海洋环境检测范文

时间:2024-01-31 17:50:02

导语:如何才能写好一篇海洋环境检测,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。

海洋环境检测

篇1

关键词: 海洋环境; 桥梁; 检测; 养护

中图分类号:K928.78 文献标识码:A 文章编号:

处于海洋环境下的港口码头、道路桥梁等海工混凝土结构,由于氯盐的侵蚀,造成钢筋腐蚀被公认为是导致混凝土结构破坏的最主要原因,由此引起混凝土结构破坏已成为全世界普遍关注并日益突出的一大灾害。

工程概况

工程背景

舟山大陆连岛工程是舟山重要的基础设施建设项目之一,该项目的建成即将改变舟山陆岛阻隔的交通现状,实现当地经济社会的跨越式发展,同时对整个长三角地区,具有重大的现实意义和深远的战略意义。

1.2、自然条件

西堠门水道走向是西北~东南走向,长度大约7.7km,平均宽度为2.5km。西堠门水道潮流一般以不正规半日潮流为主,潮流运动形式大多是往复流。经勘查,此处水道的流速较大、强烈的旋涡较多。桥区水域最位为+3.28m,最低潮位-2.12m,平均位为+1.14m,平均低潮位为-0.75m,最大潮差为3.67m,平均潮差为1.76m,平均涨潮历时6.3h,平均落潮历时6.1h。

1.3、主桥

西堠门大桥的主跨长1650米,属于两跨连续钢加劲梁悬索桥,桩基均使用钻孔灌注桩方法。南、北桥塔使用的是门式框架结构。南边跨引桥为六跨(6×60m=360m)预应力混凝土连续箱梁桥。主缆由五跨组成,由北向南依次为:北锚跨、北边跨、中跨、南边跨、南锚跨。主索鞍鞍体采用铸焊结合的混合结构。散索鞍鞍体采用铸焊结合的结构方案。

2、检测分析

西堠门大桥由大量复杂的结构组成,常规的巡检养护规范已经无法满足大桥的运营管理需求,应根据大桥的特点专门制定一套科学的巡检养护系统,在保证大桥高服务水平的基础上,尽可能降低巡检养护成本。

桥梁的评分与安全性对策关系以及巡检养护流程见下图和表格:

2.1、主桥

2.1.1、桥塔

对桥塔外部的巡检可以直接安排人工巡检方式进行巡检,人工到达不了的部位可以采用望远镜进行观测。通道系统由电梯及爬梯、塔内平台、人孔共同构成进出桥塔的空间,检修维护人员可以经由塔柱上的人孔进入塔身,经电梯或爬梯到达各塔内平台,经横梁上人孔进入横梁内部进行人工巡检。

2.1.2.主缆和鞍座

主缆可以通过主缆检修通道也可使用人工巡检的方式。检修维护人员可以通过桥塔内通道到达主索鞍进行巡检,通过锚碇内部通道也可以到达散索鞍巡检。

2.1.3、吊索

吊索下锚头和较短吊索,可以人工直接巡检,长吊索建议采用爬索机器人和摄像头一起工作的方式进行巡检,气象条件好的情况下也可采用望远镜进行巡检。

2.2、加劲梁

2.2.1、加劲梁外部

位于主桥中跨、北边跨,以及北塔位置设置有梁外检查车,巡检员可以通过梁外检查车完成整个大桥加劲梁外部的巡检。但是横向连接,需要配置便携式爬梯以完成相应巡检工作,

2.2.2、加劲梁内部

加劲梁内设置有梁内检查车,巡检人员可通过梁内检查车实现加劲梁内部巡检。

2.3、锚碇

2.3.1、锚碇外部

地面以上部分可以采用人工直接巡检的方式进行,地面以下部分无法访问。

2.3.2、锚碇内部

检修楼梯、平台、检查门、通道共同构成进出锚体各空间的通道系统,检修维护人员经过位于前锚室内侧墙的检查门进入前锚室,经楼梯到达前锚室底面,然后分别经过前锚室外侧墙挑出的楼梯到达支墩顶面,经位于前锚面上的楼梯可到达锚块通道口,经锚块内通道可到达后锚室,从而实现锚碇内部人工巡检。

2.4、伸缩装置

可以人工直接到达,无需特别的巡检通道。

2.5、支座

北塔抗风支座可采用光学设备从桥面及梁底进行巡检。南塔从人孔进入塔身,经过塔内通道进入下横梁,再从下横梁顶人孔到达下横梁顶面完成各支座巡检工作。北锚处支座可以从锚碇顶面步行到达进行巡检。

2.6、阻尼装置

对南塔阻尼装置,先到达下横梁顶面后,从下横梁顶顺着阻尼挡块设置爬梯至阻尼装置进行巡检。北锚处阻尼装置可以采用直接人工巡检方式进行巡检。

3、巡检养护策略

3.1、建立健全巡检养护管理机构,明确全线巡检养护管理人员的职责分工,加强对巡检养护管理人员的技术陪训。

3.2、贯彻“预防为主,防治结合”的方针。根据积累的技术经济资料,充分利用现代科学技术进行分析论证,做出决策予以防范,消除导致结构物损环的因素,增强设施的耐久性,提高抵御灾害的能力;

3.3、巡检养护工作推行专业化、机械化,积极利用先进的专业检查工具,改善巡检养护手段,提高巡检养护技术水平,力争达到高效率及高效益。

3.4、应充分利用监控通信系统和其它方法收集各类信息,提高工作实效。

3.5、与路政、交通安全部门紧密配合,做好桥梁的调查研究与巡检工作,及时清除、维修由交通事故等引起的污染和设施损坏。

3.6、重视桥梁的技术状况调查与收集,对各种病害采取有效、先进、经济的措施进行修复,并对修复后的病害迸行跟踪调查。

推广桥梁巡检养护管理系统,逐步建立全线结构和非结构物的巡检养护管理数据库,实行病害监控,实现决策科学化、现代化。

3.8、巡检养护时,树立安全第一的思想,确保人员与设备的完好。

4、巡检安全防范措施

运营期间在西堠门大桥上进行的所有工作都应按照有关规范和良好的习惯进行。为了安全的管理桥梁的整体运营,大桥的巡检和养护部门应该制定完整的安全管理系统。该系统要做到以下几点:

考虑最新的适用的安全规章、条令、和良好的习惯做法,制订恰当的工作和实行方案,着手工作之前应进行危险性评估;

此类工作在准备和执行期间施工过程中提供的文件信息的完整性;

形成完整的预防系统,预防系统将涉及所有的既定或者特殊的操作和养护措施,可以帮助改进桥梁的工作性能。

结语

通过总结,将研究结果进一步提炼,得到了对沿海、跨海钢筋混凝土桥梁结构腐蚀状况的检测、评估及对已腐蚀桥梁的钢筋混凝土处治技术。为部分地区海洋环境中的沿海、跨海桥梁结构腐蚀桥梁结构的设计、养护、维修提供理论和决策依据。

参考文献:

[1]杨医博;莫海鸿;周贤文.混凝土抗氯盐性能的尺寸效应研究.[J]武汉理工大学学报2009(07)

篇2

文中阐述了在海洋环境监测工作中,加强海洋环境监测的全过程质量控制的必要性,主要介绍了海洋环境监测工作常见的质量控制技术以及对监测数据审核的合理性分析方法,为环境管理和科研提供有力保障。

关键词:环境监测;质量控制;质控方法

Abstract:This paper expounds the Marine environment monitoring work, strengthening the Marine environment monitoring quality control in the whole process of the necessity, mainly introduced the Marine environment monitoring work common quality control technology, and the monitoring data of the rational analysis of the audit methods for environmental management and scientific research to provide powerful guarantee.

Keywords: environmental monitoring; Quality control; Control method

中图分类号:O213.1文献标识码:A 文章编号:

1 前言

海洋环境监测质量控制是海洋环境监测工作中的重要组成部分,而采用合适的、必要的质量控制方法是保证数据质量的主要措施之一。质量控制主要是为了达到监测质量要求所采取的技术和活动,是监/检测全过程的控制方法,是质量保证工作的一部分。从合同评审、站位布设、方案制定、现场环境监测、样品的采集、样品前处理、样品检测分析、数据审核、环境影响评价、检测报告的编制各环节,质量控制工作都要贯穿其中。依据ISO/IEC l7025:2005《检测和校准实验室能力的通用要求》、《实验室资质认定评审准则》(国认实函[ 2006]141号)等的要求,积极开展海洋环境监测的质量控制工作,全面提高监/检测人员的质量意识和业务水平,强化现场样品的采集、保存、运输及实验室分析检测和数据处理、审核的全过程质量控制,确保监/检测结果真实、准确、可靠。因此,加强海洋环境监测的全过程质量控制管理,要从提高全员的质量意识开始,建立健全质量管理体系,完善全过程的质量保证工作,加强质控工作力度等方面入手,才能确保监/检测数据的准确性和可靠性,为环境规划、环境管理、污染防治提供科学依据。

2 建立健全质量管理体系

监/检测工作的质量保证,依托于科学完整的质量管理体系,以质量体系文件(质量手册、程序文件、作业指导书和质量记录)的形式,对各个监/检测环节、各个检测部门,对实验的条件和环境,对管理者和每个检测人员的职责和行为进行规范。监/检测的质量管理,说到底就是监/检测质量体系的建立、持续改进和有效运行。因此,环境监/检测机构可以依据《实验室资质认定评审准则》建立适合本单位要求的质量管理体系,在包括监测方案制定、样品采集、原始记录、分析测试、数据处理、报告编写等各个环节都要严格按照体系文件规定要求开展工作,并进行管理体系的内部审核和管理评审,结合实际工作和质量体系运行中存在的问题,对质量体系文件及时进行修订和补充,健全一系列的规章制度,保证质量管理体系的持续有效运行。

3 监/检测过程质量控制

环境监/检测的全过程涉及到监测机构的每个工作岗位,从供应品采购到管理,从合同评审到现场采样工作,从实验室分析到数据质量的综合评价,使每位员工认识到所在岗位的工作质量要求,做到实时、实事质量控制。我们在海洋环境监测过程中通常所采用的质控方法包括:

3.1 现场空白样

现场空白是指在采样现场以人工海水作为样品,按照监测项目的采样方法和要求,与样品相同条件下装瓶、保存、运输,直至实验室分析。通过将现场空白与实验室空白测定结果进行比较,掌握采样过程和环境条件对样品质量影响的状况。

3.2 平行样

采样时由监测人员在质控站位采集平行样带回实验室,除做平行样分析外,由质控人员抽取部分平行样进行密码编号,分布在样品中。检测完毕后解密,平行样测试结果符合《海洋监测规范》(GB 17378.2-2007)中相应的容许限即为合格。若合格率较低,则需要进行复查甚至重新取样。通过平行样的测试可以对该批样品测定结果的精密度进行质量控制。

3.3 现场空白加标样

现场空白加标样是将实验室配制的一定浓度的被测物质的标准溶液,加入到已知体积的人工海水中。然后按样品要求进行处理,送实验室分析。将测定结果与现场空白样对比,掌握环境条件对标准溶液的影响状况。

3.4 现场加标样

现场加标样是取一组现场平行样,将实验室配制的一定浓度的被测物质的标准溶液,加入到其中一份已知体积的水样中,另一份不加标。然后按样品要求进行处理,送实验室分析。将测定结果与实验室加标样对比,掌握测定对象在采样、贮存和运输过程中的变化状况。

3.5 实验室空白样

以人工海水做为样品,按照监测项目分析方法进行分析,掌握实验室分析过程对样品质量影响的状况。

3.6 实验室加标样

取一组实验室平行样,将配制一定浓度的被测物质的标准溶液,加入到其中一份已知体积的水样中,另一份不加标,进行实验室分析。掌握测定对象在分析过程中的变化状况。

4 监测结果的质量控制

在对监测数据的质量控制过程中,我们除了要对监测项目、方法、仪器设备、环境条件等进行审核,还要对质控数据和监测数据计算正确性进行审核,重点要对数据的合理性进行审核。

4.1 与执行标准相比较

海洋环境监测项目均有明确的环境质量标准,监测所得的数据一般也在标准范围内,当监测数据超过执行标准数倍甚至更多时,应列为可疑数值,查找原因。如某养殖区水质要求为二类水质要求,当监测数据表明该养殖区水质达到四类或劣四类,这时,我们一定要查找原因看是否有别的污染源或实验过程是否有失误造成等。

4.2 与历史数据相比较

对监测数据进行合理性分析,首先要了解采样站点往年的监测结果范围,特别是常规监测工作,一般是定期连续的,已积累了几年或多年的数据。我们进行合理性分析时,针对同水期、同一站位的数据,如个别项目测值变化较大,如原为一类水质变为四类,则需将该值列为可疑数值,对其进行合理性分析,查找原因。

4.3 同断面间相比较

一般情况下,同一监测断面相邻站位的监测结果相差不大,同一测点连续几天的监测结果也应相近,当变化较大时,如左为一类水、中为三类水是不正常的,应查找原因,找出异常值。首先要了解是否有新的污染源介入,其次是采样全过程有无异常,包括采样是否规范、采样的容器是否达到要求,样品固定是否出差错。再次是了解实验室分析是否出问题,如是否及时分析,显示剂保存时间是否过期等。

4.4 监测项目间的相关性比较

环境要素是相互影响的,两个或两个以上的监测项目的监测数据往往存在一种固定关系。如无机氮(亚硝酸盐氮+硝酸盐氮+氨氮)

5 结语

由于海洋环境监测有其特殊性,尤其是采样、分样、样品贮存过程中存在着多种随机因素,实施海洋环境监测质量控制存在多方面的困难。我们一定要高度重视海洋环境监测质量,加强质量控制技术的学习,强化全体员工的质量意识,制定和完善质量监督与管理机制,加强日常工作的质量监督与管理,不断提高海洋环境监测质量,保证数据审核的质量,确保监测数据准确、可靠,更好地为环境管理和环境科学研究服务。

参考文献:

1 陈群英。浅谈环境监测数据审核。环境科学与管理,2010,35(1):117~120

2 陈东,任松.浅谈海洋环境监测质量保证工作的有效开展.化学分析计量,2006,15(1):47~49

3 曹宇峰,吴昊.浅议海洋环境监测中的内部质量控制.海洋技术,2006,25(2),121~

4 国家海洋局《海洋监测质量保证手册》委员会.海洋监测质量保证手册[z].北京:海洋出版社,2000.

5 GB17378.2-2007 海洋监测规范第二部分:数据处理与分析质量控制

篇3

 

长期以来,人类在追求物质经济建设的过程中迷失了方向,违背了可持续发展的原则,给生态自然环境造成了严重的影响,面对全球水资源逐渐缺乏的态势,环保成为了各国发展计划中的重要策略,海洋监测工作的发展与管理成为了重中之重,通过不断地研究与实践,从而进一步改善我国的海洋环境。

 

1海洋环境监测工作的重要价值

 

在全球人口膨胀、资源紧缺、环境污染的大背景下,由于工业生产的污水、废水被随便排放,经江河流入大海,使得水质受到污染,各种物理、化学性物质破坏了海洋的自然生态链,造成了大量海生物死亡、濒临绝种,进一步恶化了水资源匮乏的形势,基于上述原因,针对海洋环境的监测工作便显得尤为重要,具有重要的价值,事实上,海洋环境监测是一项系统而科学的工作,是一切海洋相关工作实施的重要基础和技术保障,利用有效的监测技术。

 

可以帮助监测和清理我国海域中的众多污染物,测得污染物成分的浓度及数量,进而分析研究出污染物在海洋中的分布规律和状况,提出合理的解决防护方案,同时,海洋科研工作也同样离不开海洋监测管理所提供的重要数据和资料,使其更具科学严谨性和可靠性,极大地促进了我国海洋环境污染的防治与管理工作的发展。

 

2对当前海洋环境监测工作的总结与思考

 

2.1海洋环境监测工作的总结

 

我国的海洋环境监测工作可以追溯到1972年,距今为止已有40多年的历史,可谓经历了一个从无到有,从简单到复杂,由单一到多样的发展历程,例如:我国早在1994年便构建了近岸海洋的监测网络,包含全国各省市海洋环境监测机构,针对海洋监测实施站点布设、现场数据的调查和处理、实验分析等全面的综合研究,完成了理论与实践的有效结合。

 

为我国的海洋环境监测事业的进步奠定了基础,同时,经过多年不懈的努力和研究,目前我国的海洋环境监测工作已经取得了不少成果,现已达到覆盖海面区域300多万公里,并且开展了海洋生态环境监测、污染应急防护机制、海洋环境防灾减灾等多项计划,工作范围之广、实施内容之细致,均对我国的海洋生态规划、水产养殖业的发展等事业起到了极大的推动作用。

 

2.2海洋环境监测工作的思考

 

随着近年来经济环境的变化,全球环境的恶劣趋势,其实我国的海洋环境监测工作仍值得思考,依旧有着一定的危机,首先是对海洋环境监测的投资经费缺少保障,这将成为制约海洋环保事业前进的最大阻碍,相关政府部门仍需谨慎调控与支配财政资金,切实有效利用到海洋环境监测工作之上,其次,相关专业人才的匮乏也导致了海洋监测工作面临一定困难。

 

尤其针对海洋监测这种复杂多变、难度较大、专业性极强的工作,技术性人才、经验的缺失会给整个海洋监测项目的推进造成影响,最后,仪器设备的老旧损坏、缺失匮乏,让海洋环境监测工作难以保证科学准确性,例如:某些监测站仪器过于老旧、功能损坏、缺少定期更新与维护、数量不够等原因,均无法满足海洋环境监测工作的要求。

 

3关于海洋环境监测工作发展的合理建议

 

3.1提升海洋监测工作人员的业务能力和素质

 

海洋环境监测工作关系到国家未来的资源利用和经济发展计划,重要性不言而喻,相关工作人员必须与时俱进,不断补充自身的专业知识和技术能力,提升个人职业素养,改变不良的消极思想和工作态度,以最饱满的热情全身心投入到工作当中,这样才能在复杂多变、难度颇大的海洋环境监测工作中应对问题迎刃而解。

 

化险为夷,增强整体的海洋环境监测能力,所以对高素质人才队伍的培养是相关企业部门不可忽略的任务,例如:有关海洋部门要针对企业内部人员实行有针对性、循序渐进的培训计划,可以定期、分拨对各岗位人员进行专业知识技能的培训和思想素质的教育,并在学习之后,考核员工,杜绝无证上岗现象,提升工作责任感,完成对全员的技术知识的补充,更好地为海洋环境监测工作服务。

 

3.2完成对海洋监测工作的细化管理和制度完善

 

保证海洋环境的质量健康,是监测工作的主要目的,那么相关海洋监管监测部门应该进一步加大监督审查力度,补充与完善现有的质量控制制度,同时细化监测工作内容,落实岗位人员的责任,重新制定科学、合理、高效的海洋监测方案,严格遵循全国海洋环境监测质量的标准和要求,使得日常的海洋监测工作变得更具规范、实用性,真正落实海洋监测方案中的每一个计划任务,在不断地分析研究与实践中,尽可能完成,进而推进了海洋监测工作的进一步发展。

 

3.3开拓监测领域、加强法制建设

 

时代的发展赋予了海洋监测事业更多的要求,新技术、新理念的涌现,促使海洋监测工作必须与时俱进,不断调整,在以经济建设为核心的原则下,始终坚持走可持续发展道路,追求经济建设与环境保护的和谐统一,因而拓宽海洋监测工作的内容范围势在必行,比如:增加生态监测与赤潮监测的内容,会有效保护海洋生态免受破坏,合理实施海域功能区域的监测。

 

对资源开发和规划十分有利,另外,法制建设也不可缺失,要进一步做好《海洋环境保护法》的宣传和利用,积极贯彻国家海洋监测管理的政策要求,构建良好的监测管理制度与氛围,依法对海洋监测进行统一监督管理,并着手制定与执行《海洋环境监测管理规定》,使海洋监测工作有据可依。

 

4总结

 

总之,海洋环境监测是一项具有深远影响的重要事业,为了改善海洋日益恶劣的生态环境,合理节约、利用水资源,维持可持续发展,促进经济建设,在分析与研究中提出合理的海洋监测工作建议,将对增强海洋管理、维护海洋环境健康起到为巨大的作用。

篇4

关键词: 海洋监测;监测能力;实时监测

中图分类号:X834 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)01-0328-02

1 背景

大海虽然为我们提供了丰富的食物和矿产,但是环境污染以及风暴潮等海洋环境的变化正在影响着海洋生物的栖息和繁衍,甚至危机着人们的生命。我国拥有18000多公里的海岸线以及300万平方公里的管辖海域,采用高新技术对海洋进行全方位检测迫在眉睫。为此,我国政府把“海洋监测技术”列入国家863计划“九五”研究计划中,此技术作为国家863计划的一个主题,对推动我国海洋检测高技术的发展具有重大意义,“九五”期间投入1.2亿元海洋检测高技术研究经费,“十五”期间投入2.4亿元,“十一五”期间为了加强海洋监测高技术研究,更加大了投入。

2 与国外监测技术差距

目前,在海洋仪器中,主要以国外仪表为主,比如应用最广泛的美国的声学海流剖面仪(ADCP)、挪威的安德拉海流计、HYDOLAB公司的MiniSonde型多参数水质监测仪和美国SEABIRD温盐深测量系统等,他们在国际市场上有很高的占有率,都是集技术、生产、商贸为一体的产品。而国内的海洋仪器基本是研究所的产品,仅有山东省科学院海洋仪器仪表研究所立足于海洋仪器行业。研究所由于生产能力不足、企业技术素质和开发产品的能力不高,因此在现有体制下很难互补,这是海洋仪器行业存在的通病。由于海洋仪器基本属于科学仪器范畴,技术复杂、市场面窄以及批量小,加上国内元器件市场混乱,导致了国内海洋仪器缺乏竞争力。如果不从体制上进行解决,很难扭转我国目前海洋仪器仪表行业日渐衰退和产品没有竞争力的局面。

3 国内外海洋监测技术

3.1 海洋监测参数 随着海洋环境检测技术的不断创新,目前监测的物质和参数主要有:

第一,水文气象参数:风速、流速、气温、波浪、流向、水温等;

第二,物化指标参数:pH值、有机物、溶剂氧、盐度等;

第三,营养物质和毒性参数:各种营养盐、重金属、核辐射等。

海洋环境污染监测技术包括物理、化学以及生物监测技术等。长期以来在监测各种有毒有害物质时主要通过现场取样分析或取样进行实验室化学分析方法,因此缺乏实时性。面对海洋污染现状的复杂性,为了研究他们之间的函数关系以准确掌握海洋污染物的分布情况,探索海水的细微结构和海洋污染程度,要求对海洋水质污染的重要参数进行现场综合的自动、长期和连续的监测。因此,此技术的研究和应用得到了各国的重视。

3.2 海洋监测传感器的技术状况 采用海洋生态环境监测常规指标从目前国际来看,在线监测海流、溶解氧传感器以及盐度等的技术十分成熟,可靠性和精度都已经达到了相当高的水平。但是,在营养盐和重金属等毒性指标方面的化学分析技术和生物传感器技术还不过关。国内外的传感器都向着智能化、模块化以及网络化、小型化、自动化以及多功能化发展。化学和生物传感器是正在发展的载体平台自动取样分析技术的关键。

根据国际海洋环境检测技术的发展动态,结合我国现状,目前我们的总体目标具体表现为:第一,在物理、化学传感器研究方面向模块化、智能化、网络化发展,向小型化和多功能化发展;提高分析和测量的精度;环境生态自动连续监测系统的研究;与国际接轨共同开发新的分析原理和方法。第二,发展现场、连续、自动监测系统;信息采集、传输、存储和处理的模块化和集成技术;自动浮标站的研制等。

3.3 近海环境自动监测技术 近岸海域是污染和生态环境监测的重点,适合发展各种小型轻便的传感器集成平台技术,适宜在海湾、河口及浅海增养殖区的使用,形成了多种便携式水质监测仪器。目前,生物学研究、污染和生态环境检测、卫星遥感定标以及真实性检验研究等应用的传感器或仪器是发展的重点。目前,微电极和阵列电极在实验室已取得一定的研究成果,测量痕量物质的微电极已有样品,pH和溶解氧电化学传感器的性能也得到了显著改善,总体上,生物传感器还处于实验室研究阶段。模拟动物味觉和嗅觉系统由多传感器阵列组成的电子舌和电子鼻的研究也有所进展。

3.4 海洋遥感技术 在海洋和近海环境的观测和检测中,海洋监测结合传统常规的手段取得了过去常规手段无法取代的重大成果。虽然此技术能够利用海洋水色遥感探测与海洋水色环境有关的参数,但是需要借助卫星等通讯设备,不仅造价高,并且建设周期很长。遥感飞机作为监测海洋环境的遥感平台,具有全球、连续、大尺度以及费用低和实施是环境影响小等特点,此技术对于周期短和尺度小的海洋环境变化具有独特的优势,不仅在海洋环境遥感检测方面起到了巨大的作用,更为广大海洋遥感作者和管理决策部门提供了大量的科研数据和决策依据。

3.5 痕量物质测量和分析仪器 随着海洋污染物的种类越来越多,为了分析和测定重金属、有机污染物以及放射性物质等痕量物质,将大量的海水样品带回实验室进行分析测量是常规的办法。取样分析方法和微电极测量方法都在国外得到了发展,美国在便携式分析方面发展了用微电机测量Cd、Pb、Cu、Zn等重金属的方法,采用阵列微电极技术测量多种重金属成分。

3.6 营养盐现场自动分析仪 亚硝酸盐、磷酸盐以及硅酸盐等营养盐虽然是海洋生物生存的基本营养物质,但是富营养会又可能引发赤潮以及生物的病害。因此,生态环境和污染环境的必测项目就是营养盐。目前的方法,微机控制的全自动测量并使其微型化的方法代替了原来的人工操作的实验室分析方法,即在现场建立一个全自动的微型营养盐分析实验室,一般采用实验室的化学分析流程。

3.7 多参数水质监测仪 海洋监测设备多讲究小型化、多功能化和多参数化,小型多参数海洋环境浮标监测核心是水质传感器。该水质传感器选用美国YSI公司的6600V2型多参数水质监测仪,水质传感器的外观如右图所示。

4 结论

海洋监测作为一门技术含量高且作为一个独立的专业,刚步入社会时,总会遇到各种困难,如:技术人才不足、技术集成环境差、市场容量有限以及外国技术市场垄断等,而民族海洋检测技术作为一个海洋大国,必须发展自己独立的海洋经济、海洋管理以及海洋服务和海洋军事。我国的海洋监测与国外相比,还有很多的差距,主要体现在监测能力、监测设备和监测技术方面,想要在海洋监测中立足,必须要有自己的新技术,目前最欠缺的技术就是重金属污染物、有机污染物、石油类污染物和营养特征污染物的在线实时监测技术,如果在这些方面有所突破,必然会给海洋监测带来很大的技术变革。

参考文献:

[1]张云海.海洋强国的召唤.水雷兵器技术与发展学术研讨会,2006,9.

篇5

关键词:海洋环境;海洋工程;光纤传感技术;原理

一、光纤水听器在海洋工程中的应用

核潜艇技术与潜射导弹技术在不断进步,使用产生的噪音也越来越低,压电声纳的灵敏度已经邻近极限,探潜能力具有一定的局限性。以美国为主的西方国家,对光纤水听器进行了精细的研究,并且取得了一定的成果,对于我国的海洋工程具有借鉴意义[1]。国内投资大量资金,成立专门的研究小组进行研究,目前还处于初级阶段。光纤光栅传感器不仅具有普通传感器的功能,还能够根据光波波长的调制机理,不被光源强度的强弱影响。采用特定的技术,可以在一根光纤上串接多个光纤光栅,从而去对陈列式的水听声纳传感进行检测。

(一)光纤光栅水听器的传感原理。光纤布拉格光栅水听声纳,采用的是FBG传感特性设计,其属于水中声波传感器。其传感原理是,在特殊的声压敏感器上面安装FBG,声压敏感器会收集水中的声波作用于FBG,导致其发生应变,FBG的周期会被改变中心波长会发生偏移。光纤光栅调节系统能够精准的测算出波长的变化量,从而去确定水声信号的变化量。光源会发出带宽比较宽的光波,进入到光纤光栅内,其会将特定波长的光波进行反射,主要是由于其具有波长选择性,只要检测反射光的波长偏移量即可完成传感过程。

(二)光纤光栅水听器系统介绍。如下图1所示,是非平衡M-Z干涉解调光纤光栅水听器的基本构造图。其主要是采用非平衡的M-Z干涉结构,使得传感光栅中的中心波L变化量转换成为相位的变化值,再进行调解干涉输出的光波相位信号,从而去得到波长的变化,提升系统探测的灵敏度。图1中光源发出的宽带光,通过环行器进入到传感光栅,再通过光栅反射的窄带光波进入到非平衡干涉结构,在3X3光纤耦合器形成干涉。

(三)光纤光栅水听器技术总结。为使得光纤光栅水听器具有机械与光学的稳定性,需要对光纤光栅进行环境试验。试验的过程是,将其放在温度为90摄氏度,相对湿度为90%的恒温恒湿温度箱中2000h;并在-40~85℃的温度中循环2000次,看其光学性能的变化。若是其光学性能无明显变化,则证明光纤光栅水听器具有机械与光学的稳定性。判断光纤光栅的使用寿命,可以采用加速老化的办法,根据可以预测光纤光栅反射以及透射率随时间环境因素的变化关系去进行判断。光纤光栅水听器使用的海底环境相对复杂,需要采用适合环境的封装材料与光纤光栅粘结材料。利用多参量同时测量的方式,能够消除光纤光栅对温度、应力等的交叉敏感性。可以采用SLED光源去扩大光纤光栅水听器的探测范围,扩大光源的输出功率,提高检测信号的强度。光纤光栅水听器的敏感度,主要是敏感材料的性能来决定,同时也受波长调节系统的灵敏度影响。

二、水位传感技术与光纤振动

水位传感技术与光纤振动,主要是应用于海底地震海啸监测。海底地震监测,属于超低频、大移位的振动测量,并且测量区域较为复杂,需要长期的进行监测,过程难度较大,构建海底网络监测的成本巨大,维护需要耗费的成本较高。但若是海底地震海啸监测系统一旦建成,会给人类带来不可估量的利益。光学式地震计与光学式水位计利用的是光纤作为传播介质,用其建造的海底地震海啸监测网络,比其它的地震波检测仪器功能更加强大。

(一)光纤干涉原理。利用光纤干涉原理建成的传感器,是目前我国最为先进的测量技术之一,其具有超高的准确性,能够对海底复杂的环境与海底地震进行全面的监测。全光纤观测网络的构成,能够满足海底监测的需求,普遍在国际上应用,并且在不断研发中。光纤干涉式检波器,主要是利用弹性膜片与弹性顺变柱。海底环境的振动变化,或者是压力会导致膜片与顺变柱变形,使得膜片与顺变柱耦合的光纤折射率与长度发生改变,从而引起干涉光强度的改变。

(二)光纤干涉检波系统。光纤干涉检波系统的工作原理是:光源发出具有强制信号的连续光,通过长距离的传输作用于海底传感单元内部2X2耦合器;再分成两道光束进入到光纤干涉臂。若是检波器对于外界的地震信号进行响应,干涉臂的反馈信号中则会含有振动信息的振动信号;此信号再通过长距离的传输,返回到主机内部的光电探测器,经过放大之后,生成电信号由于调制信号,再传递给数据收集卡,从而转化为数字信息;经过分析解调之后得到最终的振频,以及相关的原始数据。

三、结论

综上所述,光纤水听器在海洋工程中的应用,主要包括光纤光栅水听器的传感原理,光纤光栅水听器系统介绍,以及光纤光栅水听器技术总结。水位传感技术与光纤振动,通过光纤干涉原理建成的传感器,能够实现对海底地震海啸的监测。

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海洋生物活性物质获取用海

从国内几家从事海洋生物医药研究的科研院所了解到,所涉及的海洋生物医药产业几乎都以养殖、捕捞作为产品原料来源,而且原料多数为常见、成本低廉的海洋生物及衍生物。例如,中科院海洋所以虾、蟹壳为原料提取壳聚糖,制成海洋生物保健品,主要用来提高机体免疫力;提取水母毒素用以研究水母蜇伤;从海带、红藻、绿藻、褐藻中提取藻类多糖用来治疗慢性肾衰;从卡拉胶藻中提取卡拉胶,主要功效是抗肿瘤。而单独申请某一片海域作为原料供给的案例很少,从调研情况来看,只了解到中科院南海海洋研究所为提取海马体内生物活性物质和养殖螺旋藻而申请海域。

由于海洋生物医药产业的原料来源几乎都取自海水养殖和捕捞,备择性相对较大,对用海要求也就相对较低。从某种意义上说,能够进行海水养殖和捕捞的海域也就都能够满足相关海洋生物医药的原料供给。海洋环境因素对海洋生物医药产业影响主要是水体中重金属的含量对生物资源的影响。海洋水体中重金属含量超标,会影响海洋生物个体生长,从而影响到体内生物活性物质的生成。例如,卡拉胶藻的生长会受重金属影响,但可以在富含氮和磷的水环境中生长,和鱼类、贝类混养会吸收水体中的氮、磷元素,防止水体富营养化,而且释放能够杀死致病弧菌的物质。但通过一定的化学方法可以将重金属从活性物质中分离,从而得到含量较纯的活性物质。

海洋生物医药产业用海应参考海水养殖、捕捞用海的管理政策,保证该海域的海洋环境质量,要禁止围填海等严重影响海洋生态环境的开发活动,滨海城镇的生活污水、垃圾处理和工业废水处理设施建设,污水排放口位置要严格论证,保持海洋生物物种丰富,生态结构稳定。

此外,也要加强养殖用海自身废水排放的监督、控制和管理。某些海洋生物活性物质在提取、合成和制备过程中会对附近海域环境造成一定程度的影响。例如,从虾、蟹壳中提取甲壳素,其生产过程中会产生污染物排入海洋。

针对此类情况,应该要求这种生产过程严格执行相应的污水排放标准,达标排放,做到对海域环境影响最小。在开发和利用海洋生物资源时,要充分考虑海洋环境的承载能力,坚持海洋生物资源可持续利用的理念。海洋生物活性物质大多含量甚微,如果大规模提取、纯化进行商品化生产,有可能破坏海洋生物资源的生态平衡,以至于对环境造成不可逆的恶性影响。

罕见基因种质资源获取用海

某些海洋生物活性物质的提取和研发要应用一些特定海洋生物的基因资源和特殊活性物质,而这些海洋生物只生存在某一特定环境下的海域,这些海域往往是海洋自然保护区或特殊海洋环境类型的海域。对于这种用海,除了应考虑保证周边海域海洋环境质量,还应该考虑与省级海洋功能区划的结合,将该海域设定为海洋保护区或保留区,海洋保护区需严格执行保护区的相关管理规定,严格执行Ⅰ类海水水质标准。

有计划地对重要经济鱼虾越冬、产卵场投放人工鱼礁,严格控制陆源污染物超标向近海水域排放,对重要鱼虾产卵场的水质要严格检测,保护鱼虾类的正常繁殖生长,保护该海域的特殊基因种质资源。

海洋生物医药产业用海应全面规划、合理布局

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渤海海域面积为717万km2,平均水深18m,小于10m水深的海域面积约占总面积的26%,海岸线总长6584km,占全国海岸线的20.6%。近年来,辽宁省的“五点一线”沿海经济带、河北省的“曹妃甸循环经济示范区”和“沧州渤海新区”、“天津滨海新区”和山东省的“黄河三角洲高效生态经济区”等开发规划将进一步加大渤海环境压力,渤海开发与保护的矛盾日益凸显。根据国家海洋局的《中国海洋环境质量公报》和《渤海海洋环境质量公报》,2001—2011年,渤海未达清洁海域水质标准面积总体呈增加的趋势,影响渤海环境质量的主要问题有近岸水体富营养化加剧、高温高盐水大量入海、陆源污染入海严重、海源污染增多,严重影响了渤海水体环境和生态系统健康。

1、近岸水体富营养化加剧

随着经济建设的快速发展、城市化进程加快、沿岸海域开发活动增多以及近岸海域集约化和半集约化养殖的兴起,大量的工业废水、生活污水、农业污水、养殖污水等排放入海,渤海近岸海域污染日趋严重,以渤海三湾和部分城市近岸海域污染为甚,海水富营养化程度不断加剧。氮磷比作为水体富营养化的重要指标,一般海水中正常的氮磷比值为16∶1。在20世纪80年代初,渤海海域氮磷比为2∶1~3∶1,在90年代初为5∶1~10∶1,在90年代末升高为16∶1~24∶1,2004—2006年氮磷比均值约为50∶1,至2008年渤海海域氮磷比达到67∶1,局部海域高达200∶1,其中无机氮含量日益升高,渤海海域营养盐结构由氮限制演化为现今的磷限制。水体的富营养化使得赤潮发生的概率大大增加,渤海赤潮灾害发生的频率和规模也确实在不断上升。据不完全统计,渤海有史以来记录到的赤潮在20世纪90年代以前每年仅为0.1次,年发生面积90km2,进入90年代后平均每年发生赤潮2.7次,年发生面积超过1750km2,21世纪初年平均发生赤潮11.4次,年发生面积超过2830km2,2011年发生赤潮13次,累计面积为217km2。

2、高温高盐水入海,直接影响渤海水体环境环

渤海地区经济发达,地处海河流域、辽河流域、黄河流域下游和山东半岛、辽东半岛,是我国水资源最为紧张的区域。为缓解淡水资源短缺的压力,各省市大力发展海水淡化项目,至2010年,环渤海地区主要海水淡化工程的海水处理能力已达到36万t/d,在淡化海水过程中大量浓缩的高盐海水排放入海,对渤海近岸海域的生态系统造成一定负面影响。而且近些年来,各地都出现不同程度的地下水超采、地面沉降、地下水资源被破坏等问题,使得入海径流大大减少,尤其是黄河流量大幅减少,这些都是造成渤海海洋生态用水量逐年降低,海水盐度不断升高的原因。环渤海燃煤电厂已有40余座,均采用海水直流冷却方式,大量的温排水涌入海中,加之渤海湾内水动力条件较差,温升扩散相对开放型海域较差,温排水的影响使得近岸海域的生物群落结构、主要生物物种和种群密度等都发生变化,浮游生物、底栖生物、游泳动物等的生存环境也随之改变,改变了原有的生态系统,并造成一定程度上渔业资源的损失。

3、陆源污染严重,损害近岸海域生态系统

陆源污染物入海是海洋环境污染的主要影响因素,在近岸海域,约为90%的污染物来自陆地,2009年《渤海海洋环境公报》的数据显示:渤海沿岸实时监测的陆源入海排污口共100个,工业排污口32个,而这些沿岸排污口超标排放现象严重,75%的监测排污口存在超标排放现象,40%的重点排污口邻近海域水质劣于第四类海水水质标准,27%的重点排污口邻近海域生态环境有所恶化。2011年,排入渤海的主要污染物总量达到97.4万t,包括化学需氧物质、石油类、营养盐和重金属、砷等,与此同时,越来越多的农业耕作产生的含有机污染物污水也被冲刷或直排入海,多种持久性有机污染物开始被检出,666、DDT的检出率均较高,部分排污口有机氯农药的含量明显高于我国近岸海域的平均水平(<10ng/L),海湾、河口、湿地滩涂等典型的生态系统遭到严重破坏。由于海洋经济发展的潜力和空间巨大,各地政府向海要地的欲望越来越强,港口码头、人工岛等涉海围海造地工程不断上马,沿岸地区海岸线不断被拉直,水动力条件大幅改变,围垦、泥沙淤积及过度开发利用等因素导致岸线缩短、自然湿地面积大幅萎缩,其中以盘锦滨海湿地、天津近岸湿地和黄河三角洲湿地破坏最为严重。海岸工程的建设还影响到环渤海区域生态防护林体系的建设,分布不均、林龄老化、林种和树种结构不合理等问题凸显。

4、海源污染增多,生态环境严重受损

随着环渤海经济的快速发展及港口建设的加快,船舶流量逐年提高,海上倾废、港口及船舶污染都在影响着海洋环境,同时因石油运量增加,船舶发生事故性溢油的风险加大。渤海海域现有20个海上油气田,165个海上石油平台,海上油气田与沿岸的胜利、大港和辽河三大油田,构成了中国第二大产油区,产量占全国50%以上,但在近两年里也是事故频发,尤其是在2011年6月4日和6月17日,蓬莱19-3油田在钻井过程中相继发生两起溢油事故,导致大量原油和油基泥浆入海,河北省秦皇岛、唐山和辽宁省绥中的部分岸滩发现来自蓬莱19-3油田的油污。受溢油事故影响,污染海域的浮游生物种类和多样性降低,海洋生物幼虫幼体及鱼卵仔稚鱼受到损害,底栖生物体内石油烃含量明显升高,海洋生物栖息环境遭到破坏,对渤海海洋生态环境造成严重的污染损害。

二、当前污染治理的主要措施

面对渤海海域日益严重的污染状况,从海洋行政管理部门到环保部门,从海洋专家学者到广大从业人员都在集思广益讨论着渤海污染的治理方法并付诸实施,为恢复渤海海域生态环境、推进环渤海地区海洋经济发展做着不懈的努力,主要有以下几项措施。

1、严格管控陆源污染物入海及区域排污总量

近年来,《中华人民共和国海洋环境保护法》、《渤海环境保护总体规划(2008—2020)》等的颁布实施,为保护和改善海洋生态环境、保护海洋资源、防治污染损害、维护生态平衡、保障人体健康提供了法律保障。但面对渤海越来越严重、越来越复杂的海洋环境污染问题,要按现行法律法规严格管控陆源污染物入海,关停和淘汰污染严重、技术落后的企业,处理违法排污单位,鼓励绿色清洁生产,从源头上切断污染源;加快工业、农业、生产生活污水处理和垃圾处理等环保设施建设,沿渤海区域的工业污水、生活污水进行集中处理排放;按照河海统筹、陆海兼顾的原则,测算各海域环境容量,确定各海域污染物允许排入量和陆源污染物排海削减量。加强监控、核查和监测污染物排放,严格控制污染物入海总量,继续推行海洋节能减排政策,完善涉海工程排污申报和排污许可证制度。促进近岸海域海洋环境质量的改善,实现海洋生态环境良性循环。

2、保护海洋生态系统,积极推进生态修复

加强海岸带的生态保护,严禁破坏海洋生物生存环境的项目开展,防止海岸的侵蚀、挤占,切实加强海岸线、海滩的保护;沿海地区尤其要注意不得超采地下水,节约使用地下水资源,防止海水的倒灌和入侵,保护好近岸海域生态环境;加强对海洋渔业生态环境的保护,防止过度捕捞,在内湾或浅海处选择性养殖海带、裙带菜、紫菜等大型经济海藻,既可净化水体,又有较高的经济效益,使资源能够再生和持续发展;加强对现有自然保护区的投入,努力搞好沿海地区生物多样性的保护,积极开展海洋生态修复、人工鱼礁建设等工作,加大受污染滨海滩涂、湿地的整治力度,减少或避免海洋生态系统受到侵害;建立相应的影响评估模型,评价沿岸开发利用海洋资源活动对海洋生态系统的影响程度,切实提高海洋生态系统的健康水平。

3、改变现有管理机制,集中海洋执法力量

环渤海区自北向南分布有辽宁省、河北省、天津市和山东省,涉及13个地市,行政区域跨度大,海洋与环保管理部门多,涉及各方利益复杂,协调联动机制不够完善。要改变渤海污染的现状,必须要建立区域性的陆海统筹污染防治机制。各相关省市政府、环保、海洋、海事、渔政和交通等涉海部门须确立共同的目标,将各部门执法力量集中起来,建立联合联动共享的机制,共同开展海洋环境监测与执法监察工作,把治理渤海污染、保护渤海环境放在首位。加强海上巡查,对海洋石油、海上航运和港口码头单位发生的溢油漏油及违规倾废等行为进行严肃处理。建立健全重大海上污染事故应急机制,当发生严重污染事故时,能及时采取相关措施进行污染处置,降低污染损害。

4、以渤海环境问题为契机,完善法律制度

《海洋环境保护法》《海域使用管理法》《环境影响评价法》和《渤海环境保护总体规划(2008—2020)》等有关海洋环境保护方面的多部法律法规、规划相继颁布实施,但对于渤海这类区域性与综合型并存的海域尚缺少针对性法规和配套的实施细则,当发生污染损害事故时,不仅涉海管理和监测部门各行其是、缺少协调,在执法和损害赔偿方面更是各自为政。因此有必要对环境保护相关法律法规进行重新审定,对《海洋环境保护法》相关的实施细则、配套法规和环境标准进行编制出台,以解决渤海的环境问题为契机,以期能推广并解决其他此类海域的环境问题。

三、强化海洋环境保护的几点思路

渤海的问题受到环渤海区各省市和国家有关部委的高度重视,各方面通过推进法律法规建设,加强海洋执法管理,控制污染源排放,开展生态修复等方式和手段加强渤海海洋环境的保护,污染状况有所好转,环境质量有所改善。为进一步实现渤海环境治理的目标,构建和谐渤海、生态渤海,提出以下几点思路。

1、加强对海洋从业人员的培训

海洋经济的发展,给海洋产业创造了大量的就业机会,其中2010年全国涉海就业人员3350万人,新增就业80万人,2011年全国涉海就业人员3420万人,比2010年增加70万人。保护海洋环境,人是最为关键的因素,不仅从事海洋行政管理、海洋执法和海洋环境监检测人员要熟悉有关法律法规并了解海洋环保知识,更多的涉海从业人员,如沿海企业责任人、海水养殖户、涉海工程建设者等非专业技术人员,也要对法律法规等知识有所了解,因此对这部分涉海从业人员进行相关的培训很有必要,使其掌握一定的海洋环保知识,提高其海洋法律意识、环保意识,在工作中身体力行的将法律法规落到实处,推进海洋环保,才能逐渐改变只向海洋要经济效益、却把海洋当作垃圾场的意识,让海洋环境保护受到越来越多的关注和重视,对海洋环保将起到事半功倍的效果。

2、建立海洋(涉海)工程环境监理制度

目前海洋(涉海)工程在建设过程中的海洋环境保护与管理一般采用建设单位联合施工单位和施工监理单位设立工程环境管理机构和专职人员,其中施工环境监理工作是由工程建设单位委托具有工程监理资质并经环境保护业务培训的单位负责,但在实际当中一般是施工单位环保员负责具体的环境管理工作,施工监理单位则主要负责施工进度、工程建设质量等方面,在海洋环境保护和管理上存在着重视程度不高、专业水平不够等问题。为此,应该考虑建立并完善海洋(涉海)工程的海洋环境监理制度,要求施工监理单位及施工单位环保员必须经过海洋行政主管部门组织的技术培训并获取相应的资质后方可负责海洋环境监理工作,如在施工过程中出现重大海洋环境污染事件,除追究施工单位责任之外,还要对监理单位予以问责和处理,从而明确并规范海洋工程的海洋环境监理与保护工作程序和内容,确保海洋工程海洋环境保护措施能得到有效的落实。

3、完善海洋生态损害补偿机制

目前在海洋领域实施了一些广义生态补偿范畴的海洋开发利用收费制度,如“排污(倾废)收费制度”、“渔业资源增殖保护费制度”。近年来,渤海沿海部分省市探索性开展了海洋生态补偿的实践工作,2007年山东省确定了生态补偿的对象和标准,2009年1月的《渤海环境保护总体规划(2008—2020年)》及其他一些与渤海社会经济与环境发展的纲领性文件,均把建立生态补偿机制作为渤海治理的新的途径和手段。但与陆地生态系统相比,海洋生态补偿的系统研究较少,且尚未从产业开发的角度,运用市场手段来真正建立补偿标准。尤其是当发生诸如蓬莱19-3油田溢油灾害事故时,对渤海的海洋生态环境、海洋自然资源和海洋养殖等相关产业造成巨大损失,但是根据《海洋环境保护法》所作的补偿金额十分有限,进行生态损害补偿又缺少相应的法规和标准支持,索赔工作进展处于尴尬境地。因此对有关法律法规进行补充修订,完善海洋生态损害补偿机制,更多的关注公众利益可以说是迫在眉睫。

4、提高海洋产业开发技术标准

目前在渤海区除了海上油气田和海上石油平台之外,还有11个热点开发区,19个海水增养殖区,5个大型海水渔场,7个倾倒区。作为河北、辽宁、山东三省和天津市海洋产业开发利用的热点区域,在推进法律法规建设、加强海洋执法管理、完善生态补偿机制等的同时,应提高行业准入“门槛”,进一步提高海洋产业开发的技术标准,提高海洋资源的开发利用率,涉海产业开发企业的资质和技术水平等必须符合标准要求,确保在用海过程中能做到科学开发、综合利用,不会对海洋环境造成二次污染、后续污染。

5、积极推进海洋环境文化建设

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一、形成赤潮的原因:

1、海水富营养化是赤潮发生的物质基础和首要条件 。

由于城市工业废水和生活污水大量排入海中,使营养物质在水体中副集,造成海域富营养化。此时,水域中氮、磷等营养盐类,铁、锰等微量元素以及有机化合物的含量大大增加,促进赤潮生物的大量繁殖。赤潮检测的结果表明,赤潮发生海域的水体均已遭到严重污染,富营养化,氮磷等营养盐物质大大超标。其次一些有机物质也会促使赤潮生物急剧增殖。

2、水文气象和海水理化因子的变化是赤潮发生的重要原因。

海水的温度是赤潮发生的重要环境因子,20℃~30℃是赤潮发生的适宜温度范围。科学家发现一周内水温突然升高大于2℃是赤潮发生的先兆。海水的化学因子如盐度变化也是促使生物因子—赤潮生物大量繁殖的原因之一。由于径流、涌升流、水团或海流的交汇作用,使海底层营养盐上升到水上层,造成沿海水域高度富营养化。营养盐类含量急剧上升,引起硅藻的大量繁殖。这些硅藻过盛,特别是骨条硅藻的密集常常引起赤潮。据监测资料表明,在赤潮发生时,水域多为干旱少雨,天气闷热,水温偏高,风力较弱,或者潮流缓慢等水域环境。

3、海水养殖的自身污染亦是诱发赤潮的因素之一。

随着我国沿海养殖业的大发展,尤其是对虾养殖业的蓬勃发展,产生了严重的自身污染问题。在对虾养殖中,人工投喂大量配合饲料和鲜活饵料,加之养殖技术陈旧和不完善,往往造成投饵量偏大,池内残存饵料增多,严重污染了养殖水质。另一方面,由于虾池每天需要排换水,所以每天都有大量污水排入海中,这些带有大量残饵、粪便的水中含有氨氮、尿素、尿酸及其它形式的含氮化合物物,加快了海水的富营养化,这样为赤潮生物提供了适宜的生物环境,使其增殖加快,特别是在高温、闷热、无风的条件下最易发生赤潮。由此可见,海水养殖业的自身污染也使赤潮发生的频率增加。再进一步分析,这些氮和磷正是来源于人类生产和生活产生的废水、废物。

二、赤潮的危害:

1、赤潮对海洋生态平衡的破坏。

海洋是一种生物与环境、生物与生物之间相互依存,相互制约的复杂生态系统。系统中的物质循环、能量流动都是处于相对稳定,动态平衡的。当赤潮发生时这种平衡遭到干扰和破坏。在植物性赤潮发生初期,由于植物的光合作用,水体会出现高叶绿素a、高溶解氧、高化学耗氧量。这种环境因素的改变,致使一些海洋生物不能正常生长、发育、繁殖,导致一些生物逃避甚至死亡,破坏了原有的生态平衡。

2、赤潮对海洋渔业和水产资源的破坏。

赤潮破坏鱼、虾、贝类等资源的主要原因是:

(1)破坏渔场的铒料基础,造成渔业减产。

(2)赤潮生物的异常发制繁殖,可引起鱼、虾、贝等经济生物瓣机械堵塞,造成这些生物窒息而死。

(3)赤潮后期,赤潮生物大量死亡,在细菌分解作用下,可造成环境严重缺氧或者产生硫化氢等有害物质,使海洋生物缺氧或中毒死亡。

(4)有些赤潮的体内或代谢产物中含有生物毒素,能直接毒死鱼、虾、贝类等生物。

3、赤潮对人类健康的危害

有些赤潮生物分泌赤潮毒素,当鱼、贝类处于有毒赤潮区域内,摄食这些有毒生物,虽不能被毒死,但生物毒素可在体内积累,其含量大大超过食用时人体可接受的水平。这些鱼虾、贝类如果不慎被人食用,就引起人体中毒,严重时可导致死亡。

三、赤潮的预防:

为保护海洋资源环境,保证海水养殖业的发展,维护人类的健康。避免和减少赤潮灾害,结合实际情况,对预防赤潮灾害采取相应的措施及对策。

1、控制污水污物入海,防止海水富营养化。

海水富营养化是形成赤潮的物资基础。携带大量无机物的工业废水及生活污水排放入海是引起海域富营养化的主要原因。我国沿海地区是经济,人口密集,工农业生产发展快,从而导致大量的工业废水和生活污水排入海中。据统计,占全国面积不足5%的沿海地区每年向海洋排放的工业废水和生活污水近70亿吨。因此,必须采取有效措施,严格控制工业废水和生活污水向海洋排放。按照国家制定的海水标准和海洋环境保护法的要求,对排放入海的工业废水和生活污水要进行严格处理。

2、建立海洋环境监视网络,加强赤潮监视。

我国海域辽阔,2万多千米的漫长海岸线,仅凭国家和有关部门力量,对海洋进行全国监视是很难做到。有必要把目前各主管海洋环境的单位,沿海广大居民,渔业捕捞船,海上生产部门和社会各方面力量组织起来,开展专业和群众相结合的海洋监视活动,扩大监视海洋的覆盖面,及时获取赤潮和与赤潮有密切关系的污染信息。别是赤潮多发区,近岸水域,海水养殖区和江河入海口水域要进行严密监视,及时获取赤潮信息。一旦发现赤潮和赤潮征兆,监视网络机构可及时通知有关部门,有组织有计划地进行跟踪监视监测,提出治理措施,千方百计减少赤潮的危害。

3、加强海洋环境的监测,开展赤潮的预报服务。

为使赤潮灾害控制在最小限度,减少损失,必须积极开展赤潮预报服务。为全面了解赤潮的发生机制,应该对海洋环境和生态进行全面监测,尤其是赤潮的多发区,海洋污染较严重的海域,要增加监测频率和密度。当有赤潮发生时,应对赤潮进行跟踪监视监测,及时获取资料。在获得大量资料的基础上,对赤潮的形成机制进行研究分析,提出预报模式,开展赤潮预报服务。

4、科学合理地开发利用海洋资源。

调查资料表明,近几年赤潮多发生于沿岸排污口,海洋环境条件较差,潮流较弱,水体交换能力较弱的海区,而海洋环境状况的恶化,又是由于沿岸工业、海岸工程、盐业、养殖业和海洋油汽开发等行业没有统筹安排,布局不合理造成的。为避免和减少赤潮灾害的发生,应开展海洋功能区规划工作,从全局出发,科学指导海洋开发和利用。对重点海域要作出开发规划,减少盲目性,做到积极保护,科学管理,全面规划,综合开发。另外,海水养殖业应积极推广科学养殖技术,加强养殖业的科学管理,控制养殖废水的排放,保持养殖区水质处于良好状态。

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    关键词:海洋经济 海洋环境 环境保护 海洋灾害

    前言

    随着沿海经济的迅猛发展,近海海域遭到越来越严重的污染,使海域环境质量明显下降,生态环境日趋恶化,并对生物资源和人体健康产生有害影响。近海水域的污染已成为世 界各国,特别是象我国这样具有相当长的海岸线和众多海湾的国家所共同关心的环境问题。海洋经济的发展还面临严酷的海洋自然环境,海洋灾害直接影响着海洋经济的发展规模、速度和效益,精确预报海洋灾害的发生、发展和应该采取何种防灾、抗灾和减灾工程措施,也成为严重关注的环境问题。为了开发海洋中的空间、矿产、渔业、能源等物质资源,需要在海上进行各类工程建设,在目前科技日益发展的情况下,工程建设的规模日益巨大,这些大规模的工程建设和海洋环境之间的相互作用也将是开发海洋中的一个应引起特别关注的重要问题。为了适应我国海洋经济的快速发展,海洋环境的日益恶化,海洋灾害的频发和海洋工程向大型化发展,近海石油气田的开发,以及海岸带开发过程中的后效问题的研究需要,针对我国重大海洋环境与保护问题开展研究是十分必要和迫切的。

    在这方面,重点需要开展的研究课题大体上有三类。第一类课题是海洋环境特征对各类污染物作用的机理和规律研究,第二类课题是海洋工程设施防灾、抗灾和减灾研究,第三类课题是海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用吸防治措施与对策。

    一、海洋环境特征对各类污染物的作用机理和规律研究

    以海洋流体动力对各类污染物迁移、扩散、转化规律的研究为基础,考虑各种自然环境因素(浪、流、风、光、温度、湿度)、物理因素(扩散、挥发、沉降、吸附、释放)、化学因素、生物因素的作用,揭示污染物在海洋复杂条件下的运动及演变规律,并建立海洋水质预测预报模型。此外,近年来,在我国沿海海域,赤潮频发严重。因此,除了加强赤潮的监测和预报外,也应加强在建立赤潮生长机理和发展规律方面的研究工作。

    此项研究应通过现场观测、物理模型实验和数学模拟研究相结合的方法来进行。由于现场观测工作耗资巨大,且受到许多客观条件的限制,所获得的数据往往有许多综合因素的共同作用,很难将其中的单因素影响分离出来,因此,往往只能用它来作为对某一水质预测预报模型进行检验其可行性和精度的一个实例。

    用数学模拟方法来建立海洋水质预测预报模型是一个较为有效的方法。目前,在这方面国内外已有不少水质预测预报模型,这些水质预测预报模型大体上都基于以下几方面的模型:水流数学模型;波浪数学模型;液流相互作用模型;近海海域污染物迁移转化数学模型。

    在水流数学模型研究方面,对于较大范围的海域,通常可采用深度平均的潮流教学模型,对于紊动影响不显着的海域,可不考虑湍流影响,而对于湍流效应显着的区域,如排污口近区,则应考虑湍流效应。此外,采用坐标变换,可建立一种能够考虑复杂地形和套流效应的三维潮流数学模型,这样才能够较好地重现实际海域的三维潮流特征。在较小范围的水域,水流数学模型可以以N-S方程和通用的k-(湍流模型为基础,针对水温和盐度分层流的流动特性,考虑浮力对紊动的影响,建立用于模拟同时存在温度和盐度梯度这一类密度分层流的k-(单流体数学模型。也可以基于多流体模型的基本概念,分别对两相本身的湍流输运规律以及相间相互作用规律进行模拟,建立两相湍浮力分层流的双流体数学模型。

    在波浪数学模型研究方面,可应用BI—CGSTAB法求解由椭圆型缓坡方程离散得到的代数方程组,以提高求解效率。从水波发展方程出发,可导出一种用于大区域波浪变形问题的数学模型。通过引入弱非线性波色散关系,可使双曲型缓坡方程能 

    够有效地考虑波浪的非线性效应。对高阶Boussinesq方程的进一步研究,可使方程的色激性从入水到深水都达到很高精度,并提高方程的非线性精度,可以更精确的计算较深水域波浪的非线性特征。

    针对带自由表面的波浪场问题,通过把能有效模拟自由面形态的N— S方程和波能平衡方程的结合,可导出一个能考虑破波能量损失的抛物型缓坡疗程,用这个方程可模拟规则波和不规则波破碎引起的波高变化。建立沿岸流数学模型,可模拟海岸上波高变化和破碎波波高、波浪增减水和沿岸流。

    在波流相互作用模型的研究方面,对于弱流情形,可采用一种考虑流影响的修正的合流缓坡模型;对于强流情形,可采用在Botssinesq方程中考虑流影响的模型。可以将辐射应力的计算公式与抛物型缓坡方程中的待求变量联系起来,建立一种辐射应力计算的新方法,用该方法可对较大区域均匀斜坡地形上的波浪辐射应力进行数值模拟。

    在近海海域污染物迁移转化数学模型研究方面,基于N一S方程所建立的深度平均的二维应力一通量代数全场模型,可对非对称潮流作用下的侧向岸边排放问题过分数值模拟。以研究近海海域污染物迁移转化的三维预报系统作为目标,在分析近海环境中各种物理、化学和生物现象的基础上,针对近海海域水污染的特点,从三维湍流模型出发,在动量方程中引入表面风应力、底部切应力以及柯氏力的作用;在输运方程中引入反映物理、化学、生物等作用的源、汇项,可建立一个统一考虑物理、化学和生物等过程综合作用的近海海域污染物迁移转化的三维预报模型,它可为环境评价、水质规划、污染控制以及水域排污工程设计等提供重要的科学依据;同时对确定水域环境容量,从而制定水域环境保护策略,也具有十分重要的理论价值和应用前景。

    应该指出,在海洋水质预测预报模型研究方面,数学模拟无疑是一种十分有效的手段,但不论是何种数学模型,其模型中所需的必要参数和边界条件的处理是研究水质模型的技术关键,直接影响到水质模型的科学性和预测能力。而这些必要的数据是无法从数学模型本身来取得的,有些可以通过现场观测来得到,但其中一些最基本的卷数是要通过基本机理的研究才能得到,在这方面物理模型实验研究将是一个有效的手段。

    能模拟海洋动力因素的先进实验设备,现代化的量测仪器和测试系统是开展物理模型实验研究的必备条件。进一步完善PIV和LIF的浓度场、速度场同步测量系统,可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直结构,获得流场中水质点速度的空间分布和时间过程;并同步获得波浪及波流相互作用下浓度场的空间及时间变化过程,可用以分析定量污染物团在波浪及波流相互作用下扩散的基本特征和扩散系数。

    二、海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用及防治措施与对策

    为了充分利用海洋空间,现代海洋空间利用除传统的港口和海洋运输外,正在向海上人造城市、发电站、海洋公园、海上机场、海底隧道和海底仓储的方向发展。人们现已在建造或设计海上生产、工作、生活用的各种大型人工岛、超大型浮式海洋结构和海底工程,估计到21世纪,可能出现能容纳10万人的海上人造城市。我国澳门和日本已经在海上建成了人工岛海上机场。为缓解紧张的陆地资源及减少城市噪音等,日本已经于99年8月在东京湾用6块380米长,60米宽的矩形漂浮钢板拼装海上漂浮机场。

    由此可见,随着海洋资源与空间的开发利用,各类海上工程建筑物数量不断增多、规模日益复杂和庞大,保证这些海上工程设施的安全运行及采取海洋工程防灾减灾措施将越来越重要。海岸带和近岸海域是各种动力因素最复杂的地区,但同时又是经济活动最为发达的地区,海上工程建设如果考虑不当将会在一定程度上引发环境灾害。工程设施可能破坏原有海岸带的动态平衡,影响岸滩的冲淤变化。海上回填和疏浚会改变海岸的形态,破坏某些海洋生物赖以生存的栖息地,若对含有污染物的疏浚污泥倾抛处理不当则会造成二次污染。海上石油生产中的溢油事故将对海洋环境造成极其严重的污染。日益增多的海上退役工程设施如果不及时处理也将会逐渐成为海上障碍物以致引起公害。海洋工程抗灾减灾的任务是一方面要保证最大限度地减少自然界海洋灾害带来的报失,另一方面又要避免人为造成的海洋环境灾害。

    随着人类对海洋资源的不断开发和利用,海洋环境保护与人类生产实践活动协调发展日显重要。如港口开发中的环境问题,主要内容包括:航道、港池开挖、疏浚引起的泥沙输运及其疏浚物抛放对海洋环境的影响,深水港口水工建筑物、大型人工岛、超大型浮式结构的环境和生态影响;破波带及其附近水域沿岸流对物质输运扩散规律研究;大型海岸工程、岸滩保护和整治工程引起的海域环境的变迁和海岸演变;海岸演变、防护及开发利用新概念的原则与理论,如由于工程措施所引起的海岸动力学、生态学、社会经济学及与环境关系的综合分析与协调。

    随着沿海大、中型城市经济建设的快速发展,城平建设中的污水深海排放技术,感潮水域污水多点排放漂移扩散研究,天然海湾、人工湖及人工运河的水质交换能力,人工沙滩的保护措施,滩涂围垦对水域环境的影响等,都将是需要认真解决的问题。

    鉴于黄河三角洲海岸线不断依退所带来的国土面积减少、陆上设施受到威胁甚至破坏、对黄河三角洲湿地自然条件的毁灭性破坏等一系列问题,也是非常迫切需要研究的课题。此外,长江三角洲、珠江口及珠江三角洲的海岸开发、滩涂围垦和岸滩保护及整治工程对水域影响所引起的环境问题及其对策,也切枰?重点研究的课题??BR>以主要经济发达的河口和海岸带地区以及主要海域的经济发展为背景,建立一个数字化的区域经济发展模拟系统。与防灾、抗灾和减灾决策支持系统一样,将环境工程、水利工程、土木工程与网络技术、计算机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合,建立模型,通过多媒体技术,形象化地针对经济发展规划,预测由于发展经济带来的海域环境水污染的恶化、海洋自然灾害(台风、巨浪、风暴潮、地震、冰害、地质灾害)频发的情况。人类活动特别是大规模工程建设所引起的海洋环境的变迁和海岸演变,以及它们之间的相互作用,用数字手段统一地加以处理,建立智能化的决策支持系统,以促进国民经济持续、健康地发展,将会是决策部门进行宏观决策和具体规划时的一个十分有 

    效的手段。

    三、海洋灾害的精确预报及海洋工程设施防灾、抗灾和减灾的研究

    海洋灾害主要包括风暴潮、海浪、海冰、海啸、赤潮及海岸侵蚀等。90年代以来,我国海洋灾害所造成的损失每年达上百亿元人民币,是世界上海洋灾害最严重的国家之一。海洋工程结构的投资费用很高,一旦发生破坏,将会造成重大的人员伤亡和巨额财产损失(如1969年渤海冰推倒“海二井”平台,1989年风暴潮损失超6亿元,1991年DB29销管船在南海通台风翻沉等)。当前我国海洋能源开发与海洋空间利用的绝大部分活动是在近海和极浅海海域。为了保证在这些海域所建造的工程设施能够安全服役免遭破坏,面临的首要问题是弄清这一海域中严酷和复杂多变的环境因素。我国东临西北太平洋,每年出现的台风数目占全球的38%,其中对我国可能造成灾害的台风每年有7—8个。每当台风在我国登陆或接近我国沿海通过时,都会在沿岸局部地区产生风暴潮,形成风暴潮灾害。

    在我国北方海域(渤海和北黄海),冬季由于受寒潮影响,沿岸地区每年都有结冰现象,结冰严重的年份则出现冰害。若对这些海洋灾害估计不足将会带来巨大的损失。渤海重叠冰与堆积冰的形成,不但可给结构物以强大的冰压力,而且由于冰激引起的振动作用,也会给海洋平台的使用和安全带来巨大的损害。而冰区溢油的迁移规律及预防和清理技术,至今尚未进行过深入的研究。对近岸大面积冰排和海上浮冰,在波浪、潮汐作用下都会引起海冰的断裂,断裂后冰块的尺度直接影响其对结构物的作用。在渤海海域建造的海洋平台,为了抵抗冰害,往往建成正、倒锥体的结构型式,冰排对锥体结构的冰荷载及与其的动力相互作用,也是目前尚未解决的课题。在海冰力学的研究中,除进行理论分析和数值模拟外,实验研究也是一个重要的手段。在实验研究中,模型冰可采用冻结模型冰和非冻结模型冰来进行,它们各有其优缺点,发展这两种技术是海冰力学研究中的一个课题。

    我国是一个多地震的国家,海域中时有地震发生。强烈的地震将有可能是海上工程设施的主要破坏荷载。如果一旦在地震中结构物(海洋平台、钻井船、人工岛、输油及输气管道等)发生破坏,除其直接经济损失极大外,其次生灾害——火灾、环境污染等的后果也不堪设想。

    近年环太平洋地区地震的频度和强度都在上升,造成重大灾害。大型海上工程在地震作用下的安全性,特别是抗震防灾的基本原理和减震技术措施需要认真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的响应和振动破坏机理更有待深入研究。日本阪神地震记录资料表明,地震及由此引发的巨浪共同作用对水中和岸边建筑物造成的破坏十分严重。水工建筑物的这类破坏机理,至今国内外对此都很少研究,且由于试验条件的限制,国内外对此方面的试验研究工作开展极少。这是海上水工建筑物抗震研究中的一个新领域。

    以下的一些研究内容将是为解决海洋工程设施抗震措施中的关键技术所必需考虑的,如近海环境地震危险性分析,设计地震动参数和频谱特性,强震海底多维地震动及其空间分布规律,地震波传播特性及地震动输入机理;海域中大型海上水工建筑物在地震作用下,考虑周围水介质影响的结构振动破坏机理、振动控制、地震动时颇联合分析模型和输入机制、非线性动力分析和动力破坏试验;核电站海域工程建筑物抗地震性能,海洋采油平台及地下输油管线与地基土动力相互作用,码头及护岸建筑物地震稳定性;海域中水工建筑物的性能设计和地震设防标准等。

    海上水工建筑物在长期运行过程中健康状况逐渐恶化,其损伤主要来自两个方面:其一是结构的老化、疲劳、超载、内部损伤(裂缝)、地基沉降变形以及环境的物理化学损伤(低温、冻融、大气侵蚀)等;其二是设计不周或设计标准偏低,施工质量差,原材料不合格,管理维护不善等。大型海上水工建筑物的损伤和事故都将对国民经济的发展造成重大的影响。

篇10

关键词:溢油分散剂 产品质量 生产管理 现状 建议

溢油不仅污染海洋环境,也造成了海洋生物资源的锐减,直接或间接地威胁着人类的生存环境。在应急处置中,向溢油海面喷洒溢油分散剂是不可替代的主要处理手段,其主要目的是及时有效清除油污,阻止溢油侵入海岸线,最大程度地保护海洋生态环境,取得净环境效益的最大化。溢油分散剂的产品质量对其使用效果起着至关重要的作用。然而,目前我国对溢油分散剂产品的研发和生产及管理现状认识较不足,相关的研究工作非常薄弱。

溢油分散剂生产管理现状

1、管理部门和依据

我国为保护海洋环境制定了溢油分散剂认可和使用的法律法规、以及标准和准则。我国分散剂检验、认可和使用最初有平行的两套制度,主管机关分别为海事局和海洋局(见表1)。

2管理手段

2.1对产品质量的管理手段

2.1.1产品认证

产品认证分为强制认证、自愿性认证,其中强制认证又分为CCC认证和官方认证。

CCC认证。2001年12月,国家质检总局了《强制性产品认证管理规定》,以强制性产品认证制度替代原来的进口商品安全质量许可制度和电工产品安全认证制度。中国强制性产品认证简称CCC认证或3C认证,是一种法定的强制性安全认证制度,也是国际上广泛采用的保护消费者权益、维护消费者人身财产安全的基本做法。

CQC自愿性产品认证。CQC标志认证是中国质量认证中心开展的自愿性产品认证业务之一,以加施CQC标志的方式表明产品符合相关的质量、安全、性能、电磁兼容等认证要求,认证范围涉及机械设备、电力设备、电器、电子产品、纺织品、建材等500多种产品。

官方认证。目前各政府部门依照法律法规要求产品经营人经过其认证、认可方可进入市场的管理手段均可视为官方认证。目前,中国海事局对溢油分散剂产品的生产许可证制度,可视为官方认证的一种。

2.1.2监督检查

我国对于产品质量进行监管的方式主要包括:①抽查。主要包括两类:一是国家监督抽查,这是由国家质量技术监督局在每季度对产品质量进行抽查并公告。二是地方抽查,这是指地方质检部门根据市场质量状况和消费者及其团体对产品质量进行举报,选择抽点厂商的重点产品。②产品质量统一检查。这是指质量监督部门每年选取若干产品,在统一的时期内采用统一的检验方法,对于统一的产品进行检查。③日常监督检查。这个主要是由地方一级质量监督部门负责,对本地区的产品进行经常性的质量监管。

2.2对溢油分散剂研发和生产的管理手段

对于溢油分散剂产品而言,目前中国海事局对其使用的监管方式主要是:

管理部门颁发生产许可证,实行生产许可证制度。生产这些产品的企业要获得生产许可证后方可生产、销售;其认证流程大致如下:厂家申请溢油分散剂认证----上报到当地海事局----厂家溢油分散剂产品抽样----送至交通运输部环保中心---根据G18188标准开展产品检测---上报部海事局---认证证书/公布名单。

抽查。海事局对出厂的产品进行不定期抽检,抽检不合格的产品,取消产品型式认可证书。

3、溢油分散剂生产管理存在的问题

3.1 溢油分散剂产品管理在研发阶段存在的问题

目前溢油分散剂生产厂家研发能力弱,研发动力不足,其中一个重要原因是目前国家溢油分散剂检测技术中不含低温、环保、生物型溢油分散剂的检测指标,无法满足实际技术的检测需求,打击了溢油分散剂生产厂商的研发动力。

溢油分散剂作为一种特殊的清污产品,使用溢油分散剂的目的就是降低减少溢油污染对环境的破坏,但是溢油分散剂产品是人工制造的,其使用无形当中给自然环境带来额外的环境负担,因此国外发达国家针对溢油污染环境的不同,提出不同的溢油分散剂使用条件,美国ASTM标准更是明确规定溢油分散剂在使用之前需要开展净环境效益分析,同时针对使用区域的不同、环境的不同,提出不同的溢油分散剂使用要求相关的标准。

目前,我国没有根据使用海洋、内河、湖泊等不同的使用环境,也没有根据冬季南方、北方不同的水温条件以及区域内敏感资源的不同提出对溢油分散剂不同的使用需求。在实际的溢油分散剂招投标中都没有提出各种技术要求,由于缺少使用需求,无法刺激溢油分散剂生产厂商开展新型溢油分散剂的研发,使得溢油分散剂产品市场一直处于保持现状的水平。

目前国家溢油分散剂检测技术中不含溢油分散剂低温、环保、生物降解型检测指标,相应的检测技术、方法以及标准都是缺少的,因此无法对这几类溢油分散剂进行产品认证,由此可以看出溢油分散剂生产厂商如果研发出新型的溢油分散剂产品,由于目前《溢油分散剂 技术条件(GB18188.1-2000)》中的检测指标单一,无法对其特殊指标进行科学化、标准化的检测,该项指标就无法得到国家的认可,该项研发技术只能止步于此,由于国家检测标准无法满足实际技术的检测需求,严重打击溢油分散剂生产厂商的研发动力,因此目前溢油分散剂产品质量水平一直保持最初的现状,产品发展滞后于国外发达国家水平。

3.2 溢油分散剂产品管理在生产与销售阶段存在的问题

为保障溢油分散剂产品具有有效地清除能力,海事局和海洋局对溢油分散剂产品均提出相应的管理要求,交通部海事局和海洋局提出的两项管理办法均提出对于生产出来的溢油分散剂产品开展相应的产品检测,只有通过检测的溢油分散剂才允许进入市场进行销售和使用。这些管理办法在实际操作中没有完全执行到位,主要体现在以下几个方面:

3.2.1产品入市的检测标准有待更新

由于分散剂在溢油处理过程中会产生二次环境污染问题,尽管目前生产的分散剂属无毒或低毒产品,但各国仍十分重视分散剂产品的认可管理工作。美国国家环保局需要对溢油分散剂所有产品进行毒理测试并将认可的产品列在国家应急计划应急资源清单中。目前ISO、IMO等国际组织目前尚未制定一个国际上统一的溢油分散剂检测方法,大部分国家制定了本国分散剂必须满足的技术指标和与这些技术指标对应的检测方法。

近几年来,交通部环境保护中心多次收到国外公司生产的分散剂产品,要求进行性能检测。某些产品已通过了本国实验室检测,并被列入国家溢油产品名录,但按照我国有关分散剂检测的国家标准,其检测结果往往不能满足国标规定的技术指标,由于我国现行的检测标准与国际上先进的标准和手段不一致,将国外先进的技术和研发的新成果拒之于门外。

3.2.2配方未提交,管理部门无法掌握溢油分散剂的技术水平

《消油剂产品检验发证管理办法》中明确提出溢油分散剂产品需要检验的生产厂家必须向当地海事主管部门提交产品原料、配方及生产工艺规程介绍。可是在实际管理中,该项要求并没有完全执行,生产厂商并没有将溢油分散剂配方按照要求提交给海事局,使得海事局无法从根本上掌握溢油分散剂成分构成,对其使用可能造成的环境污染危害无法了解。

3.2.3抽检和复检等监管手段未落实,无法保障产品质量

在目前我国对溢油分散剂产品质量监管模式下,可能会存在一些生产、销售产品的企业为了取得管理部门发放的资格认证,通过国家溢油分散剂产品检测机构的检测,获取生产、销售产品的许可证,对送检产品的质量要求特别高,一旦通过检测、生产、销售认可证书后,便放松了质量管理,为了获取高额利润,在平时的生产中擅自更改生产工艺、偷工减料、以次充好。如不按技术标准生产的溢油分散剂,不仅起不到消除油污的作用,在溢油应急使用过程中还有可能造成二次污染。

而在溢油分散剂管理办法中明确地提出了对溢油分散剂生产厂商的产品进行不定期抽检,抽检不合格的产品,取消其产品型式认可证书,禁止其生产销售溢油分散剂。尽管溢油分散剂管理办法规定了管理部门需要开展溢油分散剂的不定期抽验,可是在实际当中该项要求没有得以实施,没有按照要求实现对溢油分散剂产品的年度抽检和复检,主要原因是由于管理部门缺少足够的人力、财力,无法满足对溢油分散剂开展现场检查以及复检的要求,使得溢油分散剂日常监管处于空白。

4、对溢油分散剂研发和生产管理的建议

4.1完善溢油分散剂产品指标体系,开展自愿性环保产品认证

由于我国水域种类多,环境敏感度不同,对使用的溢油分散剂要求也有所不同,因此可借鉴美国ASTM的经验,在充分考虑我国水域环境、温度条件、生物敏感性等多种因素的基础上,提出不同环境下的溢油分散剂使用要求,通过对溢油分散剂产品性能的需求来要求溢油分散剂生产厂商开展相关方面的研究,以满足市场的需要。

随着溢油分散剂产品需求的不断增加,针对不同的需求指标,应开展相应的认证方法研究,建立一套科学、完整的溢油分散剂产品认证指标体系,通过溢油分散剂产品认证体系的建立,能够提出对提升溢油分散剂环境效益的一些关键指标,例如适用的油品粘度、适用的环境温度、毒性等级等指标进行检测和认证,并以此为基础开展溢油分散剂自愿性环保产品认证。生产厂家可以通过认证提高溢油分散剂产品的质量信誉和市场竞争力。对于溢油分散剂的购买方和使用者,通过认证能够为其提供丰富的产品信息,指导采购和使用,从而保护使用者的利益。通过开展溢油分散剂的非强制认证,推广环境有利产品的生产和使用,推动居住环境及自然环境的改善,力促达到自然环境的良性循环和社会经济的可持续发展。

4.2完善溢油分散剂检测技术,修改现行溢油分散剂产品技术条件标准,完善产品市场准入条件

随着我国对外经济贸易的不断深入,越来越多的国外溢油分散剂产品进入到中国市场,由于各国之间溢油分散剂产品的检测方法不同,其结果也是不一样的。基于这种情况,我国应加大对溢油分散剂效能实验方法的研究工作。开展各国不同检测方法之间的对比实验,掌握我国国标方法与国际上通用方法在检测结果上的差异,同时开展分散剂作用机理的研究,将影响分散效果的因素充分体现在检测方法和实验设计中,以提高利用实验室检测结果预测溢油现场应用效果的准确性。

目前我国现行溢油分散剂标准为《溢油分散剂 技术条件》(GB18188.1-2000)颁布至今已有14年的历史了,该项标准为溢油分散剂生产、检测建立了一道门槛,有效地保障了我国溢油分散剂产品的质量,但是随着科技不断地发展,新型产品不断的出现,再加上社会对于环境保护的敏感度不断提高,应对溢油分散剂国标的检测方法以及检测指标进一步修改完善,在提高溢油分散剂产品检测精度的同时开展对国内各种原油的粘度――温度变化曲线、温度对乳化率的影响、适用于海上各种原油的最佳溢油分散剂的筛选、低温溢油分散剂检验方法等方面的研究,最终建立一套全面系统的溢油分散剂指标体系,更好地指导溢油分散剂产品的生产和检测,通过标准的修订,以提高溢油分散剂产品的环境效益。

4.3加大人力、物力投入,加强质量监督管理,贯彻落实《消油剂产品检验发证管理办法》

溢油分散剂管理工作科学性极强,所涉及的学科包括海洋化学、物理、生物、地质、环境生态和社会经济等诸学科内容,而且需要各学科协同研究才行。因此需要对管理工作人员定期开展关于溢油分散剂产品的构成、毒性、使用条件以及发展趋势等方面的培训,能够对溢油分散剂产品危害性和管理必要性有着更加深刻的了解。

严格落实《消油剂产品检验发证管理办法》中的规定,加大人力、物力投入,申请建立消油剂质量监督管理专项资金,用于溢油分散剂质量的抽检和复检工作;加强对溢油分散剂生产厂家的违法违规的监督和处罚力度,建立有效的检查机制,建立畅通的检举机制,定期或不定期对溢油分散剂产品采取非例行抽查,发现问题及时公开上报,并追究其相关责任,一经查处弄虚作假,吊销其产品形式认可证书,并列入溢油分散剂生产厂家“黑名单”,不得进行溢油分散剂产品的销售。增加违规投诉的渠道,充分调动广大人民群众和媒体作用,使其达到对溢油分散剂行业违规违法的有效监管,有利于溢油分散剂行业的健康有序发展。

结语

我国对溢油分散剂的开发始于20 世纪70 年代。目前的分散剂主要用于近岸和浅海油田的溢油处理,但性能指标与国外产品仍有一定的差距。为了使溢油分散剂在溢油应急时发挥作用且又不造成我国海洋环境污染,对溢油分散剂产品的发展提出两点建议:一方面,今后我国亟需加强高质量环保溢油分散剂产品的研发, 实现使用后的净环境效益最大化,以消除人们对使用溢油分散剂时的疑虑。另一方面,通过完善溢油分散剂产品指标体系,完善检测技术,加强溢油分散剂产品的质量监督管理。

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