石俊永

摘 要 作為一門技術(shù)含量高且作為一個獨(dú)立的專業(yè)，剛步入社會時，總會遇到各種困難，如：技術(shù)人才不足、技術(shù)集成環(huán)境差、市場容量有限以及外國技術(shù)市場壟斷等。我國的海洋監(jiān)測與國外相比，還有很多的差距，主要體現(xiàn)在監(jiān)測能力、監(jiān)測設(shè)備和監(jiān)測技術(shù)方面，想要在海洋監(jiān)測中立足，必須要有自己的新技術(shù)，通過研究海洋監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀，了解國內(nèi)與國外的監(jiān)測技術(shù)差距，指出其中的不足，主要體現(xiàn)在監(jiān)測能力、監(jiān)測設(shè)備和監(jiān)測技術(shù)方面，想要海洋監(jiān)測中立足，必須要有自己的新技術(shù)。

關(guān)鍵詞 海洋監(jiān)測 監(jiān)測能力 實(shí)時監(jiān)測

中圖分類號：X834文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1背景

我國擁有18000多公里的海岸線以及300萬平方公里的管轄海域，采用高新技術(shù)對海洋進(jìn)行全方位檢測迫在眉睫。為此，我國政府把“海洋監(jiān)測技術(shù)”列入國家863計(jì)劃“九五”研究計(jì)劃中，此技術(shù)作為國家863計(jì)劃的一個主題，對推動我國海洋檢測高技術(shù)的發(fā)展具有重大意義。

2與國外監(jiān)測技術(shù)差距

目前，在海洋儀器中，主要以國外儀表為主，比如應(yīng)用最廣泛的美國的聲學(xué)海流剖面儀（ADCP）、挪威的安德拉海流計(jì)、HYDOLAB公司的MiniSonde型多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測儀和美國SEA-BIRD溫鹽深測量系統(tǒng)等，他們在國際市場上有很高的占有率。而國內(nèi)的海洋儀器基本是研究所的產(chǎn)品，僅有山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所立足于海洋儀器行業(yè)。研究所由于生產(chǎn)能力不足、企業(yè)技術(shù)素質(zhì)和開發(fā)產(chǎn)品的能力不高，因此在現(xiàn)有體制下很難互補(bǔ)，這是海洋儀器行業(yè)存在的通病，由于海洋儀器基本屬于科學(xué)儀器范疇，技術(shù)復(fù)雜、市場面窄以及批量小，加上國內(nèi)元器件市場混亂，導(dǎo)致了國內(nèi)海洋儀器缺乏競爭力。如果不從體制上進(jìn)行解決，很難扭轉(zhuǎn)我國目前海洋儀器儀表行業(yè)日漸衰退和產(chǎn)品沒有競爭力的局面。

3國內(nèi)外海洋監(jiān)測技術(shù)

3.1海洋監(jiān)測參數(shù)

隨著海洋環(huán)境檢測技術(shù)的不斷創(chuàng)新，目前監(jiān)測的物質(zhì)和參數(shù)主要有：

第一，水文氣象參數(shù)：風(fēng)速、流速、氣溫、波浪、流向、水溫等;

第二，物化指標(biāo)參數(shù)：pH值、有機(jī)物、溶劑氧、鹽度等;

第三，營養(yǎng)物質(zhì)和毒性參數(shù)：各種營養(yǎng)鹽、重金屬、核輻射等。

海洋環(huán)境污染監(jiān)測技術(shù)包括物理、化學(xué)以及生物監(jiān)測技術(shù)等。長期以來在監(jiān)測各種有毒有害物質(zhì)時主要通過現(xiàn)場取樣分析或取樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室化學(xué)分析方法，因此缺乏實(shí)時性。面對海洋污染現(xiàn)狀的復(fù)雜性，要求對海洋水質(zhì)污染的重要參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場綜合的自動、長期和連續(xù)的監(jiān)測。因此，此技術(shù)的研究和應(yīng)用得到了各國的重視。

3.2海洋監(jiān)測傳感器的技術(shù)狀況

采用海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測常規(guī)指標(biāo)從目前國際來看，在線監(jiān)測海流、溶解氧傳感器以及鹽度等的技術(shù)十分成熟，可靠性和精度都已經(jīng)達(dá)到丁相當(dāng)高的水平。但是，在營養(yǎng)鹽和重金屬等毒性指標(biāo)方面的化學(xué)分析技術(shù)和生物傳感器技術(shù)還不過關(guān)。國內(nèi)外的傳感器都向著智能化、模塊化以及網(wǎng)絡(luò)化、小型化、自動化以及多功能化發(fā)展。化學(xué)和生物傳感器是正在發(fā)展的載體平臺自動取樣分析技術(shù)的關(guān)鍵。

3.3近海環(huán)境自動監(jiān)測技術(shù)

近岸海域是污染和生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的重點(diǎn)，適合發(fā)展各種小型輕便的傳感器集成平臺技術(shù)，適宜在海灣、河口及淺海增養(yǎng)殖區(qū)的使用，形成了多種便攜式水質(zhì)監(jiān)測儀器。目前，微電極和陣列電極在實(shí)驗(yàn)室已取得一定的研究成果，測量痕量物質(zhì)的微電極已有樣品，pH和溶解氧電化學(xué)傳感器的性能也得到了顯著改善，總體上，生物傳感器還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。模擬動物味覺和嗅覺系統(tǒng)由多傳感器陣列組成的電子舌和電子鼻的研究也有所進(jìn)展。

3.4海洋遙感技術(shù)

在海洋和近海環(huán)境的觀測和檢測中，海洋監(jiān)測結(jié)合傳統(tǒng)常規(guī)的手段取得了過去常規(guī)手段無法取代的重大成果。遙感飛機(jī)作為監(jiān)測海洋環(huán)境的遙感平臺，具有全球、連續(xù)、大尺度以及費(fèi)用低和實(shí)施是環(huán)境影響小等特點(diǎn)，此技術(shù)對于周期短和尺度小的海洋環(huán)境變化具有獨(dú)特的優(yōu)勢，不僅在海洋環(huán)境遙感檢測方面起到了巨大的作用，更為廣大海洋遙感作者和管理決策部門提供了大量的科研數(shù)據(jù)和決策依據(jù)。

3.5痕量物質(zhì)測量和分析儀器

隨著海洋污染物的種類越來越多，為了分析和測定重金屬、有機(jī)污染物以及放射性物質(zhì)等痕量物質(zhì)，將大量的海水樣品帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析測量是常規(guī)的辦法。取樣分析方法和微電極測量方法都在國外得到了發(fā)展，美國在便攜式分析方面發(fā)展了用微電機(jī)測量Cd、Pb、Cu、Zn等重金屬的方法，采用陣列微電極技術(shù)測量多種重金屬成分。

3.6營養(yǎng)鹽現(xiàn)場自動分析儀

亞硝酸鹽、磷酸鹽以及硅酸鹽等營養(yǎng)鹽雖然是海洋生物生存的基本營養(yǎng)物質(zhì)，但是富營養(yǎng)會又可能引發(fā)赤潮以及生物的病害。因此，生態(tài)環(huán)境和污染環(huán)境的必測項(xiàng)目就是營養(yǎng)鹽。目前的方法，微機(jī)控制的全自動測量并使其微型化的方法代替了原來的人工操作的實(shí)驗(yàn)室分析方法，即在現(xiàn)場建立一個全自動的微型營養(yǎng)鹽分析實(shí)驗(yàn)室，一般采用實(shí)驗(yàn)室的化學(xué)分析流程。

3.7多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測儀

海洋監(jiān)測設(shè)備多講究小型化、多功能化和多參數(shù)化，小型多參數(shù)海洋環(huán)境浮標(biāo)監(jiān)測核心是水質(zhì)傳感器。該水質(zhì)傳感器選用美國YSI公司的6600V2型多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測儀。

4結(jié)論

海洋監(jiān)測目前最欠缺的技術(shù)就是重金屬污染物、有機(jī)污染物、石油類污染物和營養(yǎng)特征污染物的在線實(shí)時監(jiān)測技術(shù)，如果在這些方面有所突破，必然會給海洋監(jiān)測帶來很大的技術(shù)變革。

參考文獻(xiàn)

[1]滕曼，付強(qiáng)，楊婧等.2011年全國環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室地表水中揮發(fā)性有機(jī)物檢測能力分析[J].環(huán)境與健康雜志，2013，30（12）：1108-1109.

[2] 周斌.水環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制的措施分析與解讀[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2018（05）.