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關鍵詞:海洋環境;監測技術;發展
中圖分類號:X834 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)03-0015-01
近些年來,過渡捕撈、近海養殖、船舶游艇、海洋石油鉆探以及陸地污染物的海洋排放等等行為的發生,使得海洋的污染日益嚴重。海洋污染造成的赤潮,海岸侵蝕等問題日益多發,及時對海洋環境進行監測,能對發生的污染問題盡快采取有效措施進行制止污染和修復損害,另一方面,對海洋環境進行檢測,對于厄爾尼諾現象、海平面上升、海嘯等氣候災害也能起到提前發現、及時規避的作用,因此海洋環境監測技術具有重要意義。
1 海洋環境監測分類
(1)常規監測。作為一種例行監測,它是最基本的海洋環境監測工作之一。(2)調查性監測。這種監測工作是由國家,也可以是地方的組織根據需要進行專項或者綜合調查,以達到對海洋環境污染或者海洋環境質量的情況進行監測的目的。(3)有的時候榱瞬槊魑廴疚锏奈廴痙段?、强度航y潭鵲榷院Q蠡肪車撓跋斕奈侍猓需要開展一系列的研究性監測工作。(4)應急監測。應急監測是指海洋環境在遭遇漏油、海洋生物集體中毒、赤潮等環境突發事件時,采取的監測內容,主要是為了收集海洋污染資料,為以后環境污染的治理提供依據[1]。
2 海洋環境監測技術發展概況
2.1 國外發展概況
國外在上世紀60年代相繼展開對海洋環境監測技術研究開發。美國的CMAN技術(海岸海洋自動觀測網)就出現在上世紀80年代初期,而到了80年代末,SEAWATCH系統和MERMAID系統也被挪威和德國開發出來并推向市場。在之后的時間里,海洋水質監測浮標被法國研制出來,在此技術基礎上,美國、挪威和俄羅斯又將傳感器用于浮標上,開發出EB52、TOBIS、ACK-3000等型號的海洋水質監測浮標[2]。
2.2 國內發展概況
近幾十年來,在我國相關人員的努力下,海洋環境監測技術與發達國家的差距逐漸變小,取得了相當不錯的發展。尤其近幾年來,海洋監測技術被納入國家863計劃,更是取得了迅猛的發展。
3 海洋環境監測技術分析
3.1 水下GPS定位技術
作為水聲通訊設備重要技術的水聲高速率數據傳輸技術,具有信息傳遞的重要功能,是實現指揮船與水下載體、或者水下載體之間的信息傳遞關鍵手段。而與數據高速傳輸技術相配合發展的是水下GPS定位技術,它通過聯合衛星定位、水聲定位、浮標技術和水聲通訊等技術,能夠實現對水下載體和設備的更為精確的定位。水下GPS定位技術相比于水聲定位精確度更高,它的應用能夠實現對水面船只的定位,而且對于水中的目標,還能得到它的大地坐標系數據,另一方面,GPS的使用更為方便、靈活。
3.2 遙感監測技術
近幾年來,伴隨著計算機信息技術的快速發展和傳感器技術的逐漸開發,現代化的遙感監測技術也逐漸被開發和應用,這是一種新型的,以航空器、無人機、衛星等設備做為主要載體的綜合性監測技術。由于遙感技術采用的是高空監測,因此監測的范圍極大擴展,能夠實現監測信息的全面收集,獲取的內容和數據也空前豐富。這項技術的應用可以實現宏觀的分析和研究海洋質量狀況。當前,可以用海洋遙感監測的項目有:海洋表面溫度和鹽度、海洋葉綠素和懸浮物濃度。作為實行衛星遙感監測的海洋遙感監測,不僅能夠實現大范圍的遙感監測,同時還能夠長時間、不間斷的同步近實時監測。
3.3 船載快速監測技術
與傳統技術相同的一點是:船載快速監測技術取樣也是采用船舶,但與傳統技術不同的是,船載快速監測技術進行現場取樣后樣品檢測和數據分析直接進行,然后通過衛星通信網絡將得到的數據實時發送給數據中心。然后數據中心根據相應程序,綜合分析處理收集得到的數據,從中找出影響當地海洋環境較大的因素,通過分析這些因素的變化情況,最終得到環境質量現狀情況。船載快速檢測技術的優點有:獲取的數據準確、反映的情況全面、具有非常高的可用性。
4 海洋環境監測技術發展
對于我國而言,未來海洋環境監測技術的發展要緊跟世界各國研發前沿,加強對基礎技術發展,逐步將監測設備的生產向產業化轉化。在海洋監測人員方面,加強人才培養,壯大從事海洋監測和研發的人才隊伍。近些年來,我國科研事業穩步向前發展,對科研人員的需求越來越多,要求也越來越高,所以建立一支能與世界接軌的優秀科研隊伍,使我國的海洋監測技術在世界范圍內處于較先進的水平,對于我國海洋監測技術的發展和綜合國力的提高尤為重要。另一方面,重視海洋環境監測的作用,加強海洋監測應用,增加海洋監測的內容和項目,對于獲取的海洋監測數據提高分析能力,逐步提升我國的海洋監測技術在世界上的影響力。
5 結語
海洋環境監測技術對于我國發展海洋經濟、保護海洋環境具有重要意義,海洋環境監測技術的發展對于海洋經濟效益的提高和海洋環境的持續發展貢獻重大,因此,我們要采取多種手段,發展海洋環境監測技術,以期更為合理的開發利用海洋資源,保護海洋生態環境。
參考文獻
以往基層海洋站的建設主要集中在海洋水文、氣象要素的監測能力方面,缺乏基本的海洋環境監測儀器和設備。目前,北海區95%的基層海洋站不具備海洋環境監測能力,海洋環境監測體系存在著比較大的缺陷。面對日益加重的海洋資源環境監測需求和日益頻發的海洋生態災害,現有的海洋站只能開展部分監視工作,中心站能夠承擔部分監測工作,海區中心承擔了大部分海洋監測工作,基層監測機構受能力限制無法發揮地域優勢。因此,亟須填補基層海洋站監測能力的空白,完善增強海洋站海洋監測能力,使之能夠承擔海洋資源環境監測和應對海洋生態災害。
2基層海洋站缺少應急監測能力,影響北海區應急監測時效性
目前,北海區海洋環境突發事件應急監測業務由中心站和海區中心承擔,應急監測隊伍抵達現場的航渡時間較長等問題,成為影響應急監測時效性的重要制約因素。同時,由于中心站和海區中心的海洋環境監測業務工作繁重,近年北海區綠潮、赤潮、水母等海洋生態災害和溢油事故發生頻率居高不下,應急監測工作對日常業務工作的沖擊較大。亟須完善基層海洋站的應急監測能力,發揮其區位優勢,就近開展對突發環境事件的應急監測,以提高監測的時效性,實現3h內海洋監測技術平臺達到海洋生態災害現場并開展工作。
3基層海洋環境監測站職能定位
3.1外業樣品采集職能定位
外業樣品采集是海洋環境監測工作的重要組成部分,目前海洋環境監測機構一般是由本單位自己完成外業樣品采集。外業樣品采集人力資源占用量大、耗時長、易受海況和天氣影響,是影響海洋環境監測工作效率的主要環節?;鶎雍Q笳境袚Q蟓h境監測的外業樣品采集任務,能發揮各海洋站的區位優勢和人員優勢,由海洋站承擔就近沿岸淺海的監測站點采樣工作,可大幅度減輕中心站、海區中心的現場監測采樣工作壓力,降低監測成本,提高監測效率。由于海洋環境監測外業樣品采集工作相對獨立,采樣操作有《海洋監測規范》(GB17378—2007)和《海洋調查規范》(GB12763—2007)可依據,工作流程和技術要求明確。監測單位采用外包的形式完成海洋環境監測的樣品采集工作也符合計量認證的要求。因此,基層海洋站承擔其他單位的海洋環境樣品采集工作在監測質量控制方面也是可行的。美國、加拿大等國有志愿者采集養殖區水樣,郵寄至檢測單位分析的環境監測方式。根據目前的海洋環境監測業務需求和海洋站人員、裝備條件,添置采水器、采泥器、浮游生物調查網具等樣品采集儀器,配備手持GPS、絞車、樣品箱等采樣配套器材,形成海水、沉積物、浮游生物和底棲生物等生態監測樣品采集能力,可開展海洋環境趨勢性監測、海洋功能區環境監測、海洋環境監管監測等業務的樣品采集工作。
3.2內業樣品分析及現場監測職能定位
部分海水監測指標的樣品不易保存,需要進行現場分析。針對此類樣品,可采用現場監測儀器和室內分析相結合的工作方式。目前多參數水質分析儀等現場監測設備在pH、溶解氧、葉綠素a、濁度等指標的監測方面技術較成熟,設備性能穩定,易于使用和保養,且儀器購置費用較低。配備多參數水質分析儀,海洋站可完成pH、溶解氧、葉綠素a、濁度、鹽度等水質要素的現場監測。海水硝酸鹽、亞硝酸鹽、銨鹽、磷酸鹽、硅酸鹽等營養鹽監測指標,《海洋監測規范》要求其樣品保存時間不大于24h,而目前在線監測技術不能滿足規范質量要求,需要進行現場樣品分析。如果由于中心站或海區中心不在一地,則采樣工作完成后當天需要樣品運輸和交接耗時較長。配備常規水質項目采樣、預處理設備、分析儀器和多參數水質分析儀等現場監測設備,形成常規水質監測能力,滿足水文氣象、海水水質常規監測、資源與環境承載力監測的基本需求。近期需要具備的監測項目有海水pH、溶解氧、化學需氧量、葉綠素a、鹽度、水色和透明度等。
3.3應急監視監測職能定位
近年來,北海區赤潮、綠潮及溢油災害等突發環境事件頻發,應急監測工作繁重。以2013年為例,北海區發生赤潮14次;綠潮災害影響到山東日照、青島、威海和煙臺市沿海[3],影響海域岸線近1000km;青島東黃輸油管線發生爆燃事故,造成膠州灣溢油污染。每年北海區海洋環境監測機構承擔的應急監測都在100航次以上。大量的應急監測任務給日常監測,業務工作量已近飽和的海區中心和中心站造成較大的壓力,有時不得不推遲日常監測,以完成應急監測任務。有些環境事件發生海域距海區中心或中心站較遠,監測隊伍抵達現場路途遠,航渡時間長,降低應急反應效率。當前的海洋環境保護形勢亟須基層海洋站承擔起海洋環境應急監測職能。目前影響基層海洋站開展環境應急監測任務的主要限制因素有兩方面:一是缺乏應急監視監測的技術設備,二是缺乏從事海洋環境監測方面的專業技術人員。根據海洋站現有技術條件,通過配備采水器、赤潮生物采樣網具和油指紋樣品采集器材、樣品瓶及GPS等相關配套設備,即能滿足赤潮、綠潮應急觀測和樣品采集能力的需要。專業人員可通過短期培訓和中心站技術指導等方式,解決應急監測技術人員缺乏的問題。海洋站應急監視監測能力的建設目標應是具備就近應對1個環境突發事件的現場應急監視任務,具備獨立開展溢油、綠潮、赤潮等環境突發事件的現場監視監測的能力,為形成北海區3h應急監測圈,提升海區環境監測覆蓋能力奠定基礎。
3.4基層監測機構輔助監測業務職能定位
建設通用實驗室,為中心站、海區中心提供通用實驗分析平臺,提高北海區海洋環境監測體系的整體業務能力。發揮基于海洋站現有基礎設施優勢,開展海洋環境監測實驗室改造,打造專業化通用實驗室。每個海洋站完成通用實驗室改造面積不小于150m2,以滿足海洋站開展監測工作的需求,并為海區中心、中心站就近開展常規項目現場樣品分析提供實驗條件,將海洋站實驗室打造成北海區海洋環境監測現場分析的通用實驗室。建設遠程生物鑒定信息采集終端,配備光學顯微鏡和顯微照相系統等相關技術器材,具備海洋生物樣品鑒定信息采集錄入及遠程傳輸能力。發揮中心站、海區中心的技術優勢和基層海洋站區位優勢,解決目前海洋環境突發事件應急監測中生物種類鑒定的技術困難,提高北海區監測體系生物樣品的鑒定能力。
4小結
1.我國海洋環境監測概況
1.1業務體系不斷完善
我國海洋環境監測業務體系建設在經歷了準備時期、起步時期、發展時期和提高時期四個階段后,進入了目前的國家與地方共同發展時期。l999年國家海洋局召開的海洋環境監測工作會議提出了一個落實,二個突破,三個加強和四個提高的要求,標志著全國海洋環境監測工作進入了一個新的快速且健康發展時期。目前,全國省級海洋環境監測業務機構已經基本建立,并且開始陸續工作,市地級海洋環境監測業務機構也在建設之中。與此同時,在國家計委批準的中國海洋環境監測系統建設項目的帶動下,國家海洋局原有的監測業務機構的能力水平有了大幅度的提高,初步形成了四級監測業務體系。所以,中央和地方海洋環境監測機構的合理分工與密切的合作,在很大程度上滿足了各級政府與各級海洋行政管理部門的需求。完善合理的海洋環境監測系統的雛形已經初步形成。
1.2海洋環境監測管理法規、制度開始建立
中華人民共和國海洋環境保護法明確規定由國家海洋行政主管部門負責組織海洋環境的調查、監測、監視,開展科學研究。國家海洋局組織制定了海洋環境監測質量保證管理制度、海洋環境監測報告制度、海洋環境監測資料審核評價制度、海洋環境監測資料、資料、信息管理制度等一系列海洋環境監測管理的規章制度,經過幾年來在國家海洋局系統內的試行,取得了較好的效果,初步形成了海洋環境監測管理法規、制度體系。
1.3業務管理不斷深化,監測質量與技術水平不斷提高
在多年的工作實踐中,海洋環境監測計劃方案逐步科學化、系列化,監測業務活動逐步規范化、統一化,監測資料信息管理逐步標準化、程序化,監測網路管理逐步制度化、系統化,我國的海洋環境監測業務管理已經步入正規。特別是國家海洋局成立了海洋環境監測質量保證管理小組,各分局也相應成立了本單位的質管小組,標志著我國海洋環境監測質量保證與控制體系已經初步形成。多年以來,海洋環境監測質量保證與控制體系一直得以有效運作,組織實施了從現場調查、站位布設、樣品采集、運送保存到實驗室分析、資料處理、綜合評價等海洋環境監測全過程的質量控制,組織完成了國家海洋局4個監測中心人員考核上崗、國家級實驗室計量認證、標準物質研制、實驗室互校、海洋監測質量保證手冊的編制等工作,對于確保我國海洋環境監測資料資料的精密性、準確性、完整性、代表性和可比性、為海洋經濟建設與海洋環境管理提供準確可靠的資料資料發揮了重要作用。
1.4監測領域不斷拓展,監測內容逐漸豐富
目前,我國海洋環境監測的覆蓋海區已近300萬km2,包括濱海區、近岸海域、近海海域和遠海海域。為沿海城市海洋傾廢區的選劃與管理,大中型港口疏浚物海上傾倒區選劃,沿海電廠海上傾倒區選劃及海洋自然保護區的規劃等海洋環境管理方面,提供了大量的基礎資料和科學依據。同時,海洋環境監測所獲得的大量資料、資料,在沿海經濟建設和海洋開發利用中發揮了重要作用。
近幾年來,海洋環境監測工作獲得了重大發展。在大幅度調整充實趨勢性監測站位,不一斷完善包括水質質量監測、沉積物質量監測、生物質量監測、放射性監測、大氣監測等監測介質在內的全海域海洋環境質量趨勢性監測工作的基礎上,全面開展了陸源排污監督監測、江河入海污染物總量及河口區環境質量監測、海洋工程跟蹤監測等監督性監測,增養殖區監測、海水浴場監測、海洋自然保護區監測、傾倒區監測等海洋功能區監測,海洋生態監測,海洋污染事故應急監測等不同目標、不同服務物件、不同層次的全方位的海洋環境監測工作,極大地豐富了海洋環境監測的工作領域與工作內容。
2.我國海洋環境監測所面臨的新形勢
2.1海洋環境面臨的壓力與日俱增
當前,我國海洋環境的總體狀況主要表現為沿岸海區環境質量逐年退化,近海污染范圍持續擴大,營養鹽和有機污染呈快速上升趨勢,突發性污損事件頻率加大,海洋生態破壞加劇。究其原因,海洋環境的壓力來自于以下幾個方面:我國尤其是沿海地區近年來的經濟發展迅速,排放到海洋的工業、農業、生活污染物逐年增多,通過不同途徑入海的各類污染物質已達1500萬t/a:海洋經濟的迅猛發展所帶來的自身污染:圍海造地、灘涂開墾、海洋工程等其他人類活動對海洋生態的破壞等。十五和2010年前后將是我國經濟發展的關鍵時期,沿海地區經濟持續發展,人口繼續增長,生活質量提高,城市化進程加快,海洋開發全面展開,新的經濟熱點不斷涌現,我國海洋環境正面臨比以往任何時期更大的壓力。
2.2國家環境保護目標的實現對海洋環境監測提出了更高的要求
國民經濟和社會發展,九五計劃和2010年遠景目標綱要中明確提出力爭使環境污染和生態破壞加劇的趨勢得到基本控制,部分城市和地區環境質量有所改善,國家環境保護九五計劃和2010年遠景目標也要求基本控制近岸海域污染和生態破壞的發展趨勢,使部分污染嚴重的重點河口、海灣、港區環境質量有所改善。為實現這一目標,不僅必須不斷加強海洋環境保護和執法管理的力度,而且有必要在一些嚴重污染海域實施環境整治工程,海洋環境監測的任務將更加艱巨。
2.3海洋環境監督管理的深化賦予了海洋環境監測新的任務
新修訂的海洋環境保護法增加了海洋生態保護一章,隨著對海洋環境的監督管理由以往單一的污染防治向對海洋生態的監督管理的深化,開展非污染要素對海洋環境影響監測、開展海洋生態監測等一些新的任務已經成為當前海洋環境監測工作亟待解決的重要課題。
2.4海洋經濟建設對海洋環境監測的需求日趨加大
為貫徹開發與保護并舉的國家環境保護基本政策,海洋漁業、海鹽業、海洋制造業、海洋油氣業、海濱砂礦業、海洋運輸業、濱海旅游業、海洋服務業等各項海洋產業的發展,無論是在項目可行性研究論證與環境影響評價階段、項目建設階段還是在后評估階段、項目運營階段,都需要海洋環境監測為其提供強有力的環境技術服務。有些海洋產業如海水增養殖業甚至其生產過程自身都離不開海洋環境監測所提供的海洋環境資料資料。
2.5海洋環境監測工作必須為公眾服務
隨著社會經濟文化事業的發展和人民生活水平的提高,社會公眾的環境意識空前提高,人們對生產、生活、休閑娛樂空間的環境質量日趨關注。為人民群眾的身心健康和活動安全提供環境信息服務、滿足人民群眾的環境信息知情權,已經成為各級監測業務機構的一項重要任務。因此,要求海洋環境監測工作必須走出政府的小圈子,走向社會大舞臺。
2.6為維護國家海洋權益,要求盡快將監測拓展到全部管轄海域
海洋的全球流動性和國際社會對中國海洋環境問題的關注,使我國的海洋環境監測工作面臨嚴峻挑戰。一些國家將海洋污染問題的關注點放在中國,特別是我國周邊的一些國家。科學的監測和評價結果將保障我國在復雜的國際政治和環境外交中處于有利位置。
3.海洋環境監測對海洋經濟發展的影響
3.1海洋環境監測是監督管理海洋環境的重要手段,是海洋經濟發展的重要前提。通過監測,一方面可以對海水的污染度進行有效的控制,為海洋經濟的發展打下良好的基礎,比如對海域中污染物的種類數量和濃度,污染物在海洋環境中的遷移轉化規律進行掌握,提出防治污染的技術和措施予以及時的控制和治理,為海洋養殖業的發展創造良好的水土環境。
另一方面利用檢測所獲得的資料和資料,對沿海的經濟建設和開發起到了非常重要的作用。濰坊市三北開發規劃的制定,南海鶯歌海油氣開發,廣東大亞灣核電站建設,遼河灘海油氣勘探開發工程建設,香港策略性污水排放工程環境評價等都不同程度地使用了海洋環境監測獲得的信息資料。這些信息資料在沿海省市海洋功能區劃、海洋開發規劃以及灘涂開發、水產養殖、防災減災、海上溢油事故索賠等方面也得到大量應用,對海洋經濟的發展影響深遠。
總之,雖然我國的海洋檢測系統有了很大的發展,但是隨著科技的進步,其中的不足也逐漸的顯露出來,所以要求我們在實際的工作中對海洋環境檢測的工作要不斷的繼續,并且不斷的提高檢測的水平。同時海洋環境檢測對海洋經濟發展的意義也是重大的,只有擁有了良好的海洋環境,海洋經濟才有發展可談,所以海洋環境檢測勢在必行。
關鍵詞:海洋環境監測;實驗室污染;防治
1引言
海洋環境監測實驗室的樣品包含海水、生物體、沉積物等,組成復雜,檢測項目多。在樣品的分析檢測過程中,會大量使用化學藥品,實驗過程中發生的化學反應會產生廢水、廢氣、固體廢物,對環境造成污染,其在監測海洋環境狀況的同時,本身也成為了一個典型的污染源。隨著人們環保意識和法律意識的增強,實驗室的污染問題備受關注。本文分析了海洋環境監測實驗室的主要污染來源,并提出了相應的防治措施。
2污染來源及危害
2.1廢液污染
海洋環境監測實驗室產生的廢液分為三類,即實驗原廢液、一般實驗廢水、生活廢水,來源于多余的樣品、標準曲線及樣品分析殘液、失效的貯藏液和洗液、大量的洗滌水等。幾乎所有的常規分析項目都不同程度存在著廢液污染問題。這些廢液成分復雜,包括最常見的有機物、強酸堿廢液、重金屬離子和有害微生物及相對少見的氰化物、細菌、藥殘等[1]。目前,我國部分海洋環境監測實驗室未具備良好的廢液處理條件,甚至有直接排放的現象,對環境造成污染。
2.2廢氣污染
海洋環境監測實驗室產生的廢氣主要集中在樣品試劑、分析過程中產生的中間產物、有機溶劑的揮發及標氣的泄漏等。室內空氣污染物的種類較多,成分復雜,排放具間歇性,主要有有機氣體和無機氣體兩大類,如酸霧、甲烷、正己烷、乙醚、鹵化氫等有害氣體。這些氣體若直接排放到大氣當中,會對人體健康和環境質量造成危害。
2.3固體廢棄物污染
海洋環境監測實驗室產生的固體廢物主要來自多余樣品、分析產物、殘留失效的化學試劑、消耗或破損的實驗用品等。這些固體廢物成分復雜,涵蓋各類化學、生物污染物,尤其是不少過期失效的化學試劑,處理稍有不慎,即容易危害土壤以及地下水環境,導致較嚴重的污染事故。
3防治措施
3.1建設污染防治設施
《環境保護法》規定:“建設項目中防治污染的設施,應當與主體工程同時設計、同時施工、同時投產使用?!睘榱私档蛯嶒炇覍Νh境的污染,應把實驗室環境保護系統納入實驗室設計與建設中,使之成為實驗室建設必不可少的一部分,從而有利于貫徹落實各項實驗室環境污染的防治措施[2]。建設廢水處理系統,一般實驗廢水和生活廢水應綜合運用物理、化學、生物等方法,通過酸堿中和、混凝沉淀、次氯酸鈉氧化處理、生物接觸氧化等工藝措施處理后達標排放。建設實驗室廢氣處理系統,具體根據實驗室廢氣的特點來選擇處理方法,如建設酸霧凈化塔,采用濕法處理實驗過程中產生的酸性廢氣,建設活性炭吸附裝置,采用干法處理實驗過程中產生的有機氣體。建設專門分類存放點,用于貯存、管理固體廢棄物。
3.2妥善收集、貯存、處置實驗室廢棄化學品
實驗過程中產生的原廢液、固體及可收集的氣體等廢棄化學品應遵循科學的收集技術規范[3]。實驗過程中產生的廢棄化學品分為無機濃酸溶液及其相關化合物、有機酸、有機堿、自燃物質、遇水反應的物質等19類。執行廢棄化學品分類的人員應熟悉其物理、化學、毒害等特性,并做好分類。實驗室應在合適位置明示《實驗室廢棄化學品分類表》,以方便相關操作人員正確分類識別和棄置廢棄化學品,并做好標識。如需對廢棄化學品進行混合收集,收集前應明確其成分,以確保它們之間的相容性,使當兩種以上廢棄化學品混合,或與收集容器、材料接觸時不會發生放熱、著火、爆炸、有毒有害物質產生等反應。在進行相關操作時,應做好個體防護。盛裝廢棄化學品的包裝容器應張貼規范的標簽,貯存設施或區域應設立醒目的警告標志。若無妥善處理的技術設施,應將廢棄化學品收集交給具有相應處理資質的經營者進行轉運、處理處置,對不明廢棄化學品不得擅自處理,嚴禁擅自傾倒、排放或交未取得經營資格的單位進行處理處置。
3.3推行清潔實驗
將清潔生產的先進理念引入實驗室檢驗檢測過程中,以綜合預防的環境保護策略,實現實驗室廢棄物減量化,以期減少對環境的風險。一般一個項目的檢測方法有多種,在保證監測質量的前提下,適當減少和調整化學藥品的用量,選擇污染較小的分析方法,優先選擇無毒害、無污染或低毒害、低污染的試劑,保證好用藥的順序,對于其中即將過期的一些化學試劑,必須優先使用。積極采用先進的檢驗檢測技術和儀器設備,替代傳統的化學試劑法,減少化學試劑的用量[4]。在滿足檢測需求的前提下,合理安排采樣,控制多余樣品的廢棄量。
3.4強化監管力度
將實驗室的污染防治工作納入實驗室管體體系,形成《環境保護管理程序文件》和制度,將該項工作貫穿實驗室整個管理過程,以對檢測活動中產生的廢棄物處理進行控制,保障實驗室安全、衛生、整潔有序,保證廢棄物處理符合環保和安全要求。對實驗室廢棄物的處理情況要詳細記錄,廢棄物處理過程要填寫設計好的《實驗室廢棄物處理記錄表》,做好臺賬,使每批廢棄物從產生、收集、轉運、處置情況可追溯。
3.5提高環保意識,培養良好的工作習慣
應使實驗室全體工作人員牢固樹立自己是環境保護工作的踐行者,不是環境的破壞者的意識,在工作中自覺地按相關規定適量取用藥品和試劑,規范操作,不隨意傾倒實驗廢液,不隨意丟棄固體廢棄物,及時妥善的處置好實驗廢棄物,養成良好的實驗作風和工作習慣。充分考慮實驗室工作中的各個環節是否實現了資源的合理利用,是否對環境的危害降到最低,杜絕對環境造成二次污染。
4結語
海洋環境監測實驗室作為保護海洋環境的重要技術支撐機構,其不應該反而成為一個典型的環境污染源。采取積極措施,妥善處理好實驗過程中產生的“三廢”污染,減排控污,最大限度的減小對環境的破壞,是其貫穿海洋環境監測工作的基本要求。
參考文獻:
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關鍵詞:海洋環境監測;人員素質;專業素質
1海洋環境監測工作分類
海洋環境監測是一項較為復雜且系統的工作,涉及的范圍相對較廣,涵蓋的內容也比較繁雜。大體上可將海洋環境監測工作分為以下幾類。
1.1常規監測
此類監測又被稱之為例行監測,是海洋環境監測的基礎性工作之一,具體是指按照一定的要求和預先編制好的計劃,定時、定點對污染源的排放情況進行測定,并根據測定結果對污染物的超標程度進行分析,評價海洋環境質量,同時預測其未來一段時期的變化趨勢,為污染源治理工作的開展提供參考依據。
1.2應急監測
此類監測主要是指由于發生事故或突發性事件而引起海洋污染時,如赤潮、溢油、漁業污染等,對受到或可能受到污染的區域進行監測,以此來確定污染物的性質、污染程度、波及范圍、持續時間、污染后果等,并為防治措施提供參考依據,從而減少污染對海洋環境造成的損害。此外,通過應急監測,還能為海洋污染糾紛調查處理提供依據。
1.3調查性監測
此類監測具體是指由國家或是地方組織的全國海洋環境現狀綜合性調查及專項調查,其主要目的是對海洋環境進行污染源和環境質量狀況的監測。通過調查性監測能夠及時了解并掌握海洋環境質量情況,進而作出科學的定量評價,為海洋環境保護政策、法規及相關措施的制定提供參考依據,為行使海洋監督管理權的部門提供技術保障。
1.4研究性監測
此類監測也被稱之為專題監測,具體是指在海洋環境科學研究工作的過程中,為進一步確定或是研究某些污染物對周邊環境的污染范圍、強度、危害程度、變化規律而進行的監測。研究性監測的主要目的是為海洋環境的深入研究服務。
2海洋環境監測人員應具備的素質
2.1法律素質
海洋環境監測人員要具備良好的法律素養,能夠了解、熟悉、掌握和執行有關海洋環境監測的法律法規,具體包括:《中華人民共和國海洋環境保護法》、《中國人民共和國海域使用管理法》、《中華人民共和國環境保護法》、《防治海洋工程建設項目污染損害海洋環境管理條例》、《中華人民共和國海洋傾廢管理條例》、《中華人民共和國防止船舶污染海域管理條例》、《中華人民共和國海洋石油勘探開發環境保護管理條例》、《中華人民共和國防止陸源污染物損害海洋環境管理條例》等法律法規,以及《中華人民共和國海洋石油勘探開發環境保護管理條例實施辦法》、《傾倒區管理暫行規定》、《海洋工程環境影響評價管理暫行規定》、《關于建立海洋環境污染損害時間報告制度的通知》等規章和規范性文件。
2.2專業素質
海洋環境監測人員必須具備從事海洋環境監測工作所需的專業知識,以及能夠正確把握和靈活運用監測技術方法的能力,具體包括:海洋化學實驗室人員應具備潔凈實驗室使用和管理經驗,能夠熟練使用ICP-MS、ICP-AES和AAS,掌握海洋環境樣品中金屬的分析測試方法、有毒有害物質的急慢性毒性測試方法等;海洋化學研究人員和海洋生態研究人員應具有生物、化學基礎,具備海濱濕地外業調查能力,掌握海濱濕地植物種類,保護和修復海濱濕地植物;海洋動力專業技術人員應具備海洋水質模擬與評價、海洋生態環境模擬研究與評價等專業能力;海域管理調查研究人員應具備海洋地質調查能力、海洋測繪能力、海域資源監測與評價能力等。
2.3心理素質
海洋環境監測人員不僅要具備一般專業技術人員的心理素質,還要具備適應海洋環境監測工作目的、任務、特點要求的特殊心理素質,具體體現在以下幾個方面:一是良好的社會適應能力。海洋環境監測人員要具備適應海洋氣候、溫度、環境的能力,具備人際關系適應能力以及獨立完成海洋監測工作的能力;二是健全的人格。海洋環境監測人員要具備自我調節、自我控制的能力,做事有始有終,處事待人果斷;三是穩定的情緒。海洋環境監測人員要保持愉快、積極的情緒,避免恐懼、緊張、憂郁、沮喪等負面情緒對監測工作造成不利影響;四是健全的思維。海洋環境監測人員要具備較強的綜合分析能力、推理判斷能力、抽象概括能力、語言文字表達能力。
2.4職業道德素質
海洋環境監測人員要具備良好的職業道德素質,在工作中形成正確的責任觀和大局觀,以及較強的海洋環保危機意識、海洋評價服務意識、海洋監測質量意識。在實際工作中,海洋環境監測人員要始終保持愛崗敬業、與時俱進、求真務實、積極向上的精神狀態,重視工作質量和工作效率的提高,自覺遵守監測人員職業道德規范。
3提高海洋環境監測人員素質的有效途徑
3.1優化海洋環境監測人才隊伍結構
為了進一步提升海洋環境監測人員的整體素質,應當對其人才隊伍結構進行優化調整,具體可從以下幾個方面著手開展工作:其一,要逐步增加專業人才的引進數量,并拓展人才引進渠道和范圍,采取科學合理的人才引進方式,同時,為留住人才,應給予其優厚的待遇。其二,要大力引進專業技術水平相對較高的人才,尤其是中青年高層次人才,為海洋環境監測工作的開展提供強有力的人員保障。其三,應當盡可能地使人才隊伍結構覆蓋到全部業務領域,并保證專業技術人員的持證上崗率達到100%。
3.2創新海洋環境監測人才管理機制
要從根本上提高海洋環境監測人員的綜合素質,就必須對人才管理機制進行不斷創新,具體可從以下幾個方面著手:其一,應當建立健全并貫徹落實海洋環境專業人員資質管理制度,借此來規范海洋環境監測人員隊伍管理。其二,應當對人才使用機制進行創新,構建起跨部門、跨機構的專家團隊,從容應對各類突發性海洋環境事故,從而將事故的影響范圍及損失將至最低。其三,應當定期組織開展海洋環境監測專業技術競技、業務評比、技能考核等,借助上述活動,形成一種開放合作的良性競爭氛圍,以此來促進海洋環境監測人員素質的提升。其四,建立并逐步完善針對海洋環境監測人員的職稱評定及保障制度,并適當增加專業崗位的比例。其五,建立起以實際工作績效為標準的人才評價和獎懲制度,并對現有的人才流動機制加以進一步完善,這樣不但增強專業監測人員的工作積極性,而且還能達到留住人才的目的。
3.3加強海洋環境監測人員培訓
大量的實踐表明,培訓是提升人員素質最為有效的途徑之一。鑒于此,有必要不斷加強對海洋環境監測人員的培訓工作,具體可從如下幾個方面著手:其一,構建科學合理、切實可行的海洋環境監測人員專業培訓機制,全面開展技術人員定期培訓工作,并進一步加大對高素質人才的培養力度,可由國家及海區海洋環境監測機構全權負責重點和難點技術方面的培訓。其二,組建起由海洋環境監測機構、科研院所、業務中心以及相關部門相聯合的專業培訓團隊,借此來培養專業復合型人才,為海洋環境監測工作的開展提供強有力的人才保障。其三,可以通過強化重點專項監測技術和交流與研討來提升監測人員解決實際問題的能力,從而使其能夠更好地勝任崗位工作。其四,綜合運用多種教育手段,如視頻、遠程教育等,提升專業培訓效果。同時,還應不斷擴大專業監測人員深造和接受再教育的機會,為人員綜合素質的提高創造有利條件。
4結語
海洋環境監測人員的素質高低直接關系到海洋環境監測工作成效。為此,必須加強海洋環境監測人才隊伍建設,提高監測人員綜合素質,加大人才引進和培養力度,健全人才管理制度和培訓制度,力求建設一支高素質的專業化海洋環境監測人才隊伍,從而促進我國海洋環境監測事業持續發展。
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海洋環境監測報告編寫完成后應立即啟動審核程序,盡快完成報告的審核工作,報批準人批準后對外。一般來說,監測報告的審核程序包括以下幾個工作環節。
1.1成立內部審核專家組由本機構具有一定資質和相關專業知識的審核人員組成,也可聘任外單位的專家人員。
1.2報告審核根據監測報告性質和類型,一般可采取會議審核和咨詢審核兩種方式。對于監測內容較全、涉及專業面廣的重要的大型海洋環境監測報告,采用會議審核的方式進行全面、詳細和嚴肅的審查,會上充分討論后最終形成書面修改意見,根據意見組織編寫人員逐條修改,完善監測報告;而對于監測內容較少的小型監測報告,可采用咨詢審核的方式進行內部技術審查,收集各審核專家的書面修改意見后,由報告編寫人員按要求進行修改。
1.3報告批準與經過反復多次的慎重審核、修改和完善后,送報告批準人(一般為監測機構負責人或者技術負責人)批準后,對外或者提交委托人。
1.4監測數據審核程序監測數據是高質量的海洋環境監測報告的前提和保障,是監測報告編寫工作重要的基礎資料之一。針對海洋環境監測數據的審核,則應按計量認證的有關規定要求實行“三級”審核程序。一審:由質量監督員(或科室負責人)對編制人員簽字后的《檢測報告》、原始記錄進行審核。二審:由數據審核(或質控)部門對《檢測報告》、原始記錄進行審核,對不合格的《檢測報告》或者數據記錄應附修改意見后退回,并要求重新編制,必要時則應重新開展實驗室分析工作、甚至重新開展監測工作。三審:由監測機構實驗室授權簽字人對《檢測報告》進行最后審核,審核結果無誤,簽字后(并明示其職務)進行結果的報告。
2審核人員資質
審核專家組一般由3~5名具備高級工程師以上職稱的專業人員組成,能覆蓋監測報告涉及的各專業領域,如海洋化學、物理海洋、海洋生物生態、海洋地質、海洋測繪等。審核人員應具備相應的工作經歷,長期連續從事海洋環境監測工作達8年以上;熟悉和掌握海洋環境監測相關法律法規和技術規程、標準、方法;具備對監測結果作出相應評價的判斷能力。監測報告批準人(授權簽字人)應具備相應的工作經歷;具備相應的職責權利;熟悉或掌握檢測技術及實驗室體系管理程序;熟悉或掌握所承擔簽字領域的相應技術標準方法;熟悉監測報告的審核簽發程序;具備對檢測結果作出相應評價、判斷、分析和推理能力;熟悉和掌握海洋環境監測相關法律法規和技術規程、標準、方法等。
3審核內容
3.1監測工作的規范性
監測方案設計是否合理和具有針對性,包括:監測頻率、監測內容與項目、采樣方法、站點布設、評價方法等;根據不同的海洋工程性質正確選取監測內容與項目,根據污染特征物正確選取評價因子。具體應以國家海洋局頒布實施的各監測技術規程為審核依據,如《海洋工程環境影響評價技術導則》《海洋傾倒區選劃技術導則》《建設項目海洋環境影響跟蹤監測技術規程》《海域使用論證技術導則》和《陸源入海排污口及鄰近海域監測技術規程》等。
3.2監測報告的數據
3.2.1數據的可靠性采樣分析人員是否持有上崗證;實驗室分析儀器設備是否經過計量檢定并在有效期內;現場采樣和實驗室分析方法應優先使用國家標準或行業指定方法,如使用非標準方法(儀器說明書、自行研究設計),在使用前應經過方法確認。以上均為確保監測數據準確可靠和提高監測數據出門合格率的必要條件。數據處理要符合方法標準規范的要求,按照規范進行數值修約和保留有效數字,使用法定計量單位,符號規定、名詞術語應按標準規定的稱謂。監測數據的計算公式、統計和評價方法是否符合規范要求,如監測項目有未檢出現象時應按約定的方法進行統計和計算,對可疑數據、離群數據和異常值是否按《海洋監測規范》第2部分:數據處理與分析質量控制中規定的方法進行檢驗和判別等。各項質控指標是否符合要求,如空白值、精密度、準確度是否都在技術文件規定的允許范圍內。
3.2.2數據的相關性結合現場采樣情況,分析在同一站位、同一次監測中,不同項目的監測結果與其相互關系項是否吻合、數據邏輯關系是否合理,從而分析和判斷數據的可靠性。如某些研究表明,在海洋環境中溶解氧(DO)、化學需氧量(COD)以及生化需氧量(BOD)3項參數之間存在著一定的相互關系,同一水樣中COD>CODMn,COD>BOD5,硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮和氨氮之和小于總氮濃度。充分利用各監測參數之間的相關關系,可以使數據審核達到事半功倍的效果。對臨界性數據要進行詳細的審核,即對環境標準附近的監測數據進行全面細致的復查,防止由于小的失誤,導致監測結果質的變化。
3.3監測報告的內容
各監測技術規程、導則等技術文件的規定均有具體的編寫內容要求,如《海洋工程環境影響評價技術導則》《海洋傾倒區選劃技術導則》《建設項目海洋環境影響跟蹤監測技術規程》和《海域使用論證技術導則》等都對報告的內容作出了規范性規定。但是,依據海洋工程或者監測工作的特點和監測的具體內容,可對個別章節和內容進行適當的增減。對于監測報告內容的審核,應嚴格按要求執行審查,各章節內容必須嚴格要求做到與技術文件規定的報告內容一一對應,求全不缺;數據要翔實,分析要透徹,論述要求既要有深度,還要有廣度,縱橫結合,論證充分;各章節間應相互聯系,前后不矛盾,思路清晰,邏輯嚴謹;文字表述要求做到,文字簡練,意思明確,語句通順。
3.4測報告格式的統一性
監測報告的格式應按照各監測技術規程、導則等技術文件規定的要求統一編制,審核時按要求執行。監測報告文本外形尺寸為A4(210mm×297mm),封面各行文字間距應適宜,整體保持美觀;封里1分行寫清:報告編制單位、編制單位負責人、單位技術負責人、監測項目負責人、編制人、審核人、批準人等;封里2一般為監測機構的資質證書彩印件(A4規格),《海域使用論證報告》等大型報告還應有封里3(各專題報告名稱、協作單位全稱、負責人)和封里4(報告各個章節的編制人、審核人)。監測報告最后還應有附件、附錄、參考文獻等。
3.5監測報告與合同規范的符合性
關鍵詞:物聯網;海洋監測系統;可行性;必要性
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2016)04-0020-01
引言
隨著我國藍海經濟的快速發展,海水養殖業近年來發展勢頭迅猛,沿海養殖場及育苗場發展迅速。最近幾年我國受厄爾尼諾現象影響嚴重,各大海水養殖場遭遇“冷水團”,造成了巨大的經濟損失。由于海洋監測范圍大,不易監測,針對此現狀,本項目提出了一種基于物聯網技術的海洋環境監測系統的設計方案,以便更有效的監測海洋環境,節省人工監測成本。此項目利用物聯網相關技術,將采集到的數據及相關信息發送給上位機軟件接收系統,以便對海水中各項實時參數進行監測,反饋信息預測海洋各項指標發展動態。
1必要性及可行性研究
近年來,我國大力發展藍海經濟以及環渤海經濟圈國家戰略的快速推進,并隨著人們生活質量的提高,海水養殖業得到了突飛猛進的發展。由于近海網箱養殖海產品更接近原生態,該養殖方式逐漸成為海水養殖的首選。但對海水養殖中為促進養殖生物的生長所使用的大量餌料和化學品若不加以監管,將加劇鄰近海域的水質污染,并引發赤潮等海洋生態環境問題,從而造成“失?!爆F象。由于海水養殖面積大、分散度高等特點,人工監測成本高,監管難度較大。如何將空間分布的養殖區域進行統一化監管,縮短空間距離,這是海水養殖產業經濟發展需要解決的難題。近年來,物聯網相關技術快速發展,使得解決這些難題有了一定的技術支持。隨著芯片成本的降低,低功耗芯片的發展越來越成熟。近海的手機信號覆蓋范圍越來越廣,給海上數據傳輸提供了通信保障。遠距離供電方案可采用太陽能供電或移動電源供電方式,移動電源可為單片機供電數月至半年左右,能夠滿足供電需求。
2方案設計與研究
根據項目實際需求,所設計的系統原始架構圖如圖1所示。
2.1感知層
根據實用及成本考慮,感知層可采用STM32單片機,設計兩路電壓輸入和兩路電流輸入,一路RS485及一路CAN接口。單片機的選用主要考慮到STM32的低功耗和低成本特性。由于海洋環境監測的特殊性,只需對每天的特定時段進行采集,所以單片機在大多數情況下都處于休眠狀態,STM32可以滿足休眠功能的需要。采集接口的設計原則為夠用即可,適當擴展。設計主要采集海水中的溫度,根據特殊需要可以增加pH值、含氧量等傳感數據的采集。
2.2網絡層
網絡層采用GPRS、ZigBee與北斗導航相結合的無線網絡通信方式??紤]到海上手機信號的覆蓋和信息傳輸量小等特點,遠程數據傳輸以GPRS為主,北斗導航通信為輔的設計方案。對于局域密集型采集采用ZigBee局域網通信,由匯集節點通過遠程數據傳輸方式,將數據發送至數據中心。數據中心將通過有線及無線的方式將相關數據展示在平臺或手機上。
2.3應用層
應用層中主要的功能有數據匯總,數據分析及展示,手機端數據查詢。使用C#開發數據接收端程序,使用Socket編程實現服務器端程序開發,將接收數據存儲在相應數據庫中。使用B/S模式開發Web服務程序,將所需數據通過Web界面顯示出來,這樣就可以在電腦和手機等相關設備中實現跨平臺展示。
3結語
此方案是為海上惡劣條件下,數據遠程采集及處理而設計。通過多種模式采集,將有線與無線等布網方式相結合,將局域無線網與廣域無線網相結合,使用了跨平臺等應用開發技術。將物聯網技術應用于智能海洋環境監測中,優勢明顯,相關技術很成熟。此系統在提供了海洋環境相關數據的同時,能夠及時進行數據分析,發出海洋環境相關預警。
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