海洋技术发展范文
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导语:如何才能写好一篇海洋技术发展,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。
篇1
关键词:海洋测绘技术 发展现状 发展措施
1.我国海洋测绘工作发展现状
改革开放以来,通过各涉海测绘部门的大力合作,我国海洋测绘工作获得了很多重要成果,推动了国防和社会经济建设,同时也为我国海洋测绘提供保障。我国海洋测绘人才队伍通过长期发展和积累,逐步形成教学、科研和生产的全套体系,我国海洋测绘技术发展过程十分迅速,原来技术不成熟只是单一的进行海洋信息的获取,现在则将海洋信息探测与物理、电子科技等学科相融合;原来获取海洋信息的设备主要搭载在轮船上,现在则利用潜艇、航天技术等为深部探测提供良好的信息测量平台。随着信息科技的发展和中国工业进程的推进,我国的海洋探测设备水平有了很大的提高,配备了一大批具有自主知识产权的现代化海洋探测信息设备,基本实现了由手工探测到信息自动化的转变。
2.海洋测绘技术发展趋势
2 . 1水下综合定位与导航相融合
电磁波在大陆定位系统中发挥着极为明显的作用,它传播速度快、定位准确,但是并不适合海洋探测系统,因为电磁波在海水中衰变明显,传播极短的路程能量就会衰减殆尽。与电磁波相对应的是声波比较适合海洋探测,其在海洋中传播的能量损失微乎其微,因此它能很精准地进行海洋定位。为更好地将声学系统进行分类,可以将声基线距离作为分类的指标,根据其距离的大小分为超短基线系统(USBL/SSBL)、长基线系统(LBL)以及短基线系统(SBL)。USBL/SSBL定位较为精准,其精度可达二到三米,其构造为三个以上距离为两厘米的单元组成水听器基阵,通过处理信号传播到单元之间的相位差及斜矩来进行定位。SBL与测量船相结合,将水听器布置在船的下方,通过处理信号在水听器之间传播的时间差来定位,其精度为五米;LBL通过分析安放在海底的声信号源与测量设备的距离来定位,精度可达两米。
2 . 2海洋遥感信息技术
海洋遥感信息技术是电磁波与信息科技的有机结合,通过人造的特殊传感器接受和分析海洋散发出的电磁波,来进行海洋相关参数的测量,其中传感器可以安设在不同的设备上,如人造卫星、飞机等现代化的设施上。按传感器的工作形式可以分成主动和被动两种形式,主动式的传感器工作较为复杂,它是信息双向传达的过程,首先需要遥感器向海洋发射电磁波,然后由专门的接收系统海洋的反射,通过一系列的信息处理来获得海洋相关参数;被动式传递方式是单向的,传感器只是接受海洋辐射和散发的电磁波,通过分析这些信息,来获得海洋的探测数据。传感器是海洋遥感技术的核心,目前广泛采用的是陆地卫星装载多光谱扫描仪TM以及ETM,它造价较低、操作方便,同时分辨率也较为理想,可以达到三十米左右。随着海洋探测技术的成熟和相关信息科技的进步,高度信息化和智能化的传感器会被逐步应用到海洋探测行业。
2.3多源多传感器信息融合
传统的海洋探测经常会采用单波束测深仪,但是其探测的准确性亟待提高,于是经过海洋技术人员的技术革新,将其进行升级和改造,逐渐发展成为目前广泛采用的探测技术――多源多传感器技术。发射阵是多源多传感器的核心构造,其一般安置在测量船的前端。基于声波系统的优越性,多源多传感器技术也采用声波系统作为信息传递的媒介,其通过发射阵向海洋发射一系列声波束,然后通过专门安置在船下端的接收系统进行发射声波的接受。再通过分析声波束的变化,来获取海洋信息。多源多传感器系统中可以采用振幅检测法,还可以使用相位检测法,通过相干原理比较换能器的两个接收单元间相位差,来分析波束到达角,为后续计算提供数据。
3.加强测绘工作发展的措施
3. 1强化部门沟通与协调
当下我国海洋测绘工作比较复杂且艰苦,各部门的力量都不是很强,在能力达不到标准的状况下,必须要强化每个涉海测绘部门单位之间的沟通和合作,拧成一股绳,把分力变成强大的合力,提升海洋测绘工作效率,进一步为我国国防和社会经济发展贡献更多的工作成果。因此,有关部门应该根据相关法律法规制定和改进,明确军地双方的工作职责,将海洋测绘工作内容细致化,为实现各涉海部门的精诚合作铺平道路。与此同时,各部门要清楚各自的职责范围,避免出现职权交叉的情况,根据专业领域和测绘工作任务来开展军地分工和各涉海部门之间的任务分工。在测绘技术创新研究、装备使用、安全管理等方面进一步深化合作,扬长避短,只有如此,方可使我国海洋测绘服务保障发挥最大的优势。
3.2完善海洋测绘规划
国家有关部门要对海洋测绘工作给予更多的重视,军地两方共同合作,积极参与相关工作。由实际情况来分析研究,进而制定出一个统一的海洋测绘发展规划,设置科学恰当的阶段性实现目标,有条理有计划的推动海洋测绘事业的稳定发展。在现在海洋测绘工作面对迫切发展,同时有关部门合作参与行动的情况下,对海洋测绘工作开展统一的规划和布局,相互之间合作协调。有效降低测绘的无用功,提高共享水平。
3.3建立专业技术人才队伍
若要提高我国海洋测绘技术装备的创新能力,就必须要有相关的专业技术人才,特别是海洋测绘专业方面的。当下我国海洋测绘工作中专业技术人员比较少,人才的衔接和培养落后于时代的发展,这是目前阻碍我国海洋测绘工作顺利开展的最大绊脚石,大连舰艇学院开办的海洋测绘专业是我国海洋测绘工作起步较早的专业,像山东科技大学等地方性高校开设的海洋测绘相关专业时间很短,基本上处于初始研究阶段。武汉大学是专门培训测绘相关专业人才的重点高校,但是其中只是开设海洋测绘内容课程,并没有开设有关测绘的专业。因此,相关重点高校要努力提升海洋测绘学科在教学课程中的地位,适当开设海洋测绘相关专业,建立海洋测绘专业技术人才培养机制,这个工作亟待解决。
3.4技术装备的投入力度
增强海洋测绘技术装备的制造能力,加大相关装备的投入,进而推动海洋测绘技术的改进和创新,这是海洋测绘工作顺利开展的基本保障。加快海洋测绘高新技术的发展,改进原来的工作模式和信息采集形式,提高海洋测绘技术的升级、提升相关人员的技术综合素养。从业者和相关的技术部门要紧抓海洋测绘技术的最新进展,加大对遥感信息技术、多源传感器技术等代表国际海洋测绘的前沿科技的投入力度,借助中国航天科技的发展为海洋测绘技术的革新提供有力的平台。深化卫星遥感和海洋深水测绘等相关技术领域的协调合作。规范测绘技术标准和要求,努力推动海洋测绘的自动化智能化进程,研发先进的海洋测量装备,注重中远海综合测量船的制造。
4.结语
现在我国海洋测绘事业急需要发展创新,测绘技术的基础相对较弱,测绘工作很艰难,必须采取措施进一步强化。通过深层规范相关管理,统一和完善海洋测绘规划,强化相关海洋测绘部门的沟通协调,建立专业化人才培养机制,加大相应技术装备的投入,进而提高海洋测绘工作的服务保障能力,最终实现海洋测绘事业的稳定发展。
参考文献:
[2]李景光,阎季惠.美国国家海洋政策实施计划及其启示[J].海洋开发与管理,2013(10):16-20.
篇2
关键词:海洋测绘;技术;发展
中图分类号:P229;文献标识码:A ;文章编号:
海洋测绘在我国的国防建设中发挥着重要作用,在几十年的发展历程,海洋测绘取得了突飞猛进的进步,尤其是随着信息化时代的到来,海洋测绘在技术应用上取得了跨越式发展,实现了测绘的数字化、智能化、自动化的发展目标,在我国海洋事业的发展中发挥愈加重要的作用。
多波束测深是当代海洋基础勘测技术中的一项高新技术,是计算机技术、导航定位技术和数字化传感器技术等多种技术的高度集成。在各种海洋调查测量中,如海道测量、海洋工程(包括水下钻探、海底管道、电缆、疏浚、填海工程测量)、地质编图(包括矿物探查、研究、电子海图制作)、军事应用(包括扫雷)、其它调查任务(沉船考古、生物栖息地的地形研究)等领域,多波束勘测技术都有着巨大的优势,并得到了广泛的应用。
一、多波束测深技术与海洋测绘
多波束测深是当代海洋基础勘测技术中的一项高新技术,是计算机技术、导航定位技术和数字化传感器技术等多种技术的高度集成。在各种海洋调查测量中,如海道测量、海洋工程(包括水下钻探、海底管道、电缆、疏浚、填海工程测量)、地质编图(包括矿物探查、研究、电子海图制作)、军事应用(包括扫雷)、其它调查任务(沉船考古、生物栖息地的地形研究)等领域,多波束勘测技术都有着巨大的优势,并得到了广泛的应用。
1、多波束测深系统是利用多波束原理进行海底测图和测量海底地貌的宽条带回声测深系统,是水声技术、计算机技术、导航定位技术和数字化传感器技术等多种技术的高度集成。其工作原理通过声波发射与接收换能器阵进行声波广角度定向发射、接收,在与航向垂直的垂面内形成条幅式高密度水深数据,能精确、快速地测出沿航线一定宽度条带内水下目标的大小、形状和高低变化,从而精确可靠地描绘出海底地形地貌的精细特征。与单波束回声测深仪相比,多波束测深系统具有测量覆盖范围大、测量速度快、精度和效率高、记录数字化和实时自动绘图等优点。
2、测深时,载有多波束测深系统的船,每发射一个声脉冲,不仅可以获得船下方的垂直深度,而且可以同时获得与船的航迹相垂直的面内的几十个水深值。多波束测深系统一般由窄波束回声测深设备(换能器、测量船摇摆的传感装置、收发机等)和回声处理设备(计算机、数字磁带机、数字打印机、横向深度剖面显示器、实时等深线数字绘图仪、系统控制键盘等)两大部分组成。
3、测深系统的回声处理设备较多。计算机可按预先给定的程序对各种数据和参数在船上实时处理;数字磁带机按规定的格式记录时间、导航数据、罗经航向、纵横摇摆以及各波束测得的水深和相对于船的横向距离等有关数据,以便后期处理;数字打印机可根据需要对所有记录数据进行监控;显示器对系统的模拟输出进行监视,直观显示横向深度剖面(海底轮廓线图);数字绘图机沿校正过的航迹标绘出等深线图,实时判读海底地貌的轮廓。
4、多波束测深系统同单个宽波束的回声测深仪相比,具有横向覆盖范围大(为深度的几倍),波束窄(约为3°~5°),效率高等优点。适用于海上工程施工区和重要航道的较大面积的精确测量,也可以用于精确测定航行障碍物的位置、深度。它能绘出海底三维图形,消除了使用侧扫声呐时判读的困难。有的系统还可在冰覆盖区使用。
5、海洋测量、数据库和产品化是海洋测绘体系的三个核心环节,它们相互依存,相互影响,共同发展。目前海洋测绘体系已完成了数字化技术改造,目前由控制、水深、地形等的测量到海图的编辑、加工和出版,全部实现了数字化。可是与纸质海图的工序相比,目前的海洋测绘的供需变化却不大,根本原因是由于整个技术的改造是参照纸质海图的工序实施的。水深测量是海洋测绘的核心技术,目前由于单波束到多波束测量方式的改变,水深测量技术发生了重大的变革,实现了垒覆盖的海底地形测量。可是,如果不考虑改变目前的测量工序和要求,不仅不会减少海图产品化的时间和扩大海洋测绘产品的多样性。相反,由于数据量太大,却会增加海图出版机构的负担。
二、海洋测绘的发展策略
1、加快提高测深技术
在水深测量上,海洋测绘虽然在近些年的发展中,取得了很大进展,但由于受先进的测量仪器价格昂贵,以及海洋测绘较之陆地测绘起步晚,在技术上相对较弱等原因的影响,在当前我国的水深测绘中,仍然主要使用单波束测深仪,对于多波束测深仪的研制还有待提高,如果主要依靠单波束测深仪,将会降低我国测深效率以及测量结果的精准性,对于我国海洋测绘业的发展是不利的。另外,虽然采用了空间遥感技术,但使用的范围还较小,目前主要在我国的浅海区域,在深海区域的使用范围以及技术的精确度均有待提高。
2、提高GPS在海洋测绘中的精度
GPS定位系统在大地高的测量中应用较早,且测量结果较准确,但在将大地高转化为海图高的精确度上却并不高。由于海洋理论深度基准面具有跳跃变化的不稳定特点,因此,将大地高作为无缝垂直参考基准应用水对水深的测量,还需要进一步加强对于数据处理准确性的研究,以做到通过大地高的测量,能对海图高的数值有比较准确的测定,尤其在我国的远海领域,应加大对GPS精确使用范围并加快相应技术研究,以不断促进海洋测绘技术的提高。
3、统一坐标系,提高海洋测绘精确度
当前在海洋测绘中,发达国家在一般使用地心坐标系进行测绘。地心坐标系因以地球质心为原点,较之参心坐标系在测量结果上更为精确,而鉴于各种原因,我国当前在坐标系的使用上,地方坐标系、国家坐标系以及施工坐标系的参照坐标还存在差异,且主要以参心坐标系为主,应尽快予以统一,并逐渐选择使用地心坐标系,以不断提高海洋测绘的精确度。
4、加快网络化信息服务系统建设,重视测绘人才的培养
海洋测绘信息目前还是主要在海洋测绘、科研、管理等部门建立的局域网上实现信息共享,并没有实现社会化应用,应尝试在当前局域网的基础上,与各级海事部门实现联网,通过与国家公共信息网站的链接,实现海事测绘公共服务信息的大众化使用,并尽快建立起信息服务系统,使海洋测绘信息能为与海洋打交道的各行业人员提供帮助。另外,应继续加强对于测绘专业人才的培养力度,除通过高校培养专门的人才外,基于科技的飞速发展,应注意对在业人员的培训,以及时更新他们的知识,使测绘人员的专业技能跟上时展步伐,并不断得以提升。
三、结束语
随着社会经济发展对水下地形测量要求的提高,传统单波测深仪已经无法满足日益增长的新需求,多波束水深测量技术的出现带来了海洋测量技术的一次重大变革。在新形势下,必将对多波束测量技术与海洋测绘工序做出进一步的调整。多波束测量技术的发展和海图数据库的建立,将会对数据库产品化产生重大影响,使得海洋测绘产品化的时间得以有效缩短,并能提高海洋测绘产品的多样性。
参考文献
[1]马兰,孔毅.信息化海洋测绘的构想[J].现代测绘,2010(1).
篇3
关键词:新能源;太阳能;海水淡化;制水成本
Abstract: This paper summarizes the different forms of renewable energy seawater desalination method, focusing on solar seawater desalination method and performance, to advances in the technology of solar desalination are summarized. Solar seawater of small capacity desalination, solar humidification dehumidification and solar still is the best choice; multi-effect evaporation desalination solar driven on large capacity solar water project is the best choice. Seawater of different solar desalination cost of water preparation system of great change is influenced by many factors. Finally, this paper points out that the decrease of solar desalination system of water cost direction.
Keywords: new energy; solar energy; seawater desalination; the cost of water preparation
中图分类号:TK511 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
0 介绍
所有伟大文明发祥地都靠近河流,证明了淡水资源对人类的不可或缺。如今社会经济的发展,需要更多的淡水,而淡水资源匮乏且分布不均与水体污染同时存在。毋庸置疑,海水淡化技术是一个很好的解决办法。多级闪蒸(MSF),多效蒸发(MED),反渗透(RO),蒸汽压缩(VC),电渗析(ED)等传统海水淡化技术已经成熟,并解决了全球范围内一亿多人的饮用水问题。据估计,一个装机容量1.3×107m3/d的海水淡化厂,消耗原油为1.3×108t/年。但能源消费的强劲增长与能源、环境可持续发展要求消耗化石燃料的传统海水淡化技术必须有新的进展。
可再生能源海水淡化技术受到青睐应运而生,图0-1和0-2示出了2003年可再生能源海水淡化各新能源比重和不同海水淡化技术与可再生能源结合情况,图0-3和图0-4示出了2005年份此情况的变化[1] [2]。
图0-1 2003年可再生能源海水淡化图0-2 2005年不同海水淡化技
各新能源比重 术与可再生能源结合情况
图0-3 2005年可再生能源海水淡化图0-4 2005年不同海水淡化技
各新能源比重术与可再生能源结合情况
可再生能源海水淡化技术的选择取决于装机容量、海水浓缩比、市政电网和可再生能源的形式等因素。太阳能是可以同时解决能源和淡水短缺的最有前途的新能源[3]。截止到2007年,太阳能海水淡化的装机容量仅是海水淡化总装机容量的0.006%[4],可见太阳能海水淡化还有很大空间和潜力。
1 太阳能海水淡化技术
1.1太阳能海水淡化方法
根据太阳能集热模块和海水淡化模块是否集中设置,太阳能海水淡化方法分为直接、间接法两种。直接法的典型代表是太阳能蒸馏器,间接法包括太阳能多效蒸发、太阳能多级闪蒸、太阳能反渗透、太阳能增湿去湿,太阳能驱动机械压缩,太阳能吸附等。
根据驱动太阳能海水淡化的能源是否全部来自太阳能,太阳能海水淡化方法可以分为全太阳能海水淡化和部分太阳能海水淡化两种。Soteris[5]指出,由于太阳能集热系统的昂贵和太阳能夜间不复存在,仅仅使用太阳能来淡化海水是不经济的。Glueckstern[6]分别分析并对比了20000m3/d的全太阳能海水淡化系统和200000m3/d的部分太阳能海水淡化系统,只有在土地成本很低和高电价条件下,全太阳能海水淡化比部分太阳能海水淡化更有竞争力。
1.2 太阳能海水淡化技术进展
太阳能可以转化成热能或者电能,=可以与几乎所有淡化技术组合来淡化海水。不同的太阳能海水淡化技术根据地理位置、容量等因素有各自的优点,世界各地的学者都在研究太阳能海水淡化技术:
Ali[7]和Tzen[1]都认为最有前途的太阳能海水淡化方法是太阳能光伏电渗析和反渗透、太阳能热多效蒸发和多级闪蒸。Sagie[8]比较了太阳能多效蒸发和化石燃料反渗透驱动的装机容量为100000 m3/d海水淡化厂,只有电力成本高于$0.071kWh-1时,太阳能多效蒸发的制水成本才会低于化石燃料驱动的反渗透制水成本,可见太阳能多效蒸发是优势。
Glueckstern[6]提出一个综合考虑地域、技术和经济参数的评价大型太阳能海水淡化系统制水成本的方法,并用此方法对比分析了太阳池多效蒸发驱动的20000m3/d淡化系统和太阳能多效蒸发和市政电力反渗透混合驱动的200000m3/d的淡化系统,并认为有合适的地理条件存在时,太阳池淡化系统经济且更具潜力;
Hoffman[9]对四种太阳能海水淡化技术组合(太阳能热发电低温多效蒸发,太阳池低温多效蒸发,中温抛物面集热器热力压缩器和太阳能热发电反渗透)驱动的100000m3/d太阳能海水淡化系统进行了理论研究和制水成本比较。他的研究表明,随利率、太阳池成本和造水比等变化,制水成本本约为0.67-1.44$/m3。其中,太阳池与低温多效蒸发组合是唯一不需要储热设备且制水成本最廉价,为0.67$/m3;
有研究人员[5][10]也认为多效蒸发能耗最低、最廉价且海水前处理最简单,是间接太阳能海水淡化系统中最经济的。并指出低温多效蒸发器中,MES(塔式多效蒸发器)自身能够适应0~100%变负荷运行,而且能够适应驱动蒸汽负荷变化而不产生其他损失,是最好的低温多效蒸发器。
Said[11]认为,研究各种太阳能集热系统和传统淡化技术的组合目的是为了降低淡化的制水成本。在所有太阳能电厂和海水淡化系统的组合中,以槽型抛物面太阳能集热器为热源的热法海水淡化技术(比如MED)是最有前途的;而且当淡化容量相对较小时(大于90m3/d),太阳能增湿去湿淡化技术(Solar HD)以其低投资和低运行成本,可以取代其他太阳能淡化技术;
Zamena[12]以降低制水成本为目标,对太阳能模块和增湿去湿模块进行了数学程序优化,认为系统最优运行工况点不是产水量最大时,且太阳能增湿去湿技术非常适合偏远干旱地区,尤其适合分散式地供给淡水。
Mathioulakis[13]总结了大量的文献,玻璃盖板热损失过大导致太阳能蒸馏器效率低,但小社区如果以获得淡水为唯一目的,太阳能蒸馏器是最适合的;另外,对太阳能驱动的小容量淡化厂,太阳能增湿去湿相对其他技术来说更加高效,是最有前途的淡化技术;
Karen[14]对太阳能蒸馏进行了总结,太阳能蒸馏器易于建造和维护,在缺少电网和技术人员的地区,太阳能蒸馏器非常适合小规模淡化(一升~几十升/天)。
以上研究者所处地域不同,经济性标准和分析前提也不同,但可得出这样的结论:增湿去湿和太阳能蒸馏器对中小容量的太阳能海水淡化来说是最好的选择;大容量太阳能海水淡化,多效蒸发经济性更好,且如果有合适地理资源时,太阳池低温多效技术是最好的选择;在太阳能热电联供海水淡化领域,槽形抛物面集热器与多效蒸发是最好的组合。
1.3 太阳能海水淡化的制水成本
太阳能海水淡化系统中投资占比例最大,高额的投资导致制水成本居高不下。很多研究人员关注太阳能海水淡化的制水成本,表1-1列出了一些太阳能海水淡化系统的制水成本。
表1-1太阳能海水淡化系统的制水成本
从他们的研究可以看出,太阳能海水淡化系统的制水成本变动比较大,甚至难以给出一个确切的成本范围。Said[11] 、Ioannis[19]和Mohamed[20]认为,太阳能海水淡化系统制水成本计算取决于不同的淡水容量、地理位置、能源种类等条件,目前的经济性分析不能够确定各种淡化技术的可行性,这使得比较和评价各种淡化技术的经济性变的很困难。
2 降低太阳能海水淡化的制水成本
高昂的太阳能海水淡化制水成本和日益紧张的能源与环境问题,使得降低制水成本成为燃眉之急。降低制水成本的方向还是很明确的:
1)使用储热设备,提高集热系统的性能
尽量多的收集太阳能而尽量少的损失能量无疑会降低制水成本。Holst[21]建造的0.5 m3/d多级太阳能增湿去湿淡化系统,因为使用储热水箱降低制水成本50%以上。
2)太阳能海水淡化系统良好的运行与维护
Nashar[22]分析了迪拜真空管集热多效蒸发120 m3/d海水淡化厂,由于尘土积累当真空管透光率降低到0.6,淡水产量降低到40%,可见集热管的尘土对系统的性能影响很大。
3)太阳能集热系统和海水淡化系统的匹配优化
4)与化石燃料或其他能源实现联合运行[5][2],并拉长产业链条[23]。
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篇4
关键词:海洋运输;保险;策略一、中国海洋运输货物保险发展现状
目前全世界海上保险市场规模约为250亿美元,其中近60%的市场份额由英、日、德、美国这四大海上保险国所占据。然而我国航运保险市场规模较小,拥有的整个市场份额相对就少了。2006年,我国航运保险市场总体规模仅为全世界份额的1%,近年来虽然有所发展,但仍不足3%。正如保监会副主席周延礼曾在2010年度陆家嘴论坛所表明的那样,我国航运保险尚处于起步阶段,发展相对滞后。目前,参与我国航运保险竞争的仍主要是太保、平安和人保这三大保险巨头。中国航运保险业务依然集中在广州、上海、青岛、大连和天津这5个城市,国内大量的中小财产保险公司还没有参加到这个市场的竞争中。
二、海洋运输货物保险存在的问题
1、保险条款存在差异,国际化程度不高
在中国海上货物运输保险中比较常用的有两种条款,即ICC条款和CIC条款,而这两种条款中则存在明显的差异。其差异表现之一为:在协会条款ICC(A)中除列明除外责任外,承担一切风险;但是相对应的国内CIC一切险条款中除列明自然灾害、意外事故外,对“外来原因”并没有定义。由于CIC一切险条款自身规定得不够明晰,立场不同得出的结论就不同,因此“外来原因”的判断解释对PICC“一切险”的承保范围变得尤为重要。目前,在我国海洋货物运输保险中,进出口货运条款常常不能够被国内外被保险人所理解所认可,最终导致很多客户流失。
2、海运保险专业人才匮乏
海洋货物运输保险风险集中度高,投保成本也较高,因此相应的对从业人员的素质要求也就更高。但是从近几年的趋势看来,我国目前一线专业人员中能从事该项业务的人员严重缺乏。作为海洋货物运输保险从业人员,不仅要懂保险,还要了解外语、贸易、海运以及国际法律法规和惯例等,可见从事这一职业的人最起码要是一个复合型人才,但是从目前从事该领域的各保险公司来看,在各公司及其分支机构管理人员中这类复合型人才少之甚少。
3、海运货物保险市场竞争激烈
一方面,由于我国企业在国际贸易中处于弱势地位,交易价格常常受到外贸企业的制约。往往进口时以CIF成交,出口时则以FOB成交,导致大量境外投保现象的产生,从而加剧了国内海运保险市场竞争。另一方面,由于国内海运保险公司提供的保险产品创新性不足,导致保险产品同质化。然而外资海运公司由于具有资本、技术以及高超的营销技巧等优势,在海运险上略胜一筹,进一步使得我国大量海运保险业务向外转移,也就越发加剧国内海运保险市场的竞争。费率作为我国航运保险的竞争中心点,在激烈的竞争中逐渐下降,而且远低于国际市场的费率水平。保险费率下降直接影响到保险服务产品的创新和产品品质的提高,往往会给再保险带来诸多困难,使市场陷入恶性了循环,这在一定程度上制约了海运保险业务的发展。
4、法律法规不完善
由于我国保险业起步晚、发展较慢,因此在相关法律法规方面也不够完善。相对于英国《1906 年航运保险法》,我国目前缺乏一部专用于指导海运保险的法律。来自公认的国际航运中心保险市场的经验表明,50%以上的保险业务来自保险中介。然而我国海运保险中介服务机构尚处于初始阶段,当前国内相关法律对保险中介的地位以及权利义务的界定也不够明确,处在保险市场的边缘,很大程度上影响了国内外进出口企业对本土保险公司的信心。
三、解决海洋货物运输保险问题的措施
1、加强国际间及国内各保险公司之间的沟通交流
由于与其他国家沟通不畅,导致我国海洋货物运输保险中存在着保险条款差异现象,在出现问题时,各高院解释又不一致,加大了各方的分歧。此外,由于我国海洋货物运输保险业缺乏有组织、有规模的交流活动,也导致各保险公司之间、保险公司和相关行业之间没有办法分享保险、航运、贸易和海事海商方面的知识和经验,不能形成良好的互通有无的良性循环的效果。因此,加强国家之间及国内各保险公司之间的沟通和交流,对于海洋货物运输保险业的发展有着极其重要的意义。
2、培养和引进优秀的专业海运保险人才
国际航运业的竞争归根结底是人才的竞争。由于我过海运保险业的发展起步晚,所以在专业人才方面的缺失是不可避免的。但是,我们可以通过后天的培养和引进来弥补先天的不足,用全球视野引进和培养海运保险专业人才。在引进专业人才方面,应该从英国伦敦保险市场那样高起点的地方大力引进经营理念先进、管理水平高、业务能力强的管理人才和技术人才,同时争取在国内为那些专业人才的引进创造良好的环境。在培养人才方面,从体制、文化、培训等多角度入手,加强对复合型人才的培养和储备,形成一支高素质、高效率的航运保险专业团队。
3、完善相关法律法规
“无规矩不成方圆”,因此完善海洋运输货物保险相关法律法规,成为保证其良好发展的基础与保障。针对我国部分保险条款与国际惯例不一致的问题,我们要借鉴全球最新的航运保险理论研究成果和最专业的航运保险法,进一步完善现有的《保险法》和《海商法》,优化国内法律环境,逐步与国际接轨,增强国内外进出口企业对本土保险公司的信心。(作者单位:重庆三峡学院)
参考文献:
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篇5
关键词:克氏原螯虾(Procambarus clarkii);无公害水产养殖;养殖模式
中图分类号:S966.12 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2012)07-1426-04
Nuisanceless Breeding of Procambarus clarkii and Its Developmental Proposals
XIONG Guo-yong1,ZHANG Tong-lin1,ZHOU Hui-ming2,YU Bo1
(1. Department of Science, Jiangxi Institute of Education, Nanchang 330027, China;
2. Jiangxi Fisheries Research Institute, Nanchang 330039, China)
Abstract: Combining with the standard of nuisanceless aquaculture, current culture mode, culture environment, seedlings, breeding and disease control of Procambarus clarkii farming were reviewed, and proposals were presented for the deficiency of Procambarus clarkii farming.
Key words: Procambarus clarkii; nuisanceless aquaculture; culture mode
克氏原螯虾(Procambarus clarkii)俗称小龙虾,隶属于节肢动物门(Arthropoda)甲壳纲(Crustacea)十足目(Orgerdecapoda)爬行亚目(Reptantia)螯虾科(Cambaridae)原螯虾属(Procambarus),其原产于北美洲的美国南部和墨西哥北部,1918年从美国引种至日本, 1929年左右从日本传入我国[1]。由于长江流域生长条件适宜,小龙虾很快成为该地区的优势种群[2];加之其肉质细腻、味道鲜美、营养丰富,颇受广大消费者的喜爱,也因此很快成为水产养殖的新品种[3]。
克氏原螯虾作为我国渔业经济产业中的水产品之一,其人工养殖已经在各地广泛地开展起来,并且已经成为出口美国和欧盟的重要水产品。根据克氏原螯虾的生物学特性开展无公害健康养殖,收获高品质的克氏原螯虾健康产品已经成为业界共识。笔者通过调研各方信息,结合水产品无公害健康养殖的各类现行规范标准,对我国克氏原螯虾无公害养殖的现存养殖模式、养殖环境、种苗、饲养管理及病害防治等问题进行了全面分析,并提出了一些发展建议,以期对该产业健康稳固发展有所启示。
1 克氏原螯虾的生物学特征
克氏原螯虾为夜行性动物,多营底栖爬行生活,野生状态下常栖息于湖泊、河流、水库、沼泽、池塘及沟渠中,有时也见于稻田,有较强的攀援和掘洞能力[4]。
克氏原螯虾是杂食性动物,不同发育阶段其食性不一。刚孵出的幼体以其自身卵黄为营养;Ⅱ期幼体能滤食水中藻类、轮虫、腐殖质和有机碎屑等;Ⅲ期幼体还能摄取水中小型浮游动物,如枝角类和桡足类等;幼虾则具有捕食水蚯蚓等底栖生物的能力;成虾食性更杂,能捕食甲壳类、软体动物、水生昆虫幼体、水草、水底淤泥表层的腐殖质及有机碎屑等[5]。
克氏原螯虾与其他甲壳动物一样,蜕壳后才能生长。水温和营养状况是影响其蜕壳的主要因素,除了冬季以外,春季、夏季和秋季克氏原螯虾都有蜕壳。刚蜕壳的虾体色浅,身体较柔软,活动力较弱,约1 h左右体色转深,虾壳渐渐变硬,躲避能力增强。在适宜水温及营养条件下经数次蜕壳生长,5~8个月体重可达30~150 g[6]。
克氏原螯虾在4~9月份均可繁殖,4~6月份为繁殖高峰期,当水温超过20 ℃以后,亲虾进行,一般后10 d左右即可产卵,产出的受精卵粘附在雌虾腹肢的刚毛上,产卵数量因亲虾个体大小而异,一般体长为7~10 cm的亲虾一次产卵约300粒。受精卵适宜的孵化温度为22~28 ℃,在18~20 ℃时,孵化期为30~40 d, 25 ℃左右时,一般15 d左右即可孵化[6]。
2 克氏原螯虾的无公害养殖
克氏原螯虾适应能力强,养殖模式多样,但无论哪种模式都应根据无公害水产品生产的技术要求进行养殖生产,综合起来主要涉及养殖模式、养殖环境、种苗、饲养管理和病害防治等问题。
2.1 养殖模式
根据克氏原螯虾的生物学特征可知其成虾食性复杂,食谱较广,生活环境多样,栖息于湖泊、河流、水库、沼泽、池塘及沟渠中,稻田中也可生活,适应性极强。因此,人们在养殖实践中总结出多种适合克氏原螯虾养殖的模式,根据养殖产品的种类和数量可分为单一养殖模式和混合养殖模式。
单一养殖模式是指利用一些闲置区域或不宜种植其他经济作物的田地,通过种植可作为螯虾饲草的作物、青饲料来养殖克氏原螯虾。久负盛名的美国路易斯安那州克氏原螯虾养殖户早期就开展这种养殖模式,并且一直沿用至今[7,8]。而在我国主要以池塘和稻田这两种生境进行单一养殖。池塘养殖模式一般以浅塘为主,较深池塘则多以混养鱼、蟹来提高水体利用率。稻田养虾主要集中在湖北、安徽、江苏等几个克氏原螯虾的主产省份。各地主要是利用现有低洼、低产稻田(冬闲田、冷浸田、冬泡田、低湖田)和原稻田养蟹(鱼)区开展稻田养虾[9]。江西省鄱阳湖区采取中稻与螯虾轮作,不仅不影响中稻的产量,而且每公顷可收获1 500~3 000 kg的螯虾,是一种理想的养殖模式[10]。此外,各地还有利用河道流水生态养殖模式、湖区沿岸的湖荡围栏养殖模式和湖区低洼田养殖模式等。
混合养殖模式是指将克氏原螯虾与其他经济水产动物和植物共用水体或土地,充分利用养殖空间,达到克氏原螯虾与种植、养殖产品共同丰收的目的。常见的克氏原螯虾与种植作物混养模式有稻虾同作模式[9]、茭虾共作模式[11]、虾林结合模式[12]等。在稻虾养殖的基础上,也有研究者开发出藕田养虾模式[13],效果不错。克氏原螯虾与经济水产动物混养的模式有克氏原螯虾与鲢鱼、鳙鱼、草鱼等池塘混养模式,克氏原螯虾与河蟹混养模式等。混合模式充分地利用了水体的不同层次空间,可以促进有机食物链的形成,从而获得健康无公害的水产品,经济效益良好。
2.2 环境问题
无公害水产品产地环境要求选择在周围无污染源、水源充足、水质良好、进排水方便、日照充足、饲料资源丰富、交通便利的良好生态环境区域,且具备一定生产规模。无公害水产品产地土壤必须是未被工业“三废”、农业废弃物、城市垃圾和生活污水污染的区域[14]。无公害水产品产地环境的优化选择技术是无公害水产品生产的前提。产地环境质量要求符合无公害水产品渔业水域土壤环境质量、渔业用水质量及大气环境质量等要求。具体来说,克氏原螯虾养殖水域土壤环境中重金属(如汞、镉等) 和农药(六六六、滴滴涕等)的残留量应符合《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995) 的规定;淡水渔业水源水质要求水质的感官标准即色、嗅、味要符合规定(不得使虾带有异色、异嗅、异味),卫生指标符合水产行业标准《无公害食品 淡水养殖用水水质标准》(NY 5051-2001) 的规定。大气环境中总悬浮颗粒物(TSP)、二氧化硫(SO2)、氮氧化物和氟化物(F)的浓度应符合《环境空气质量标准》(GB 3095-1996)的规定。
克氏原螯虾养殖模式多样,养殖环境主要集中在池塘、稻田、低洼、沟渠、湖区等生态区域,其主要环境威胁来自农业区各类作业残留污染和湖区生态恶化。为了满足无公害水产品生产的环境要求,不同养殖模式下可通过各种方式进行产地选择和保持水质质量。根据调研的情况来看,克氏原螯虾产地大都远离各类污染源、水源清新、水量充足、交通便利;各养殖区域都采取了相应的措施与外界分界甚至隔绝,如加固加高田埂,在养殖区域一定范围外设立围网;为了保持养殖水体质量,可在冬季干塘、干池时进行日晒霜冻,进水后用生石灰对养殖水体进行彻底消毒[9-15];定期更换新水,定期喷洒光合细菌、EM复合菌等生物制剂[16];在池塘中种植水草为螯虾补充饵料和增加水体溶氧,等等。总之,要使水质始终保持“肥、活、嫩、爽”的状态。
2.3 种苗问题
虾苗是克氏原螯虾养殖的基础。虾苗生产和引进必须符合《中华人民共和国渔业法》和农业部颁布的《水产种苗管理办法》的规定。无公害水产养殖要求从具有水产种苗生产许可证的原种场选购健康、无疫病的种苗,经检验和检疫合格后方可放养。虾苗在放养之前要进行消毒,一般用3%的食盐水浸泡5~10 min或用20 mg/L高锰酸钾溶液浸泡15 min左右,以防止病菌及寄生虫带入养殖水体[17]。
克氏原螯虾的养殖已逐步向大规模、产业化方向发展,种苗问题也成为该产业稳定发展的瓶颈,如何培育规格大、抗病力强、成活率高、生长快速的优良虾种就成为克氏原螯虾养殖研究的一大难题。目前,克氏原螯虾繁殖生物学研究实践已经开展,温室大棚繁育、人工诱导繁殖、网箱培育等水产育苗方法已被广泛应用于克氏原螯虾种苗繁育研究中[5,10,15,18-21]。各种新型育苗技术在研究实践中出现,据文献报道,27~30 ℃是受精卵孵化速度和孵化率达到最高的最适温度范围[22];利用孕酮等外源性物质刺激克氏原螯虾大颚器分泌促性腺发育激素,实现大量雌虾同步产卵[23];利用克氏原螯虾需水产卵的习性,采取冬季降低水位,春季抬高水位的方法迫使其同步产卵以获得规格相当的虾苗[24];江西省科研人员经过多年研究,开展的“七操作一体”的克氏原螯虾仿生态繁殖操作法,对于实现克氏原螯虾规模化育苗效果显著[25]。
2.4 饲料问题
饲料作为水产养殖的物质基础,是克氏原螯虾养殖的核心问题,其质量直接影响到水产品的品质,饲料安全是无公害水产品生产的关键因素。天然饲料应符合《饲料卫生标准》(GB 13078-2001)的要求,配合饲料应符合《饲料卫生标准》(GB 13078-2001)及《无公害食品 渔用配合饲料安全限量》(NY 5072-2002)的要求;饲料中添加矿物质、维生素等添加剂应按国务院颁布的《饲料和饲料添加剂管理条例》执行,严禁使用未经许可的药物做添加剂[6,14]。
克氏原螯虾食性杂,不同生长阶段食性虽略有不同,除了早期稚虾可以取食豆浆之外,其他阶段基本以动物性饲料、人工配合饲料与青饲料为主。各种鲜嫩水草、水中底栖动物、大型浮游动物等天然饵料及各种鱼虾尸体都是克氏原螯虾喜食的饵料,对人工配合饲料同样喜食。在养殖实践中,为了给克氏原螯虾提供健康、天然的饵料,可在放养前对水体经常施用有机粪肥以培育基础饵料生物,如轮虫、枝角类和桡足类等浮游动物;种植和移植水生植物,如轮叶黑藻、金鱼藻、伊乐藻以及水葫芦、水花生等;向虾池中投放螺蛳,以提供基础动物性饵料。在螯虾生长的不同阶段要合理投喂人工饲料和青饲料,注意优质动物性饵料与植物性饵料合理搭配投喂,一般全年动物性饵料占30%~40%,谷物类饵料占60%~70%[10],并且应注意投喂时间和量的变化等问题。
2.5 病害防治问题
病害防治是无公害水产养殖稳定开展的保证。无公害水产养殖十分重视对水产动物的病害防治,落实“全面预防、安全治疗”的方针,尤其重要的是安全用药问题。药物的使用必须按照《无公害食品 渔用药物使用准则》(NY 5071-2001)的规定执行,要求使用“三效”(高效、速效、长效)和“三小”(毒性小、副作用小、用量小)渔药;严禁使用未取得生产许可证、批准文号以及没有生产执行标准的渔药;严禁使用国家农业部颁发文件规定的高毒、高残留及具有“三致”毒性的渔药,如孔雀石绿、磺胺噻唑、磺胺、六六六、滴滴涕等;严格遵守渔药的休药期规定,如漂白粉休药期在5 d以上;土霉素、磺胺甲恶唑休药期均在30 d以上;另外还必须做好养殖用药记录,以便及时纠正和规范渔药的安全使用[26]。
克氏原螯虾养殖常见的疾病有白斑综合征、螯虾丝囊霉菌病、螺原体病、孢子虫病等,常导致螯虾出现烂鳃、甲壳溃烂等症状,严重影响克氏原螯虾养殖产业的健康发展[27]。在克氏原螯虾无公害养殖生产中,为了全面防治病害,常从养殖环境、种苗及饲养管理这三大问题着手,比如选择自然环境良好的养殖区域,适时用适量漂白粉、敌百虫、亚甲基蓝泼洒养殖水体,以杀灭病原;种草移螺,使水质符合无公害水产品养殖的标准[28];选择或培育抗病力强的螯虾种苗;选择符合无公害养殖标准的天然饲料和人工饲料,合理投喂,避免污染水质。另外还要加强养殖管理,密切注意克氏原螯虾养殖过程中各个环节的变化,对已经患病的螯虾要合理用药,必要时应及时隔离治疗或清除。这些都是克氏原螯虾无公害养殖中防控各类病害发生和蔓延的有效措施。
3 发展建议
克氏原螯虾的无公害养殖是一个日趋流行的养殖方向,目前我国还处于起步阶段,为了更好地发展克氏原螯虾无公害养殖,笔者根据调研的实际信息进行分析,建议从以下几个方面着手开展工作。
1)加强开展克氏原螯虾规模化原种繁育的研究。我国各地克氏原螯虾养殖户的虾苗大都来自野生捕捞和本地自留种苗繁育,虽有报道一些规模化育苗技术,但是大多还处于试验阶段,远不能满足日益扩大的规模养殖对种苗的需求。此外,本地自留种苗繁育很容易造成种质的退化。因此,加强良种繁育,筛选培育出个体大、含肉率高、生长快及抗病性强的优质种苗势在必行。
2)加强规范不同养殖模式的生产标准。部分养殖户误认为有水即可养殖,导致其未对养殖场地进行选择;还有些养殖户在养殖过程中未严格执行无公害养殖的规范要求,导致出现病害蔓延、螯虾产品污染等问题。解决这些问题需要加强实施不同养殖模式的规范化生产要求,有条件的地区必要时要引入高级养殖体系,如HACCP体系,确保克氏原螯虾产品的品质,提升螯虾产品在市场中的竞争力。
3)开发适口的克氏原螯虾专业饲料。随着市场对克氏原螯虾的需求不断增大,克氏原螯虾规模化养殖势在必行,天然饵料已经无法满足养殖需求。开展克氏原螯虾营养学研究,开发适合不同生长阶段(特别是螯虾幼体阶段)食性和营养需求的适口饵料是促进健康养殖发展的关键步骤,能极大地促进克氏原螯虾产业的稳健升温。开发设计出的饲料应达到生态健康、减少水体污染的要求,实现无公害养殖和养殖经济效益扩大的同步化。
此外,加强养殖管理是不容忽视的。在克氏原螯虾健康养殖过程中,只要严格坚持执行无公害水产养殖的标准,敢于实践,一定能走出持续稳定的克氏原螯虾无公害健康养殖之路。
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篇6
(一)海水养殖业
日本是世界最大的渔业国家。从20世纪70年代开始,日本海水捕捞业发展受到限制,尤其世界进入200海里时代管理后,日本高度重视本国200海里以内水域的渔业生产,海水养殖业迅速发展。日本海水养殖主要品种有鱼类(主要为真鲷和鱼类)、贝类(扇贝和牡蛎)和海藻类(紫菜、海带和裙带菜)。以海水鱼类为例,2011年,日本养殖真鲷4070万尾,五条1653万尾,高体838万尾,黄条74万尾。在海水养殖产量上,日本时刻保持着循序渐进的可持续发展方针,坚守稳定供应才能使养殖户获得持久经济效益的原则,严格按照养殖空间和水域环境情况发展海水养殖业,将海水养殖产量控制在合理的水平,避免因盲目追求产量导致养殖密度过大,进而影响水产品质量安全,破坏海洋生态环境。
(二)海洋药物开发
日本在海洋药物开发研究领域走在世界前列。早在1988年,日本就设立了海洋生物技术研究所,并投资10亿日元建立两个药物实验室。近年来,日本海洋生物技术研究院及日本海洋科学和技术中心每年用于海洋药物开发研究的经费高达1亿多美元,在海洋抗癌药物研究、海洋心脑血管药物研究、海洋抗菌抗病毒药物研究,以及海洋消化系统药物研究等方面,拥有多项世界领先专利技术,处于全球海洋药物开发的前沿。如日本学者发现,约27%的海洋微生物具有抗菌活性,这些活性物质的药理活性作用包括中枢神经作用、抗肿瘤作用、抗菌抗病毒作用、心脑血管系统作用、抗炎、镇痛、抗氧化、降血糖,具有巨大的新药开发潜力。
(三)沿海造船业
日本的海岸线十分曲折,天然形成的优良港湾有利于造船业的发展。日本作为世界最发达的造船大国,具有一流的造船技术和先进的管理经验,在造船技术和效率方面完全领先于韩国及中国。仔细谨慎的技术标准和精益求精的品质是日本造船业的取胜之道。这主要源于日本对船舶技术和生产技术研究开发的极度重视。为有效地进行造船研究开发,日本制定了国家综合性重要研究开发计划,以技术力量雄厚的日本国家级船舶技术研究所和民间造船公司所属研究部门力量为核心,将各方科研力量集中起来,由产、学、官三方联合开发。虽然2008年金融危机后,高昂的劳动力成本及日元超升等因素导致日本造船订单量落后于中韩两国,但继“安倍经济学”框架下一系列刺激经济政策的实施,日元开始走低,其价格竞争力随之复苏。随着日本造船技术能力的进一步提高,造船厂之间的整合及外地造船厂的规模扩大步伐进一步加快,日本造船业迅速复苏。2014年9月,日本新签造船定单量为55.1850万CGT,占据世界第二的位置。
(四)深海采矿业
由于国土资源贫乏,日本大力开发海洋能源资源,一直掌握着深海采矿方面的世界先进技术,深海采矿业也成为海洋产业的重要组成。日本在1994年就实施了大洋锰结核开发计划,并积极推动大洋锰结核的商业开发,这成为日本深海采矿技术迅速发展的良机。2011年,日本开始着手开发“凝结尖端技术”的深海采矿系统,并运用深海机器人对日本周边海域海底资源进行勘探。新的《海洋基本计划》也将今后数年的海洋资源开发重点放在勘探和试开采稀土矿。目前,深海采矿业日益呈现出发展成为采矿、海洋能源利用和深海农牧渔业等综合一体化的高新技术产业群趋势,深海采矿技术将是未来海洋新兴产业中的先导性行业技术,日本在此领域的技术实力和领导地位将进一步推动其海洋产业竞争力的提升。
(五)海水淡化和海水综合利用
20世纪50年代,日本成立了造水促进中心,大力发展海水淡化事业。目前,日本工业冷却水总用量的60%来自海水,每年高达3000多亿立方米,占世界年利用海水冷却总用水量的一半多。除拥有合成纤维膜海水淡化技术等多项世界领先技术外,一批实力强劲的国际型企业也积极参与海水综合利用事业,如日本蓝星、东丽、日立公司都从事海水综合利用项目的开发与推广,有力地推动了日本海水综合利用技术研发和产业发展。
二、日本海洋新兴产业发展的主要经验
(一)重视产业规划的先导作用,为海洋新兴产业发展提供制度保障
日本政府通过制定规划,有力地推动了海洋新兴产业的发展。1968年《日本海洋科学技术》的制定,为日本海洋新兴产业发展奠定了坚实的基础。该规划有力推动了现有先进工业技术在海洋领域的拓展和应用,成为日本海洋新兴产业体系发展的技术指导。1990年,日本出台《海洋开发基本构想及推进海洋开发方针政策的长期展望》,借助海洋卫星和深潜技术、深海资源开发技术等海洋高新技术的开发促进日本海洋新兴产业发展。1997年,日本政府相继制定了《海洋开发推进计划》及《海洋科技发展计划》,提出发展面向21世纪的海洋高新技术,并初步规划了海洋新兴产业集聚的雏形。2001年,日本制定了《新世纪日本海洋政策基本框架》,为日本21世纪海洋科技发展提出了“海洋科技大国”的目标,其与2002年日本文部科学省编制的“科学技术综合发展战略”,有力地推动了日本海洋技术的深度开发和国际合作,使日本参与了国际综合大洋钻探计划(IntegratedOceanDrillingProgram,IODP)、全球海洋观测网(ArrayforRea-timeGeotropicOceanography,AR-GO)等项目,日本海洋科技的国际竞争力显著提升。2007年,日本颁布实施《海洋基本法》,同时在内阁府新设以首相为部长的“综合海洋政策本部”,标志着日本完成了海洋经济发展与技术支持的立法、组织构架及人才配置等基础性工作,为海洋新兴产业发展提供了完备的制度保障。2008年又进一步“海洋基本计划草案”,设定基本计划有效期为5年。作为日本中期海洋战略的基本指南,其提出“率先挑战海洋领域中人类所面临之课题”,为充分提升海洋科学认识,加强海洋资源基础调查及研究提供了充分的条件。〔1〕日本海洋基本法规定,政府负责全面、有计划地实施海洋政策,制定海洋基本计划,负责开发专属经济区和保卫日本海域的安全。2013年,新一轮《海洋基本计划》(2013-2017年)出台,将培育壮大海洋经济定位为新的经济增长点,并为海洋新兴产业发展提出战略步骤。这一系列的海洋经济发展与技术开发规划,不仅为日本海洋经济发展奠定了制度基础,更重要的是,以前瞻性的战略眼光把握海洋新兴产业发展的趋势与方向,有力地推动海洋新兴产业体系的形成。(二)坚持可持续发展原则,产业集聚以高度化为标志日本在海洋新兴产业发展过程中十分注意产业体系的可持续发展,政府极力推动产业集聚,以资源整合和技术协同为目的加速高度化过程。目前,日本已经形成了以沿海旅游业、港口及海运业、海洋渔业、海洋油气业为支柱的海洋产业布局,尤以关东广域地区、近畿地区等9个地区的海洋新兴产业集群为代表,依靠大型港口城市及内陆经济腹地的支撑和配合,不断实现“海洋开发区都市构想”、“知识集群创成事业”〔2〕的产业集聚发展思路。同时,注重陆海产业体系的一体化及海洋产业资源的保护,以陆地原有产业集聚为前提,确保海洋资源与陆地原有产业无缝衔接之后,才进一步大规模开发海洋、建立近海产业集聚区,因此其海洋产业聚集速度通常很快,产业高级化程度较高。日本临港工业是海岸地区产业发展的主体,在此基础上形成了海洋新兴产业特色区域。
(三)以政府和市场双重力量积极推动技术创新
日本在推动海洋新兴产业技术创新过程中,采用了“官民合作”体制。无论是前沿技术开发,还是基础技术研究,尤其是涉及技术应用与市场化推广的方面,大多采取官民合作与合资形式。例如,日本开发的高科技资源采矿系统以低成本和高效率著称,确保了日本海洋资源及能源的稳定供应,在其研发过程中,吸纳了大量民间投资和研究力量,形成了集中央政府、地方政府和私人投资于一身的合股公司,通过多方合股减轻了政府筹资困境。更为重要的是,日本确立了有关海洋技术开发与合作的混合所有企业制度,大大拓展了海洋技术研发及产业化推广的资金来源渠道,大幅提高了技术研发及投资运行效率。例如,20世纪80年代,日本海洋研究开发机构与国际能源署(IEA)共同研制出浮体式波力发电装置“海明”,此后,依托此技术完成了更高端的同类发电装置“巨鲸”的开发,这是当时具有划时代意义的技术。但是,之后政府停止提供相关开发预算,相关技术领域就被欧洲企业迅速占领。日本政府产生危机感,开始提供一定补贴鼓励本国企业采取具体行动,如三菱重工业公司在英国参与海上风力发电业务,并建设研究开发基地;丸红公司及三菱商事公司积极投资于海上风力发电相关业务;川崎重工业公司签订了租赁苏格兰欧洲海洋能源中心,开展潮流发电业务,通过企业的市场化开发短时期内重夺技术领先者地位。依靠这种政府和市场双重力量推动的技术创新模式,日本海洋开发不断向纵深发展,形成了以海洋新兴产业为主导的海洋技术开发体系,在港口及运输业、海洋土木工程、船舶修造业、海底通讯电缆制造与铺设、海水淡化等关键技术领域,引领世界海洋技术发展的方向。(四)强化国际合作与交流的重要作用,加大技术及资源协同开发力度日本将开展国际合作与交流作为推动海洋新兴产业发展的重要举措,通过国际间海洋研究与开发的一系列举措,使得世界先进的技术和制度快速进入日本,带动日本国内经济主体积极谋求变革,市场经济活力增强,信息化和现代化过程的快速推行,对海洋新兴产业发展的需求也逐步扩大。海洋新兴产业布局和资源整合一定意义上得益于技术发展与市场活跃的双重作用。如,世界知名的“国际科技信息网”就是由日本科学技术振兴机构(独立行政法人)与美国、德国相关机构自1987年共同搭建的,现其能够提供包括海洋开发在内的200多种科技信息资源,成为全球海洋经济发展和海洋技术发展的“风向标”。此外,日本环境省通过亚洲太平洋环境信息因特网,向世界各国提供日本海洋开发等环境信息。〔3〕2012年,日本基金会和加拿大不列颠哥伦比亚大学(UBC)的团队合作,研究设计出名为“海神(Nereus)”的未来世界大洋生命模型,使用三维(3D)视觉向科学家、政策制定者预测及展示未来海洋生命逼真、生动的真实状态,引起世界轰动,显示了日本在海洋技术国际合作方面的成就。
(五)不断加大人才培养投入,强调人才储备的基础性作用
日本十分重视人才对国家发展作用的发挥,有意识地进行人才培养和完善本国教育,日本海洋新兴产业的快速发展很大程度上也得益于海洋专业人才的提前储备,其在海洋资源开发和技术创新中起到了重要的作用。依靠海洋人才对国外先进技术与知识的快速吸收消化,迅速为我所用,转化为现实的生产力和战斗力,日本实现了海洋新兴产业跨越式的发展。目前,日本大学有关海洋研究的学部数量众多,如水产学部、海洋学部。日本还拥有许多有关海洋及其相关学科及技术的研究所,其中最有名的为日本东京大学的海洋研究所,还有东海大学海洋研究所以及千叶大学的海洋生物研究中心等。此外,日本还成立了有关海洋的学会,如日本水产学会、日本海流学会、日本海洋调查技术学会、日本气象学会、日本鱼类学会、日本浮游生物学会等等,有力地推动了海洋人才的培养和学术交流。
三、对我国的启示
(一)把握海洋新兴产业发展趋势,加快出台指导海洋新兴产业发展的专项规划
目前,我国已有《全国海洋经济发展“十二五”规划》、《国家海洋事业发展“十二五”规划》等国家海洋规划,沿海地区也出台了相当数量的总体和专项海洋规划,由国家总体规划、国家专项规划、国家区域规划及省级规划所组成的国家海洋规划体系正在逐步形成。沿海部分省份也出台了地方性海洋新兴产业发展规划,如《福建省海洋新兴产业发展规划》、《浙江省海洋新兴产业发展规划》等。但是,针对海洋新兴产业未来发展的综合性、国家性及区域性规划尚未出台,海洋新兴产业发展缺少统领性、综合性规划指导。从未来海洋新兴产业发展的趋势看,首先,资源依赖型的发展道路已经被技术带动型所取代,海洋关键技术成果的深度开发、集成创新和转化应用应该成为海洋新兴产业技术发展的主流。其次,我国海洋经济发展应该由数量增长型向生态环境和产品质量安全型转变,“数字海洋”、“绿色海洋”、“美丽海洋”的理念已成为海洋经济发展的目标。三是海洋经济的发展应从分散自发型向区域统筹型转变,强调加强区域之间的产业和技术合作,以园区、产业基地、项目组团建设为载体,通过科技研发、金融服务、行业中介等公共服务平台加快海洋新兴产业集聚,实现海洋新兴产业跨越式发展。〔4〕在掌握上述海洋新兴产业发展趋势的基础上,应在国家层面出台指导我国海洋新兴产业发展的总体性规划,为海洋新兴产业发展提供制度基础,从国家战略层面确定海洋新兴产业的发展方向与道路,推动海洋新兴产业体系加速形成。
(二)创新海洋新兴产业技术发展理念,提升产业关键领域技术研发实力
日本海洋新兴产业发展的经验表明,依托有实力和国际竞争力的大型企业,建立由产业链上的企业、科研机构和相关院校等构成的技术创新产业联盟,能够加快技术研发速度。目前,我国已涌现出一批具有国际竞争力的大型涉海企业,尤其以大型造船集团、油气装备制造企业及涉海技术服务企业为代表,如中船重工、中远集团、渤海公司等,政府应加强政策引导,吸引这些企业资金加大海洋技术研发投入,支持有条件的企业上市融资,同时拓宽金融资本、社会资本和风险投资等多种海洋新兴产业的投融资渠道。此外,鼓励企业开展与国际组织、跨国公司的合作设计、合作制造,掌握海洋新兴产业的关键设备生产技术和科研动态。通过市场和政府双重作用,在沿海地区建立一批国家级海洋高新技术产业园区和海洋兴海基地,推动形成若干个海洋工程装备制造基地、海洋生物医药基地、海水淡化和综合利用基地等专业化的产业集聚区,加速海洋新兴产业的高度化。〔5〕
(三)政府承担资源整合和市场维护责任,发挥市场资源配置的基础性作用
日本海洋新兴产业发展的经验表明,政府在海洋经济发展的早期通过财力投资、加强技术支持、培养海洋人才,能够有效推动海洋产业布局调整,直接带动海洋经济完成起步与腾飞。同时,私人及市场也在发挥其资源配置和提高投资效率、推进政府产业发展目标达成方面的重要作用,其对政府主导的辅助和补充作用也是海洋经济不可或缺的环节。尤其是在适宜私人竞争的领域,政府应积极主动退出,保持竞争的可持续性和适宜性,以促进市场力量自身的功能释放为目的。因此,政府应积极承担资源整合和市场维护的责任,建立各类海洋资源的数量、质量、分布、变化、功能与作用等信息数据库,摸清海洋资源“家底”,牢固实现海洋资源合理利用的基础,这对管理者制定科学的海洋资源开发利用规划至关重要。与此同时,保护市场机制在配置资源中的基础性作用,充分发挥政府管理者的引导和监督职能,建立完善的海洋资源使用价格体系和交易机制,引导海洋资源配置到低能耗、低污染、高效益的绿色海洋产业,优化海洋新兴产业结构、企业结构和产品结构,提升海洋新兴产业发展的质量。〔6〕我国海洋经济发展即将进入腾飞阶段,海洋新兴产业发展正处于加速时期,政府力量在此阶段的重要主导作用应继续巩固和加强,明确政府的任务和关注点,引导海洋新兴产业要素的集聚,为未来加快市场化进程提供必要的基础。
(四)重视海洋科技投入,建立高质量的海洋人力资源支撑体系
人才是海洋产业和技术创新的主体,直接推动海洋科技进步。日本在海洋新兴产业发展初期就十分重视对海洋人才的培养和储备,其人才数量和质量直接决定了海洋新兴产业的发展潜力。我国海洋新兴产业发展的过程中,也必须加倍重视海洋人才的培养,加大投入提高科技研发人员的素质,利用强有力的技术和人才优势推动海洋先进技术的研发,占领未来技术的制高点,增强海洋新兴产业的科技创新实力,实现海洋高新技术水平大幅度提升的目标,以高质量的海洋人力资源体系支撑海洋新兴产业的跨越式发展。〔7〕借鉴日本经验,建议设立海洋人才培养联合基金,吸引各类海洋科技人才进入研发领域,不断壮大海洋科技队伍。在高等院校和研究院所增加涉海技术及管理专业研究的相关专业和研究机构,促进海洋新兴产业人才培养。
(五)加强海洋新兴产业的国际合作与交流,提高核心技术与关键领域的开发力度
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1、营口市经济概况
1961年,营口市被开辟成为通商口岸,被人们称为是“关外上海”享有“东方贸易总汇”的美誉。作为最早兴办近现代工业的民族工业发祥地之一,营口市在我国的纺织工业和冶金石化装备制造工业都占据着一定的地位。近年来,营口市将建设成为沿海经济强市为目标,大胆的推进改革并不断的进行科技创新,旨在推进本市社会经济的快速发展。
2、创新科技,推动经济社会各方面的发展
2.1发展能源新技术,提高能源对经济与社会发展的保障程度将能源节约技术作为工作的重心进行重点的研究和开发,加大能源综合利用技术以及回收利用技术的推广力度,并在其过程中进行优化控制,利用先进的科学技术进行能源结构的优化,为能源安全提供更加坚实的保障,使得能源的供给能够更加的多元化。2.1.1能源节约技术。学习借鉴国内外先进的科学技术,优化现有的工业生产节能技术和工艺,提高镁质材料、石化等能源的综合利用率。2.1.2常规能源开发与利用。开展中小型锅炉低成本污染控制技术和烟气污染控制技术,开发火电机组先进控制、故障诊断计算机仿真技术,提高煤炭利用效率,减少环境污染。2.1.3完善自然灾害监控预报系统,并加强对自然灾害治理方法的研究,在预防自然灾害的基础上,提高城市的抵抗自然灾害的能力。将先进的技术运用于自然灾害的预测监控平台,建立自然灾害预警系统和防汛抗旱指挥系统,在高新技术与理论的支撑下实现科学的防汛抗旱,增强与自然灾害抗衡的能力。2.2大力开发生态保护与资源循环利用技术,构建资源节约型社会按照“减量化、再利用、资源化”的原则,将资源的持续利用率大幅度的提高,降低废弃污染物的排放,从而减轻对自然环境和人类及生物健康的危害。2.2.1环境污染综合防治技术研究。改革污水治理以及资源化利用技术,重点完善对于大气污染的治理技术以及固态废弃物的处理技术,加强对废弃物品重复利用的研究,重点研发特种危险废物资源化、无害化处理技术,农村及小城镇污染综合防治技术,使全市环境得到明显改善。2.2.2建立环境预警体系。开展采样与分析技术、重点污染源和污染物排放连续自动监测系统的技术;区域环境质量地面自动监测、预报与预警。技术的研究,开发环境监测技术研究及仪器设备,构建环境污染预警体系。2.3发展海洋科技,加速海洋开发重点研究海洋相关技术,合理的开发利用海洋资源,提高海洋资源的利用率,提升海洋技术的科技水平,为海洋经济的建设与发展提供有力的技术支持。2.3.1海水综合利用。重点加强对于包括盐和苦卤等在内的海水化工产品的研发,探索先进的技术利用先进的设备应用于对海水的淡化,增强日海水淡化的能力。2.3.2海洋生物资源的开发与利用。加强对海洋生物资源开发以及利用的研究,突破海洋生物活性筛选和海水种苗选育繁育技术;研究海洋天然产物活性物质的提取、分离、纯化的技术和海洋功能食品的生产关键技术研究,开发海洋生物材料、微生物发酵及其天然产物在工业、农业、环保、水产养殖业中的应用技术。2.3.3海洋渔业资源开发、利用与保护。重点攻克渔业增养殖生物种质资源与遗传改良技术、高效规模化、集约化、标准化、产业化、品牌化养殖模式和养殖生态安全技术、安全水产养殖与养殖生物疾病防治体系及绿色渔药研发技术;发展碳汇渔业、设施渔业、休闲渔业和水产品精深加工产业,开展“营养利用性”海洋水产养殖品种的增养殖,并进行浅海生物资源修复与增殖技术的研究。2.3.4现代海洋运输与物流数字化技术将信息技术及网络技术应用于海洋运输行业和物流行业中,开发决策辅助系统以及能够保障运输及物流中船只航行安全的保障系统,大力的生产和研发大型的运输工具,真正的实现在货物运输过程中的无缝隙的中转以及零距离的旅客换乘。在科学技术水平不断提高的今天,营口市将借助国家创新型城市建设这一难得的契机,加强对科技的创新能力,利用先进的科学技术来带动整个城市社会经济的发展,加快对城市的创新改革。合理的调整城市发展的规划,做到与国家科技发展战略的良好的对接,争取做到各产业创新能力的持续提升。建立起循环经济和节约型社会的技术发展模式,有效地缓解能源、资源与环境对经济社会发展的巨大压力。利用科技的创新推动全市经济增长以及社会的进步,引领经济社会实现全面协调可持续发展。
作者:陈曦 单位:辽宁营口市生产力促进中心
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关键词:高技术社会经济发展
科学上的新发现及其在技术中的应用,都以人们预料不到的高速度展现出来。新技术不断突破,发明创造层出不穷。越是尖端技术,其革新的速度越快,更新换代也越加显著。新技术革命引起新的产业革命,促使世界产业迅速地朝着尖端技术化、知识密集化、高增殖价值化方向发生结构性的变化。领头的产业正在更替,以微电子、新材料和生物技术为轴心的新型产业群将成为肩负世界未来的战略产业。新技术革命不但提出了严峻的挑战,而且也提供了巨大的机会,对社会经济发展的方方面面起着重要的作用。
1.信息技术
1.1信息技术推动传统产业的技术升级
信息技术代表着当今先进生产力的发展方向,信息技术的广泛应用使信息的重要生产要素和战略资源的作用得以发挥,使人们能更高效地进行资源优化配置,从而推动传统产业不断升级,提高社会劳动生产率和社会运行效率。
1.2劳动力结构正出现巨变
随着信息资源的开发利用,人们的就业结构正从农业人口为主、工业人口为主向从事信息相关工作为主转变。以美国为例,1956年,美国的“白领”人数第一次超过“蓝领”,到1980年,美国就业比例为:农、林、渔业从业人数占总就业人数的3.38%,采矿业和建筑业占7.23%,制造业占22.09%,服务业占67.2%。这种趋势进一步发展,到1997年其农、林、渔业从业人数占总就业人数的2.63%,采矿业和建筑业占6.88%,制造业占16.08%,服务业扩大为73.34%。服务业中,除了极少部分传统服务业外,绝大多数是从事与信息处理、信息服务有关的职业。
1.3信息技术已引起传统教育方式发生着深刻变化
计算机仿真技术、多媒体技术、虚拟现实技术和远程教育技术以及信息载体的多样性,使学习者可以克服时空障碍,更加主动地安排自己的学习时间和速度。特别是借助于互联网的远程教育,将开辟出通达全球的知识传播通道,实现不同地区的学习者、传授者之间的互相对话和交流,促使人类知识水平的普遍提高。
2.生物技术
现代生物科学的迅速发展使人们得以运用生物学的方法以及现代工程科学所开拓的新技术和新工艺,对生物体进行不同层次的设计、控制、改造或模拟,构成了巨大的生产能力。例如,基因拼接和重组技术为创造生物新物种和新品系提供了最有希望的手段。通过发酵工程和生化工程技术可以实现生物产品大规模商品化生产。
生物技术还可用来进行各种生物材料和非生物材料的加工,以提供新材料和新元件。新产业革命的重要方向是发展低能、节能和脱能型新产业,并寻找新的能源,以摆脱当前能源限制,人们对此也将希望寄托在生物技术上。
此外,生物技术还帮助人们更好地了解生物、了解环境,从而消除了水和空气的污染、保护生态环境、提高医疗技术、防治疾病,提高了人民健康水平等。
3.新材料技术
新材料技术是按照人的意志,通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程,创造出能满足各种需要的新型材料的技术,被称为“发明之母”和“产业粮食”。它能够满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求;也可利用材料具有的电、磁、声、光热等效应实现某种功能,如半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料等。
新材料在国防建设上作用重大。例如,超纯硅、砷化镓研制成功,导致大规模和超大规模集成电路的诞生,使计算机运算速度从每秒几十万次提高到现在的每秒百亿次以上;航空发动机材料的工作温度每提高100℃,推力可增大24%;隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐射,使敌方探测系统难以发现等。
4.新能源技术
能源是人类生存和发展的重要物质条件,但煤炭、石油、天然气等不可再生能源持续增长的大量消耗,不仅使人类面临资源枯竭的压力,同时更感到了环境问题的严重威胁。新能源技术是研究如何有效地开发、生产、保存、传递能量并通过能量形式的转换来有效利用能量的技术,一般包括太阳能技术、风能技术、地热能技术、海洋能技术、生物能技术以及核能技术等。这些技术的发展大大提高了人类利用能源的范围,丰富的新能源清洁且能永久利用的特点,不但改善了人类赖以生存的环境,也是人类可持续发展的重要保障。
5.空间技术
空间技术是探索、开发和利用宇宙空间的技术,是一门快速的、大范围的、在宏观尺度上最能发挥作用的科学技术。例如,通信卫星可以大面积覆盖地面以至全球;气象卫星可以进行全球天气预报;侦察卫星可以及时监视广大地区的军事活动等,导航卫星系统交通运输、气象、石油、海洋、森林、通信、公安、国防等部门提供高效的导航定位服务。
6.海洋技术
海洋与全球变化、海洋环境与生态的研究是人类维持自身的生存与发展,拓展生存空间,充分利用地球上这块最后的资源丰富的宝地的最为切实可行的途径。
6.1解决淡水危机
淡水资源奇缺的中东地区,数十年前就把海水淡化作为获取淡水资源的有效途径。美国正在积极建造海水淡化厂,以满足人们目前与将来对淡水的需求。全世界共有近8000座海水淡化厂,每天生产的淡水超过60亿m3。最近,俄罗斯海洋学家探测查明,世界各大洋底部也拥有极为丰富的淡水资源,其蕴藏量约占海水总量的20%。这为人类解决淡水危机展示了光明的前景。
6.2为人类的深海探测研究提供可能
深海是指深度超过6000米的海域。世界上深度超过6000米的海沟有30多处,其中的20多处位于太平洋洋底,马里亚纳海沟的深度达11000米,是迄今为止发现的最深的海域。深海探测,对于深海生态的研究和利用、深海矿物的开采以及深海地质结构的研究,均具有非常重要的意义。
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海水淡化的国内外发展
1国际海水淡化的发展情况
最早记录的海水淡化是17世纪初期日本海员使用陶器壶蒸馏海水并用竹筒收集其冷凝物。世界上第一个海水淡化工厂1954年建于美国德克萨斯的弗里波特。从20世纪80年代开始,全球累积海水日淡化能力开始快速增长,1985—1994年,年均增长率约为6.41%,1995—2004年,年均增长率达到7.32%,2004年全球累积海水淡化能力达到3563万m3/d。根据国际脱盐协会的统计,截至2008年年底,世界范围内共有14100个淡化工程,总装机容量约为6348万m3/d。其中,80%以上用于饮用,解决了2亿多人的饮水问题。淡化海水代替传统淡水作为饮用水的新水源已在世界沿海地区得到了广泛应用,成为解决全球水资源短缺的重要途径。据国际脱盐协会(IDA)2002年的统计,全球50%左右的淡化能力发生在中东地区,之后是北美(16%)、欧洲(13%)、亚洲(11%)、非洲(5%)和加勒比海地区(3%),澳大利亚和南美洲各占1%。
2我国海水淡化事业的发展
我国从1958年开始进行海水淡化技术的研究与开发,经过数十年的发展,已具备了较大规模海水淡化的能力。国家环境膜分离工程技术中心的中国海水淡化发展研究分析报告披露,截至2010年10月,中国已建成海水淡化装置65套,日淡化海水能力接近61.26万m3。虽然与《海水利用专项规划》提到的2010年中国的海水淡化规模达到日产80万~100万m3的指标存在一定差距,但国际行业研究组织依然认为,中国是全球最具发展潜力的海水淡化业务市场(图1)。
海水淡化的用海特征
海水淡化的用海特征包括对海洋环境的影响和用海选址要求。选址要求包括取水口选址和排水口选址,对海洋的影响包括取水、排水和取排水工程建设施工影响。
1海水淡化对海洋环境的影响
1)取水影响
首先,取水结构可能会影响水体交换和沉淀物运动,类似于人工鱼礁存在的问题;另外,取水结构还可能干扰航线或其他海上用途。其次,取水卷载效应会造成邻近局部海域的鱼卵、仔稚鱼和浮游生物等数量减少。海水淡化厂可以接收来自不同来源的给水,最常见的取水方式是开放式海水取水口,使用开放式的取水口可能会有水生生物撞到取水口过滤网上面,或者和源水一起进入海水淡化厂,导致生物的损失。
2)排水影响
海水淡化排水对海洋环境的影响主要是排放的海水成分及物理性质与周围海水不同,表现在温度、盐度、密度高于环境海水,排放水中含有海水淡化过程中添加的化学成分,根据采用的技术方法不同,这些排放水含有的化学成分也会不同。
(1)海水淡化排放水与环境海水的差异
海水淡化又称海水脱盐,是分离海水中盐和水的过程,从海水中取出水或除去海水中的盐都可以达到海水淡化的目的,按分离过程分类,海水淡化方法主要有蒸馏法、膜法、结晶法、溶剂萃取法和离子交换法等。其中蒸馏法又有多级闪蒸(MSF)、多效蒸发(ME)和压汽蒸馏(VC)之分;膜法海水淡化技术则包含了反渗透法(RO)和电渗析法(ED);结晶法则由冷冻法和水合物法构成。虽然淡化方法有许多种,但多年的实践表明,真正实用的海水淡化方法只有MSF、ME、VC和RO等几种方法(表1)。无论采用哪种技术方法,海水淡化过程中都会产生大量的盐水废弃物(浓海水),通常的处理方式,就是将其冲入大海,但这些浓海水中往往都含有海水预处理和清洁作业所使用的化学剂成分,不同技术方法产生的浓海水成分也不同。热法淡化厂的浓海水通常还含有残留的氯、氯化物副产品、阻垢剂、消泡剂和某些重金属(例如,铜或镍),且温度较高,膜法淡化厂产生的浓海水通常含有阻垢剂、天然的固体和混凝剂、化学清洗液等。这些不同的污染物成分还可能对海洋生物造成潜在的协同效应。例如,氯残留物和高温的协同效应。
(2)海水淡化排放水对海洋环境的影响
(1)排放水盐度升高对海洋环境的影响。海水淡化排放的浓海水的盐度一般是取用海水的2倍。若这些浓海水排放方式不当会导致排放海域盐度的升高。海水盐度升高将改变海洋生物本身体液与其生活环境海水中渗透压的平衡,从而降低海洋生物的繁殖力,甚至使其灭绝。此外,由于底栖生物无足够的移栖能力,浓海水排放对排水口附近的底栖生物的影响尤其严重(表2)。(2)排放水中化学添加剂等污染物的影响。海水淡化排放水中污染物来源主要有两类:一类是化学添加剂,如生物杀灭剂(通常为氯气或次氯酸钠)、抑垢剂(通常为聚磷酸盐)、防沫剂、防蚀剂、酸洗剂等;另一类是由管路腐蚀产生的毒性重金属,如Cu、Ni、MO、Cr、Zn等,这些污染物都会对海洋生态系统产生危害。(3)排放水物理性质变化对海洋生态系统的影响。排放水物理性质的改变主要有两点:温度升高和密度增大。排放水密度的增大主要影响接受水体的物理性质,高密度的浓海水入海后易于沉降在水底,阻碍了海水的垂直混合,并在排水口附近形成高盐沙漠。另外,高密度的盐水沉降到海底,使底栖生物因细胞脱水、组织膨压降低而死亡,并改变其原有生境,从而给底栖生物带来伤害。温排水会对海洋环境产生热污染。温排水进入受纳水体后,将直接影响海洋生物的生长和繁殖,使排水口附近浮游动物的种类和数量减少,降低群落的物种多样性,引起群落结构的变化。此外,温排水还会导致接受水体溶解氧含量的降低,而间接对海洋生物和水质产生不利影响。
(3)排放水对海域的影响范围
海水淡化排放水影响的海域范围因海域环境条件和排水量的不同而有很大差异,目前对于海水淡化排水影响范围方面的研究较少,其影响范围研究大多体现在环境影响评价论证报告中。
2海水淡化的选址要求
1)取水口选址
取水口附近海域水质要求较高。一般来说,海水淡化要求取用的海水中夹带的海洋生物尽可能少,以减少对取用海水的预处理。此外,海水淡化取水时会有卷载效应,会造成邻近局部海域的鱼卵、仔稚鱼和浮游生物等数量减少,因此,取水口设置应避开生物敏感区和保护区等海域,尽量采用在深水区、远离岸边或滩井的取水方式,既能防止对浮游生物、卵和幼虫的影响,所取的海水水质也往往比岸边和表层水水质好,不需或仅需最小量的化学预处理。
2)排水口选址
海水淡化后的排放水会对海域产生多种不利影响,如温排水、有害化学添加剂、高盐度和高密度等物理化学特征会损害生态系统。为使排放水温度、浓度、密度等尽快降低,排水口附近要有充足的混合速率和淡化体积来最小化不利冲击,最好能避开潟湖、半封闭性海湾等水文条件不宜和生物敏感度较高的水域,选择在开放性、水交换通畅的海域,以利于排放水浓度的快速降低。
海水淡化的海域管理政策建议
1海水淡化的政策支持
多年来,我国对海水淡化的政策一直持支持和鼓励态度。2000年,海水淡化被列入《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》;2001年,海水淡化作为先进环保和资源综合利用领域的高技术,被列入国家计委、科技部联合的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》;2003年,海水淡化被写入《全国海洋经济发展规划纲要》中;2005年,国务院颁布了《国务院关于做好节约型社会近期重点工作的通知》,明确提出要推进沿海缺水城市海水淡化和海水直接利用。2005年8月18日,国家发展改革委、国家海洋局和财政部联合了《海水淡化专项规划》;2006年1月,国家标准化管理委员会、国家发展和改革委员会、科技部、国家海洋局联合《海水淡化标准发展计划》;2006年,科技部《国家中长期科学技术发展规划纲要(2006—2020)》,将海水淡化列入重点领域及其优先主题;2008年2月,国家海洋局《国家海洋事业发展规划纲要》,提出海水淡化对沿海缺水地区的贡献率要达到16%~24%;2008年10月,国家海洋局和科技部联合《全国科技兴海规划纲要》,提出要推进海水农业技术集成与产业化和海水综合利用产业技术集成与产业化,发展海水综合利用产业链开发示范工程。此外,沿海多个省市如辽宁、大连、天津、舟山等还出台了适合本地特点的海水淡化政策。
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关键词:Web技术;数字化;水族馆;水生动物;海洋环境 文献标识码:A
中图分类号:TP391 文章编号:1009-2374(2017)07-0018-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.07.008
1 概述
随着人们生活水平的提高,人工饲养的水产品的需要量逐渐增加。再者人类天生对大海有一种亲近的感觉,它来自于我们体内细胞远古的记忆。我们每个人都对深海的未知世界充满好奇。兴趣指引我们走向知识的海洋,技术助我们乘风破浪。把Web技术和水族馆结合起来,让人们科学、方便地了解海洋生物。结合Web技术让客户学习水生物知识,看到一片广阔的大海。
2 总体设计
2.1 开发环境简介
(1)Dreamweaver:Adobe Dreamweaver,简称“DW”,中文名称“梦想编织者”,是美国MACROMEDIA公司开发的集网页制作和管理网站于一体的网页编辑器,Dreamweaver是第一套针对专业网页设计的视觉化网页开发工具,利用它可以轻而易举地制作出跨越平台限制和跨越浏览器限制的网页。系统的网站功能就是以Dreamweaver为开发平台来实现的;(2)Flash:Flash是由macromedia公司推出的交互式矢量图和Web动画的标准。网页设计者使用Flash创作出既漂亮又有创意的动画效果。本系统网页部分美工使用Flash实现;(3)Photoshop:Adobe Photoshop,简称“PS”,是由Adobe Systems开发和发行的图像处理软件。Photoshop主要处理以像素所构成的数字图像。使用其众多的编修与绘图工具,可以有效地进行图片编辑工作。Photoshop用于网页部分图片的美工处理。
2.2 系统构架模式
在计算机飞速发展的今天,信息化、数字化已成为社会发展的必然趋势。本系统构架为B/S模式,其基本特征为:(1)数据的通信效率高,研发方便,成本不高;(2)电脑和手机上的浏览器即为客户端,方便使用;(3)互动性强,稳定性好,安全性好,对数据的处理速度快。
本系统的实现模式为:(1)用户前台页面:客户端浏览器访问Web服务器。用户端的浏览器和Web服务器之间的交流采用HTTP协议;(2)后台网站设计:网页设计采用Dreamweaver,系统采用B/S模式,数据的处理和存储都是在Web服务器上进行。
2.3 系统基本功能介绍
基于Web技术的数字化水族馆系统功能模块有水产养殖、深海世界、海洋资源、交流互助,如图1所示:
2.3.1 水产养殖模块。水产养殖是人工操作下培育、繁殖以及收获水养动植物的生产活动。水产养殖分淡水养殖和海水养殖。
淡水养殖:(1)养殖种类:鱼类、虾类、爬行类、两栖类、水生植物等;(2)养殖方式:池塘养殖、山塘水库养殖、河涌养殖、涵仔养殖、网箱养殖、高密度流水养殖;(3)养殖品种的选择:品种选择是养殖生产过程的重中之重,品种是好还是坏关系到渔业生产的效益,要根据自身的生产条件和资金状况以及市场需求导向从而确定养殖品种;(4)鱼种放养:放种前工作,品种混养及合理密养,轮捕轮放,网箱养鱼的放养密度,鱼种放养时间。
海水养殖:(1)养殖对象:鱼、虾蟹、贝、藻及海参等;(2)养殖地:浅海、滩涂、港湾、围塘等;(3)优点:突出发展一些单位面积产量高、生产周期短、经济价值高的虾类、贝类、鱼类及棘皮动物等。
2.3.2 深海世界模块。如果不去接触未知,我们的感觉将变得迟钝,你只有探索才知道答案,深海世界将满足你的好奇心。收集各种罕见的海底生物资料,用图片,视频的形式让客户近距离感受海底世界。
(1)丑八怪:在生存条件的影响下,生物的形态变得千奇百怪,尤其是深海中的那些生物,常年见不到阳光,受水压影响长得异常丑陋;(2)神秘探索:海底有各种你想象不到的景观,我们将带你走进高冷的海底
世界。
2.3.3 海洋资源模块。海洋资源指的是自然资源分类之一。指形成和存在于海水或海洋中的有关资源。我们提供全球海域中鱼类资源分布以及中国对资源利用
情况。
(1)资源概况:世界水产品中85%左右产自海洋。水深大于300m的深海蕴藏着丰富的资源。近些年以来,各个国家在深海I域的竞争激烈程度与日俱增;(2)基本分类:按照资源有无生命、来源、能否恢复以及属性分类;(3)我国现状:我国海洋资源虽然丰富,但开发利用的程度很低。水产养殖业长期以来被看作“富民产业”是因为其具有饲料系数低、不与农争土地、投资回报较快、经济效益相对高等特点。我国的河流、湖泊、水库、池塘等水域多数处于亚热带还有温带,气候温和,雨量充沛,适合鱼类的养殖,并且淡水水域辽阔;(4)世界资源分布:几个大渔场都处在中高纬度的温、寒带地区,而热带水域渔业资源贫乏。
2.3.4 交流互助模块。交流互助板块的目的在于充分发挥信息时代消息灵通快捷的作用,让大家足不出户,便可以和世界各地的朋友交流。支持线下留言,方便大家合理利用时间。如果你经常在互联网上读到各种优秀的关于水生物方面的文章,如果你有一定相关经验愿意帮助别人,在这里你可以充分发挥自身价值。如果你有一颗好奇心,在这里你可以尽情地提出问题,有很多小伙伴乐于帮助你一起解决。如果你有满满的求知欲,在这里你可以尽情学习,得到很多想了解的知识。如果你想认识很多志同道合的朋友,在这里你可以与人一起交流。客户之间可以交流问题,实现互助,也可以讨论共同的爱好和对当今海洋战略的看法。
3 各模块功能实现的关键技术
3.1 基础功能
(1)网站链接:网站链接分为内链和外链。内链是指本站内部的链接,外链是指外部网站指向本站的链接;(2)CSS样式:CSS是一种用来表现HTML(标准通用标记语言的一个应用)或XML(标准通用标记语言的一个子集)等文件样式的计算机语言。CSS不仅可以静态地修饰网页,还可以配合各种脚本语言动态地对网页各元素进行格式化,能够对网页中元素位置的排版进行像素级精确控制,拥有对网页对象和模型样式编辑的能力,并支持滤镜;(3)网页框架集:框架是浏览器窗口中的一个区域,它可以显示与浏览器窗口的其余部分中所显示内容无关的HTML文档。框架集是HTML文件,它定义一组框架的布局和傩裕唬4)模版与库:简化网页,提高工作效率。
3.2 扩展功能
(1)添加背景音乐:播放背景音乐;(2)播放Flas:在网站上下载和观看水族馆小短片和相关精彩视屏;(3)弹出菜单和下拉链表:更好的用户体验;(4)联系我们:指导用户更好的使用网站;(5)跳转菜单、上传图像:更好地突出网站的开源共享性,使用户体验更有趣;(6)网络投票系统:帮助我们收集用户信息和产品反馈,更好、更有针对性地进行产品升级和重点用户个性化服务;(7)留言板:通过建立社区论坛的方式,能够加强网站的推广,引入竞争机制,完善产品环节的把控,在产生经济效应的同时还能提高竞
争力。
4 特色与创新
(1)把传统大型实体水族馆放在一个网络平台上,实现虚拟化、微型化。充分发挥传统水族馆供观赏及科研价值的同时又满足大家想要节约时间等现实要求;(2)节约人力成本,避免了现实中建立生态系统展缸。鱼缸占地面积大,能耗大,而且要考虑水质、饵料、流速等因素,还要解决一些机械过滤、生物过滤等难题。数字化水族馆实现绿色化的水族馆,降低成本;(3)深海生物难以捕捉,传统水族馆通常展示标本,数字化水族馆直接避免了捕捉过程,且展示其动态生活状态;(4)增加了交流互助板块,让大家畅所欲言,补充遗漏知识点,不留遗憾。且大家可以根据自己的时间在任何地方选择什么时候浏览,避免时间限制与地理限制。
5 结语
本文将传统的水族馆和信息技术相结合,设计并实现了基于网站技术的数字化水族馆。数字化水族馆不受时间、地域限制,客户可以根据自己的意愿选择浏览目标。在这个信息时代,将水生物放到网络平台上将成为一种趋势。基于Web技术的数字化水族馆可以为客户提供一个学习专业知识、交流新发现的平台。
参考文献
[1] 柴凯斌.浅谈我国鱼类增养殖业的现状与未来发展[J].科技致富向导,2014,(30).
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