接造成养殖对象的中毒死亡现象，使渔业生产遭受经济损失。

2不投饵网箱养殖箱体内外水质的变化

不投饵网箱养殖向水环境中输入的废物主要是养殖对象的排泄物和粪便，氮、磷亦随之进入水体。尽管天然水域有自净作用，但不能降低水域中的氮、磷浓度，适当发展不投饵网箱养殖白鲢，可去除水中的氮、磷，从而在一定程度上净化水体[4]。因此，不投饵网箱养殖一般不会对水体造成不良影响，箱体内外的水质无明显变化。

3投饵网箱养殖

投饵网箱养殖中，主要有未食的饵料、养殖对象的粪便和排泄物以及化学药品等输入水体。在微流水低密度的投饵网箱养殖中，即使对水体造成微弱的不良影响，但由于天然水域的自净作用，箱体内外水质无明显变化；随着养殖规模和养殖强度的增加，到了一定限度必然会影响箱体内外水质的悬浮物和营养盐(总磷、总氮等)、网箱区的溶解氧、箱底的沉积量以及沉积物的氮磷含量等。

3.1悬浮物

投饵网箱养殖中未食的饵料、鱼类的粪便以及排泄物形成了悬浮物。据Soble统计，每生产1t鱼将产生1.36t的颗粒物[9]。悬浮颗粒物一般都沉积距网箱约100m处，并且使受影响的水质和沉积物呈现区域性[10]。悬浮物的存在，一方面导致水体透明度的下降，另一方面可能会阻塞养殖对象的呼吸系统。

3.2DO

投饵网箱养殖会降低箱体内的溶解氧含量。据报道[11]，由于网箱内鱼类的呼吸耗氧和网箱养殖所排出废物中有机物的分解耗氧，使网箱内的DO比箱外有所降低；对不同水质的测定结果表明，DO随水深的增加而减少。甘居利[12]等研究网箱养殖海域溶解氧的分布及其与其他环境因子间的关系时，也得到同样的结论：网箱区DO的平均含量低于对照区。

3.3TP

饲料和养殖对象的排泄物是投饵网箱养殖水体中P的主要来源，高密度的投饵网箱养殖造成水体中P浓度的净增加。据研究[13]，每生产出1t鱼，每年水体中的P负荷就增加约19.6-22.4Kg，随养殖对象的不同而不同。陈德春[14]研究投饵式网箱养鱼对水质的影响时，结果表明，网箱区的TP含量高于对照组。

3.4有效氮（NO3-N、NH4-N、NH3-N）

投饵网箱养殖的饲料利用率比较低、残留量高，导致水体中含有大量的氮。另外，养殖鱼类也会分泌大量的氮，有关资料表明[15]，每生产1t鱼可向水体分泌40Kg溶解态氮。目前，几乎所有的研究结果都表明[14][16]，网箱区的总氮一般高于对照区。这可能是养殖对象摄食后的粪便和排泄物中IN堆积的结果。

3.5其他理化因子

投饵网箱养殖的残饵和养殖对象的粪便以及排泄物增加了水体环境中的悬浮物质的量，从而降低了水体的透明度。刘顺科[17]对水磨滩水库网箱养殖的水质进行了研究，结果发现水色由蓝色变为黑褐色，水体的透明度急剧下降。网箱区的盐度和水温与对照区无明显差别[14]，BOD、COD一般高于对照区，而pH略低于对照区。邹清等[18]研究认为，网箱内的鱼类摄食水体中的浮游生物和有机碎屑，减少了水体中的悬浮颗粒物质和有机物的含量，布景可以改善水体透明度，而且可以降低BOD和COD。

3.6箱体下的沉积物

在投饵网箱养殖过程中，未食饲料以及养殖对象的排泄物和粪便进入水体，沉积在水底成为沉积物，给养殖对象生存的水环境造成沉重负担。研究发现[8]，大部分的悬浮颗粒都沉积到离网箱1Km的范围内。尤其是饵料中含有的大量有机物，可导致有机物的细菌分解，从而使底层水处于厌氧状态，导致养殖水体恶化，给养殖业带来严重损失[19]。据Wu[8]研究，网箱下部沉积物中的耗氧率比对照区高2-5倍。粤东柘林湾网箱养殖区表层沉积物的硫化物含量也比对照区高6.7倍[20]。通过比较网箱下面柱状沉积物与对照区沉积物释放P的研究表明[21]，网箱区底泥释放P的速度比对照区高一个数量级，而且所释放的大部分P都可以为生物利用。同时，沉积物中还积累约18%-23%的总输入的C[22]，在沉积物表层3cm内含有有机碳21%-30%，随着深度的增加而略有不同。此外，经微生物的分解、活动，沉积物中微量元素如Fe、Mn等将进一步释放到水中，这些微量金属元素的增加是导致养殖区形成赤潮或者水华的重要原因[23]。投饵网箱养殖向水体输入大量的沉积物质，导致养殖水体的底部上升，使水环境的水交换量减少，水质进一步恶化；同时，沉积物的释放-沉积过程必然影响水体环境，使水体中的营养盐、理化因子以及浮游生物发生周期性变化。

4防治对策

随着养殖规模和养殖强度的增加，网箱养殖已经造成大范围的水体超负荷营养养殖状态，加上网箱设置密度高，阻碍了养殖水体的交换，从而影响了养殖水体的自净能力，导致养殖区中心地带出现水流不畅，局部严重缺氧，残饵以及鱼类排泄物不能迅速随水输送出去，污染水体，使网箱内养殖对象大量窒息死亡，在造成巨大经济损失的同时，还对整个养殖水体的生态环境构成严重的威胁[24]。

4.1合理设置网箱确定养殖容量

设置网箱养殖时应综合考虑各种因素，如底质、水位、水流、浮游藻类丰富程度等。底质不同，对沉积物的吸附和释放能力也不同，在释放污染物方面砂质底质最快，粉砂质底质次之，粘土底质最慢，因此，在设置网箱时，应选砂质底质，并且有一定流速的地方[25]。设置网箱区域的水位变化不宜剧烈，水体太浅，网箱可能会接触底泥，不利于网箱内残饵和排泄物排出箱外；水体太深，容易形成温跃层，上下水层混合时会造成水质破坏。据研究[14]，投饵网箱养殖所占湖库水面面积以3%为极限，超过此限，鱼类排泄物中的N成为富营养化的控制因素，同时水生态系统也会发生变化。养殖容量要根据水域的面积和流动性来确定。同时对养殖水质进行监测，调整网箱设置和养殖规模，避免造成水质污染。

4.2降低饵料系数正确使用渔药

人工配合饲料的研制和开发已经成为当今水产养殖的一个重要问题。改善饵料质量可以降低因此而产生的废物；降低饵料系数可以减轻水体污染程度。在药物方面，研制和开发高效、低毒、无污染、无残留的生物药物，促进鱼病的防治；在用药方面，必须严格控制用药量，掌握鱼病防治药物的性能和使用方法[25]。

4.3优化养殖结构发展生态修复

目前，国内外有许多关于生物操纵、鱼藻混养、虾藻混养、贝藻混养的报道。生物操纵也叫营养级串联效应，该理论认为：向水体中放养食鱼性鱼类，通过摄食降低以浮游动物为食小型鱼类的生物量，小型鱼类生物量的降低引起浮游动物生物量的上升，再通过浮游动物的摄食降低水体中浮游藻类、细菌、有机物的量，从而在一定程度上净化水体。这一理论已应用于实际生产，用来控制水体富营养花，改善水质。Naylor[26]认为，在海湾渔场的网箱养殖生态系统中，应养殖低营养级鱼类；也有人提出为了降低底层的污染，可以发展海底增养殖[27]。生态系统的修复已经成为当今国际研究的热点，利用水生植物吸收营养盐并释放氧气的特点，将水生植物养在网箱中改善养殖环境；根据生态毒理学和营养动力学的基本原理[6]，利用生物对恶化的养殖环境进行修复。然而，目前关于生态系统修复的研究大多是进行一种水生植物或者只养殖一个季节，不能进行全年不间断的对网箱养殖水域的修复研究。

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4余瑞兰等.优质鱼类养殖池塘过厚淤泥对水质影响及对策的研究[J]现代渔业信息，1999，14（11）：18-21.

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