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海洋環境科學

時間:2023-06-06 09:32:53

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇海洋環境科學,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

第1篇

海洋環境科研要為提高海洋環境管理和宏觀決策、實現碧海行動計劃目標和實現經濟、社會可持續發展服務。其任務是:進行基礎理論研究,探索污染物在海洋環境中遷移轉化的規律,為制定海洋環境保護法規、標準和控制海洋污染提供科學依據,為應用技術開發提出理論依據和方法;進行應用技術研究,在改善經濟結構過程中,尋求對污染實行源頭和全過程控制的最佳模式和高效、低耗污染防治方法;開展海洋環境綜合性、預測性研究,從發展戰略上,進行人口、資源、發展與環境的關系研究,為制定海洋環境保護規劃和海洋經濟和海洋環境的宏觀決策,提供科學依據。

實施碧海行動計劃的技術支持涉及的內容包括環境監控的軟件建設、污染治理及生態恢復工程的實用技術和設備的篩選、重大環境問題的研究等。其核心是利用高新技術的力量使碧海行動計劃順利實施,采取科學有效的措施改善及恢復海域的生態環境。

第一節*-*年的技術支持行動計劃

一、海洋環境監測能力建設計劃

(一)監測站位方案

根據國家海洋監測規范(GB17378-1998)和《*省近岸海域監測站位布設原則》的要求,*省沿海7市地共設立101個監測點位,覆蓋各個環境功能區,基本能夠控制和反應*近海環境質量狀況。*省環境監測中心站將著眼于*近海環境質量監測,結合近岸海域環境功能區劃和確定的污染治理重點區、生態保護區和敏感區,本著內密外疏的原則,合理布設和優化*近岸海域環境監測點位。

(二)監測能力建設

1.不斷完善沿海市、縣兩級海域監測體系,全面開展全省近岸海域水質、沉積物和海洋生物等有關項目的監測分析工作。

2.隨著海水水質監測工作的開展,有計劃地培養海洋環境監測專業人員,及具備相應技術指導和技術監督能力的人員。

二、建立*近岸海域環境管理信息系統

為了合理利用海洋資源,保護海洋環境質量,提高海岸和海洋工程環境影響評價的質量和工作效率,*省環保局于1997年1月下達了《*近岸海域環境管理信息系統》課題,由*省環保局和*海洋大學共同承擔,建立了《*省近岸海域環境管理信息系統》。“信息系統”作為一種現代化手段,將使環境管理部門及時了解*近岸海域環境質量狀況、變化趨勢、現存和潛在的環境問題等,有助于科學管理和正確決策。“*近岸海域環境管理信息系統”包括環境基礎信息數據庫系統、環境基礎信息空間數據庫系統和數值模型庫系統,有助于*海洋環保工作總體工作水平的提高。應進一步完善改進“信息系統”,使其更便于操作,更具實用性。

三、篩選支持示范工程的實用技術和設備

以推廣啤酒廢水處理技術為重點,篩選并推廣化工、制藥、染料等行業廢水處理技術和設備。

由于海洋污染主要是T-N、T-P污染,*省擬推廣以下實用技術和設備。

(一)氮肥企業的稀氨水回收

1、生產尿素但無碳氨生產裝置的企業

采用深度水解技術,將尿素解吸殘液水解為NH3和CO2,與稀氨水一起經解吸塔解吸出NH3和CO2,用于尿素生產。

2、具有碳氨生產裝置的企業

將各車間、工段產生的稀氨水(含氨2-3%),集中于氨回收罐,經處理,塔頂氣冷凝后得到含氨>20%的濃氨水,用于生產碳酸氫銨。

3、硝酸銨及硫酸銨生產企業

采用膜分離技術,將NH3從稀氨水中分離出來,用稀硝酸或稀硫酸吸收后,用于生產。NH3脫出率可達99%。

(二)推廣磷肥行業清潔生產技術,廢水不外排

(三)城市污水處理廠采用高效脫氮、脫磷工藝技術

四、建設海洋環境自動監測系統與赤潮災害監測系統

充分利用“十五”期間的海洋環境保護科研成果,以環保和海洋部門為主,基本建成海上溢油與赤潮災害監測系統。

在萊州灣、膠州灣等赤潮高發地區設置海洋水質與赤潮觀測站,增加監視次數,在赤潮發生期間,進行赤潮跟蹤監測。建立環境要素數據庫,建立赤潮發生次數、赤潮生物種類、赤潮發生面積和持續時間、藻毒素分布等數據庫。適時開展赤潮預測預報研究,建立環境狀況與赤潮災害發生模型,進行環境狀況與赤潮災害發生變化趨勢的預報預測。

五、建立包含氮、磷等非保守物質的水質預測模型,開展水質預測(氮、磷)和估算容量總量

建立海域水質模型是一項研究污染物遷移、轉化規律和進行污染物控制以及保護海域水質的重要手段。通過水質模型,定量計算水體的負荷量與水質的關系,可以對污染源進行有效的控制。“十五”期間,水質模型的研究要在保守物質的輸運擴散模型研究的基礎上,以氮、磷等非保守物質為研究對象,在膠州灣、萊州灣等重點海域開展生態動力學模型(富營養化模型)研究;開展非點源污染物通量研究,建立入海污染物與海域水質的輸入響應模型,為實現氮、磷的容量總量控制提供科學依據。

六、面源(地表、地下徑流)和河口污染控制技術研究

面源污染控制由農業部門和環保科研部門共同承擔,主要研究農業中使用的化肥、農藥等未利用部分在地表水、地下水中的遷移轉化規律及最終入海量,為海域環境管理提供依據。

入海河口污染控制技術由水利部門和環境科研、設計部門共同承擔,主要研究在保證河口的水利作用條件下,河水及底泥的入海污染控制技術。

七、養殖自身污染控制技術研究

建立完善養殖系統自身污染的監測體系。重點開展自養(貝藻)與異養(魚蝦)復合養殖系統的研究,水產廢棄物的綜合利用研究(包括水產廢棄物在養殖動物飼料中的應用及水產廢棄物中生物活性物質的提取等),養殖餌料改良、提高餌料利用率研究,養殖廢水處理、養殖場底泥消化處理研究等。

第二節*-2015年的技術支持行動計劃

一、海域受損生態系統恢復工程研究

建立近海海域環境污染損失估算與分配模型,進行地區環境污染、生態系統恢復研究。在已有研究成果及其應用效果總結的基礎上,通過實驗室內模擬試驗和海域小規模試驗研究,提出并研究設計受損生態系統恢復工程建設體系,工程建設內容,工程投資及工程建成后效益評估預測方法。

二、大氣沉降控制工程研究

在已有研究成果基礎上,研究大氣沉降污染發生、遷移、沉降、污染機理和規律,通過對國內外已有大氣沉降污染研究成果的收集與分析,篩選控制大氣沉降污染的技術和方法。通過對這些技術、方法的試驗研究及結果分析,提出并設計控制海域大氣沉降污染的工程。研究陸源污染產生的SO2、NOx、TSP等的污染防治和及其在大氣中的遷移、轉化、沉降規律,以及最終入海量,找出大氣沉降與海水污染的相關性,提供大氣污染沉降入海的防治措施、投資估算和預測評估工程建成的環境效益及經濟效益分析。

三、面源和河口污染控制工程研究

在*省近岸海域幾條主要入海河流的入海口之前建立城市污水處理廠,并進行提高氮、磷去除效果的工藝和管理技術的研究,有效削減市政污水中氮和磷對海域的污染影響,對近岸海域水質的改善將發揮重要作用。

第2篇

關鍵詞:煙臺港西港區;沉積物;環境質量

煙臺港西港區是煙臺港的新建港口,位于煙臺市西北35公里處,扼渤海南側灣口,背靠山東半島,該港遠離市區,鄰近經濟開發區,與蓬萊市接壤。近年來,港口的建設規模越來越大,勢必會對周圍海域的環境造成一定影響,而以往的研究多側重于對黃渤海以及其它港口[1-4]的調查,對煙臺港新西港區海域的環境研究較少,本文在2011年8月份和2012年5月份對煙臺港西港區海域沉積物進行調查研究,分析了重金屬、石油類、有機碳等的含量變化,旨在為西港區海域的底質環境質量進行一定的評價研究。

1. 調查站位及項目

分別在2011年8月份(豐水期)和2012年5月份(平水期)在該海域設沉積物站位16個,具體站位布置如圖1。測定了該海域沉積物中的重金屬(總汞、銅、鉛、鎘、鉻、砷)、石油類、六六六、滴滴涕、多氯聯苯、硫化物、有機碳的含量,并利用沉積物質量指數法進行評價。

2. 調查結果與分析

2.1 沉積物重金屬的含量

2011年8月份,調查海域沉積物中砷變化范圍7.14~9.72 mg/kg,平均值8.39 mg/kg;汞變化范圍0.0349~0.0600 mg/kg,平均值0.0495mg/kg;鎘變化范圍0.0890~0.132mg/kg,平均值0.106mg/kg;鉛變化范圍15.2~21.9mg/kg,平均值17.4mg/kg;鉻變化范圍20.4~29.2mg/kg,平均值24.3mg/kg;銅變化范圍7.40~11.7 mg/kg,平均值9.31 mg/kg。2012年5月份,調查海域沉積物中砷變化范圍6.31~9.47 mg/kg,平均值8.17 mg/kg;汞變化范圍0.0182~0.124 mg/kg,平均值0.0485 mg/kg;鎘變化范圍0.0810~0.137 mg/kg,平均值0.106mg/kg;鉛變化范圍12.8~24.1 mg/kg,平均值17.0 mg/kg;鉻變化范圍20.6~26.8mg/kg,平均值23.3mg/kg;銅變化范圍7.85~9.66mg/kg,平均值8.64 mg/kg(表1)。

表1 沉積物重金屬平均含量(mg/kg)

Tab. 1 Average content of heavy metals in sediments (mg/kg)

總體上調查海域豐水期和平水期沉積物中重金屬含量變化不大,豐水期略高于平水期。(圖2)。這可能是由于豐水期水量大,重金屬總量高,因此沉積下來的量也多造成的[5]。

2.2 有機碳的含量

2011年8月份,沉積物中有機碳變化范圍0.119~0.537%,平均值0.271%;平面分布上東部海域含量較高。2012年5月份,沉積物中有機碳變化范圍0.130~0.521%,平均值0.275%;平面分布上東部海域含量較高。

2.3 石油類的含量

2011年8月份,沉積物中石油類變化范圍70.9~160mg/kg,平均值114mg/kg;平面分布上近岸中部海域含量較高。2012年5月份,沉積物中石油類變化范圍12.3~247mg/kg,平均值53.0mg/kg;平面分布調查海域近岸含量較高。

2.4硫化物的含量

2011年8月份,調查海域沉積物中硫化物變化范圍66.8~166mg/kg,平均值117mg/kg;平面分布上近岸中部海域含量較高。2012年5月份,調查海域沉積物中硫化物變化范圍48.0~186mg/kg,平均值102mg/kg;平面分布調查海域近岸含量較高。

2.5有機氯農藥的含量

2011年8月份,調查海域沉積物中六六六變化范圍6.71~11.2μg/kg,平均值8.58μg/kg;滴滴涕變化范圍1.93~4.17μg/kg,平均值3.38μg/kg;2012年5月份,調查海域沉積物中六六六變化范圍6.25~10.7μg/kg,平均值8.44μg/kg;滴滴涕變化范圍2.31~4.10μg/kg,平均值3.02μg/kg。多氯聯苯均為未檢出。

3. 調查海域沉積物質量評價

根據海洋沉積物質量標準,分析調查海域2011年8月份各沉積物因子標準指數,有機碳、石油類、硫化物、砷、總汞、鎘、鉛、鉻、銅、六六六、滴滴涕、多氯聯苯均符合一類海洋沉積物質量標準。2012年5月各沉積物因子有機碳、石油類、硫化物、砷、總汞、鎘、鉛、鉻、銅、六六六、滴滴涕、多氯聯苯也均符合一類海洋沉積物質量標準。

總體數據分析表明,該海域所有評價因子均滿足執行標準要求,超標率為零,沉積物質量狀況良好。

4. 結論

(1) 調查海域豐水期和平水期沉積物中重金屬含量變化不大,豐水期略高于平水期。

(2) 豐水期和平水期沉積物中有機碳含量平面分布相似,均為東部海域含量較高。豐水期沉積物中石油類和硫化物的含量平面分布上近岸中部海域含量較高,平水期近岸含量較高。

(3) 分析該海域各沉積物因子標準指數,各項目均符合一類海洋沉積物質量標準,沉積物質量狀況良好。■

參考文獻

[1] 劉成,何耘,王兆印。黃河口的水質、底質污染及其變化[J]。中國環境監測,2005,21(3):58~61。

[2] 周立,鄭祥民, 殷效玲。蘇州河沉積物中重金屬的污染特征極其評價[J]。環境化學,2008,27(2):269~270。

[3] 夏鵬,臧家業,王湘芹。連云港近岸海域表層沉積物中重金屬的地球化學特征及其源解析[J]。海洋環境科學,2011,30(4):520~524。

第3篇

 

近些年來,作者在對海洋環境污染防治法律實施的調查中發現,其中海洋環境污染民事責任制度、防治法律體制架構、生態補償機制、生態吸附機制等都存在很多的問題,對此,必須采取有效的完善措施,下面進行詳細的分析。

 

一、當前海洋環境污染防治法律問題分析

 

(一)海洋環境污染民事責任制度的問題

 

眾所周知,公眾對海洋環境污染防治有著一定的作用,在一些特定的情況下,公眾可以通過行使自身的權利,來對破壞海洋環境的現象進行訴訟,并由相關部門對其進行審核以及采取有效的治理措施 。然而,就現階段海洋環境污染民事責任制度的運行情況來看,還存在很多不合理的地方,尤其是對公眾權利內容不夠全面,使得一些居民發現海洋存在著污染的情況卻無能為力,從而使始作俑者更肆無忌憚的對海洋進行破壞,因此,對海洋環境污染民事責任制度中公眾參與內容的完善勢在必行。

 

(二)海洋環境污染防治法律體系架構的問題

 

海洋環境污染防治法律體系架構應有著針對性的防治方向,結合不同海洋區域的實際情況,對相應的法律體系架構進行完善,并將其嚴格的實施下去,從而保證海洋環境污染防治的有效性 。然而,就現階段海洋環境污染防治法律體系架構的實際運行情況來看,整體架構缺乏合理性,法律體系架構過于雷同,未能結合實際的海洋區域進行相應的設計。

 

另外,缺乏對陸源污染的重視,陸源污染作為海洋環境重大污染方式之一,其中蘊含著多種破壞因素,而陸源污染問題卻沒有在海洋環境污染防治法律體系中進行充分的體現,影響到海洋環境污染防治法律體系的科學性。2013年新《海洋環境保護法》的修改內容較少,僅僅修改了第四十三條、第五十四條內容,刪除了第八十條的內容,海洋污染環境問題日益嚴重,程度加深,污染方式多樣,海洋資源的稀缺,以及經歷了十余年的經濟發展與近年來的深化改革,調整海洋環境保護法律關系和適用范圍及風險評價、責任追究制度上應當進行立法調整。

 

(三)海洋環境生態補償機制以及生態修復機制的問題

 

海洋資源能夠給人們帶來巨大的經濟效益,同時也帶動相關產業的快速發展,而要想促進海洋資源的可持續發展,則必須對海洋環境生態補償機制以及生態修復機制進行完善 。而就現階段海洋環境生態補償機制及生態修復機制的運行情況來看,整體運行效率并不高,而且,機制的落實力度嚴重不足,很多海洋環境污染防治的相關條例過于形式化,不利于海洋環境防治工作順利的進行。

 

二、海洋環境污染防治法律制度的完善措施

 

(一)海洋環境污染民事責任制度的完善

 

通過以上的分析了解到,海洋環境污染防治法律在運行的過程中,民事責任制度還有待完善,具體應從以下幾方面進行完善。

 

首先,應賦予公民對海洋環境污染的訴訟權利,這樣在海洋環境防治的工作中,公民就可以利用自身的權利來行使請求權,從而提升海洋環境污染防治的效率 。公民的環境權主要包括知情權、使用權、環境權、參與權等,公民在海洋環境防治的工作中起到重要的作用,例如,居民賴以生存的海洋受到污染,給居民的海洋生產造成極大的影響,在居民所得到的賠償不公平的情況下,可以通過訴訟權來維護自身的權益,這樣不僅可以保障居民得到公平的補償,同時對保護海洋環境不再受到污染和破壞也有著重大的意義,在海洋環境防治中發揮出重要的作用。

 

其次,應不斷的完善海洋環境民事責任制度。通過大量的實踐發現,海洋環境侵權屬于一種特殊的侵權行為,責任原則上通常采用無過錯責任原則,當然,為了提高民事責任制度運行的有效性,應重視免責情況的運用,不僅要嚴格的執行下去,同時要根據其發展趨勢不斷的對免責制度進行完善,其中對于一些由于不可抗力出現的重大過錯,應屬于正當的免責事由。

 

(二)海洋環境污染防治法律體系架構的完善

 

經過多年的發展,海洋環境污染防治法律體系架構已經得到不斷的改進和完善,而在實際中,海洋環境污染防治法律體系架構仍存在一些不完善的地方,隨著人們對海洋環境污染的重視,一些問題也逐漸浮出水面,為了避免這些問題導致海洋環境污染防治法律體系架構運行的不合理,應對其進行不斷的完善 。

 

首先,應站在海洋環境保護的角度上對其體系架構進行完善。海洋環境污染防治是全球的重點工作,而且,在法律上每個國家都采取了不同的做法,在這里我們可以借鑒一些先進國家海洋環境污染防治辦法,再結合我國的實際情況以及海洋環境的進化現狀,對一些重點海域制定相關的單行法、行政法,不斷的對海洋環境污染防治法律體系架構進行完善。例如,渤海、東海、黃海、南海等在不同的海域都存在相同的污染源,而污染來源卻有著很大的差異性,應根據這些海域污染的差異性有針對性的對其制定防范措施,從而保證各個海域環境污染防治法律體系運行的合理性。例如,在針對我國南海環境保護中,對其制定了《中國南海海域海洋環境保護條例》,在經過多年的發展中,《中國南海海域海洋環境保護條例》也得到了不斷的改進和完善,進一步提升海洋環境保護質量。

 

其次,應重視陸源污染對海洋環境造成的影響,并有針對性的對其《條例》進行不斷的完善。所謂陸源污染主要是在陸地上所產生的污染,進入到海洋之后對海洋環境造成破壞的污染源,陸源污染與大氣污染、海洋污染等構成海洋的三大污染源,陸源污染不僅具有較多的種類,而且,數量也比其他兩種污染源多,并且給海洋環境造成的污染也是最為嚴重的,因此,在對海洋環境污染防治法律體系架構進行完善的過程中,必須重視陸源污染的防治條例的完善。作者認為,在對《條例》進行改善的過程中,應充分結合陸源污染的實際情況對其進行細致化、具體化、原則化,要將其與《海洋環境保護法》一致,進一步完善《條例》,增強可操作性。同時,在海洋環境污染防治法律體系中,有一些與陸源污染息息相關的法制體系,如《大氣污染防治法》、《水污染防治法》等,都應對其進行相應的修訂和完善,這樣才能充分提升海洋環境污染防治法律實施的效率,為海洋環境保護發揮出重大的作用。

 

最后,應加強民事法律的落實力度。以往針對海洋環境污染防治雖然制定了相應的民事法律,然而,在實際調查中發現,民事法律的落實力度十分不足,針對這類情況必須采取有效的完善措施,不僅要對民事法律進行完善,更應加強民事法律的落實力度。

 

(三)海洋環境生態補償機制以及生態修復機制的完善

 

所謂海洋環境生態補償機制,主要是指海洋資源的受益人或使用人,在合法的基礎上利用相應資源的時候所支付相應費用的制度 。在近些年來,我國海洋環境生態補償機制實施的過程中,補償機制不夠全面,還依舊存在一些補償問題,例如,一些海洋區域的海洋工程等造成海洋生態環境的改變,其污染實施者卻未能對其實施生態補償,制度的缺陷將會給海洋生態環境造成嚴重的破壞,也會讓更多的實施者大肆而為之,針對這種現象,必須完善海洋環境生態補償機制。加強對《海洋環境保護法》、《生態補償法》的修訂,結合海洋生態環境的實際情況,對海洋工程、船舶污染、陸源污染、海岸工程、傾倒廢棄物污染等實施生態補償制度,在完善法制體系的過程中,應嚴格遵循著誰受益誰補償的原則,并根據海洋區域的實際資源使用情況確定受補償主體、資金來源、補償程序、補償主體、補償方式、補償標準等,提升海洋環境生態補償機制的實施效率。

 

海洋環境生態修復機制,主要指的是利用人工的方式來進行海洋環境的修復。海洋極易受到多方面因素的影響而出現生態改變,針對于一些小污染小破壞,通過海洋自身的自然修復能力,能夠實現良好的修復效果,而針對于一些大污染大破壞,僅僅通過海洋自然修復能力修復是十分緩慢,甚至是出現無法修復的問題,將會給海洋環境造成極大的危害,因此,在這里需要對海洋環境的生態修復機制進行完善,才能利用修復機制的實施來加快海洋環境的修復。海洋環境生態修復機制的運行,應將其作為海洋環境修復的輔助方式,以海洋自然修復能力為主體對受損的海洋環境及其資源進行修復,再進行適當的人工輔助,將受損的海洋環境及其資源進行恢復,對海洋生態系統進行完善。另外,在對海洋環境生態修復機制進行完善的過程中,應結合各個地區的實際發展情況進行完善,當然,在此過程中,可以借鑒一些先進地區或是先進國家的海洋環境生態修復機制,例如,建設人工魚礁、為海洋生物建設繁殖場所、棲息場所、建設海底森林等,更好的填補我國當前海洋環境生態修復機制的空白,從而有效的提升海洋環境生態修復機制的實施效率,為海洋環境修復工作打下夯實的基礎。

 

(四)海洋環境污染防治法律其他配套工作的完善

 

除了以上提到的幾方面海洋環境污染防治法律的完善之外,還應注重一些配套工作的完善,才能提升海洋環境污染防治法律的運行質量。首先,應重點考慮海洋環境污染與相關環境保護法之間社會效益的均衡性,如排污權、環境權之間的平衡,根據不同海洋區域的特點,對于一些沒有超標的排污所造成的損害來說,其賠償機制應當建立在社會化賠償機制之上,如公害賠償的商業保險、賠償基金等,為保證海洋環境做好充足的工作。其次,應該加強執法改革,從以往對海洋環境執法的情況來看,在行政管理體制上還存在一些不合理的地方,因此,應不斷地對海洋行政管理體制進行優化。另外,由于海洋大多都是跨越國家的,因此,在海洋環境防治法律上,應加強國際之間的合作,相互之間簽署國際協定、公約等進一步保護海洋環境、防止海洋污染,從而為海洋環境污染的防治工作提供可靠的法律支持。

 

三、總結

 

綜上所述,在海洋資源開發利用的過程中,會對海洋環境造成一定的破壞,而為了避免或降低對海洋環境破壞的程度,需對海洋環境污染防治法律進行完善,希望通過以上的分析,能夠引起相關部門的重視,積極做好我國海洋環境污染防治法律的完善工作,促進我國海洋資源的可持續發展。

第4篇

 

0 引言

 

海洋對人類的影響越來越重要。但是隨著世界經濟發展、科技進步和人民生活水平的不斷提高,人類對資源的需求與日俱增,人口、資源、環境問題矛盾進一步突出,社會經濟快速發展帶來的陸源污染物大量入海,無機氮、活性磷酸鹽超標嚴重,赤潮、滸苔綠潮的發生造成海洋污染事故頻繁發生,生態系統遭到破壞,均給東海環境造成了巨大壓力。因此進行海洋環境研究,落實法制建設,加大監測工作,嚴格控制和減少陸源污染物的排放,研制污染物的打撈裝置,推進海洋生態文明建設。對海洋資源開發利用進行保護和管理,已經受到各國的高度重視。

 

1 海洋環境問題

 

海洋環境問題包括兩個方面:一是海洋污染,二是海洋生態破壞。海洋污染,通常是指人類改變了海洋原來的狀態,使海洋生態系統遭到破壞。有害物質進入海洋環境而造成的污染,會損害生物資源,危害人類健康,妨礙捕魚和人類在海上的其他活動,損壞海水質量和環境質量等。海洋生態破壞:除海洋污染外,人類的生產活動,例如工程建設和漁業生產(圍墾和濫捕等),以及自然環境的變化,都會使海洋生態環境遭到破壞和改變。人類對某些海洋生物的過度捕撈,導致海洋生物資源數量減少,質量降低,也使部分物種瀕臨滅絕。有些海岸工程建設和圍海造田缺乏科學論證,破壞了海岸環境和海岸帶生態系統。

 

2 東海環境的主要問題

 

東海海域面積約77萬平方公里,東海大陸架平均水深72米,全海域平均水深達349米。根據國家海洋局的《中國海洋環境質量公報》和《東海區海洋環境公報》顯示,到2015年,陸源污染物依然是污染損害東海近岸海域海洋環境的主要原因,同時近岸局部海域水體無機氮、活性磷酸鹽的超標,赤潮、滸苔綠潮的發生,也影響了東海水體環境和生態系統的健康。

 

2.1 陸源污染嚴重,損害近岸海域生態系統

 

今年世界海洋日的主題是“健康的海洋,健康的地球”,為了構建健康的海洋環境格局,首先要認識到造成海洋污染的因素。陸源污染物入海依然是東海海洋環境污染的主要影響因素,在近岸海域,約為90%的污染物來自陸地,2015年《東海海洋環境公報》的數據顯示:東海沿岸實時監測的陸源入海排污口共139個,污水排放總量約51.8億噸,而這些沿岸排污口超標排放現象嚴重。東海區海域80%~90%的污染物來自入海河流。2015年,東海區監測的 36條主要江河中,攜帶入海污染物量較大的有長江、錢塘江、閩江和甌江[1]。攜帶入海的污染物總量達到1158萬噸,超量嚴重。

 

2.2 近岸局部海域無機氮、活性磷酸鹽超標較為嚴重

 

《2014年東海區海洋環境公報》顯示,2014年內3次海水營養鹽、pH、溶解氧、化學需氧量、石油類、重金屬等的監測表明,監測海域海水環境質量總體較好,近岸局部海域無機氮、活性磷酸鹽超標較為嚴重。與2009至2013年平均值比較,2014年夏季二類和劣四類海水面積分別減少5%和 11%,三類、四類水質海域面積分別增加65%和26%。劣四類海水主要分布在灌河口、長江口、杭州灣、象山港、閩江口等海域。東海區20個主要海灣的監測表明,無機氮和活性磷酸鹽等營養鹽是各港灣主要超標因子,其中15個港灣海水無機氮或活性磷酸鹽超《海水水質標準》第四類標準。從本次調查結果來看,海域無機氮和活性磷酸鹽濃度相對較高[2]。

 

2.3 赤潮、滸苔綠潮的發生

 

《公報》指出,2015年東海區海洋環境災害與風險發生次數均有所下降。全年發現15起赤潮,2014年發現27起,與2009年至2014 年的平均值比較,赤潮發現次數和累計影響面積均明顯下降。全年發現有毒有害赤潮5起。雖然赤潮發現的次數在逐年減少,但它仍然成為影響東海海域突出的環境問題。由于大量的工業廢水、生活污水、農業污水、養殖污水等排放入海,近岸海域污染日趨嚴重,海水富營養化程度不斷加劇[3]。水體出現富營養化現象時,浮游生物,藻類將大量繁殖,使生物量的種群種類數量發生改變,破壞了水體的生態平衡,發生“赤潮”。赤潮生物的大量繁殖和死亡威脅海洋生物生存,破壞海洋漁業資源,造成漁業經濟損失。近幾年,滸苔綠潮發生頻繁,江蘇近岸部分海域滸苔覆蓋面積約185平方公里。受大風和潮汐影響,該市沿岸海域出現滸苔堆積漂浮情況,造成海洋環境的破壞[4]。

 

3 當前污染治理的主要建議

 

3.1 海洋環境保護法制建設

 

《海洋環境保護法》是我國第一部保護海洋環境的法律。在《海洋環境保護法》實施的期間,缺少相關的實施細則及法規的配合,東海海洋環境標準仍存在空白之處。由于東海具有區域性與綜合性并存的特點,而現行的《海洋環境保護法》缺少一些可操作性條款,完善相關的實施細則、配套法規以及對環境標準制定出臺,以解決東海的環境問題,是現在面臨的緊迫問題。在中央政府統一協調組織下,建立東海各省市協調機制并成立專門的機構,明確其職責和權力,相對淡化國家主管部門,進一步完善相關法律法規,以期待海域的排放污染物總量控制指標問題實現從原則規定到具體實施的轉化,為環境執法提供更加充分的法律依據。同時,執法部門應在加強自身建設的同時,加強部門間的橫向聯系,努力把法制工作落到實處。

 

3.2 嚴格治理陸源污染物的排放

 

建立實施陸源排放總量控制制度。應根據東海海域的環境總體目標、可以容納不同主要污染物的容量情況、入海污染物總量的現狀、削減能力等因素,合理分配和確定該區域污染源的允許排放總量,制定切實可行的污染物總量控制計劃,并逐級實施排污計劃。關停和淘汰污染嚴重、技術落后的企業,促使企業自覺推行清潔生產,從源頭上切斷污染源,最大限度地減少生產廢水及各種固體廢物向海洋排放,徹底根治污染源[5]。繼續推行海洋節能減排政策,完善涉海工程排污申報和排污許可證制度。促進近岸海域海洋環境質量的改善,實現海洋生態環境良性循環。同時應加快沿海城市生活污水和垃圾處理基礎設施建設。加快城市各污水處理廠的升級改造,增加污水排放達標率,提高處理后污水回用率,減少氮和磷等污染要素的入海量。加快城市生活垃圾的無害化處理設施建設,禁止沿海地區生活垃圾直接排入海洋。

 

3.3 加大海洋監測工作

 

“十二五”期間,我國海洋環境質量總體基本穩定,污染主要集中在近岸局部海域,典型海洋生態系統多處于亞健康狀態。監測獲得海洋區域水體的的實時、動態、連續的水質數據,及時把握水質環境的變化規律。2015年國家海洋局組織各級海洋部門,共布設監測站位約11000個,比2014年的 8700余個監測站位有所增加。重點開展管轄海域海水質量、生物多樣性狀況趨勢等監測,密切跟蹤赤潮等海洋環境災害發生發展態勢,2015年,全國發現赤潮共35次,東海次數最多,為15次。在東海區要進一步推進實時在線監測工作,建立在線監測技術體系,創新和集成海洋環境監測技術,優化現有監測技術,充分挖掘在線監測技術潛力,實現多種技術手段的綜合運用,以達到提高監測工作效能,切實保障監測數據信息質量的效果[6]。加大監測力度以達到降低污染的影響。

 

3.4 污染物的清理,滸苔打撈和無害化處置工作

 

開展滸苔衛星遙感監視監測和漂移規律研究等工作,密切關注海上滸苔動態,周密部署滸苔打撈處置。使用海監指揮船、滸苔打撈處置綜合平臺和艘漁船進行滸苔打撈工作。利用綜合打撈平臺,打撈的漁船,購置小型無人機等調查儀器,制作打撈網具工具,進行無害化處置和資源化利用工作。已使得東海海域滸苔蔓延情況得到有效遏制[7]。

 

3.5 深入推進海洋生態文明建設

 

我國海洋開發總體水平仍然不高,海洋環境污染日益嚴重,海洋災害造成的損失越來越大,大量的江河的污染度早已超過了其對污染的承受能力。推進海洋生態紅線劃定和海洋資源環境承載力監測預警工作,加大對陸源污染物監管監測,不斷提升海洋環境業務化監測能力[8],強化應對海洋環境風險管理,對東海區海洋環境質量改善具有積極作用。

 

4 結論

 

東海區的環境健康情況以及災害的影響程度不僅影響著該海區周邊區域城市的發展,同時直接關系到整個海洋的健康情況,控制陸源污染物的排放以及治理赤潮、滸苔綠潮更加緊迫,政府在加大法制力度的同時,不斷加大海洋監測力度,研究污染物打撈處理機制,以推進海洋生態文明建設。同時人民的生活以及城市的建設,都要做到與海洋環境的可承受力相適應,發展經濟要與環境保護可持續發展。

第5篇

關鍵詞:溢油 模擬風化 物理性質

Abstract: The article introduced a more practical Oil spill simulation device. The research had been well studied about the property test of light diesel oil and fuel oil (heavy oil) in the simulated weathering experiments which are simulated in the typical sea weather condition. It was gained rich experience through the research and offered much information for those who are striving to the study of simulated weathering experiments of oil spill.

Key words: oil spilling simulated weathering experiment physical property

前言:

隨著各國對石油需求的日益增長,石油海上開采、運輸也呈快速的增長。然而,由于戰爭、自然、人為事故等原因,海上溢油事故也頻繁發生。據統計,從1974年到2004年,全球共發生船舶溢油事故9266起,其中:超過700噸的事故有442起。在我國沿海,1976-2000年間共發生大小船舶溢油事故2353起,總溢油量約3萬噸1}

溢油事故污染的帶來的危害觸目驚心。油污所含的有毒化合物不只是污染海灘和港口,同時也會造成大量海洋生物的死亡,還有未死亡的生物都將因油污而累積相當的毒性化合物,并可以經由食物鏈食物網傳遞給人類。

然而,溢油污染帶來的最嚴重的威脅還是在于它能夠改變或破壞海洋環境中正常存在的生態系統。溢油污染對生態系統的初步影響是造成生物物種多樣性、豐度、均勻度下降,進一步則是敏感物種消退,另一些物種大量繁殖,群落結構受到擾動。受到溢油污染后的生物群落的變化和恢復過程通常呈現的是多種因素共同作用的結果。溢油作為一種外來的擾動因素,對生態系統的發展強行加注了一種相對統一的發展模式,生態系統會經歷一些優勢種之間強烈的相互作用,種群數量出現大幅度的波動,系統變得敏感脆弱,生態恢復需要很長的時間。2}

一直以來,溢油風化的模擬試驗都是海洋環境保護的重要課題。本文為了能真實地反映溢油風化過程,建立了典型溢油風化的實驗室模型,注入燃料油和柴油進行試驗。詳細記錄風化條件,并對不同風化時間間隔的溢油采樣進行適當的理化項目的檢測。

1、溢油仿真模擬裝置

溢油仿真模擬裝置,分為溢油池以及水流模擬裝置。其中的水流模擬裝置包括撥水板以及側面推進器,撥水板設置在該溢油池內,側面推進器設置在該溢油池的側面,所述的撥水板以及側面推進器的運動使得溢油池內的水流產生不同方向的流動。運行時使池中的海水形成平流、局部環流或湍流。撥水板設置不同位置和孔徑的孔,使溢油池的海水流動劇烈程度從上到下依次減弱,加上撥水板以及側面推進器能控制速度,所以此模擬裝置可以較真實地模擬海洋中海水的流動狀態。溢油池位于室外,自然條件和氣候條件真實。

注:1.1 裝置主體:增強的雙層耐海水腐蝕氯丁橡膠;

1.2 裝置主體尺寸:長約500cm,寬約300cm,高120cm;

1.3 試驗用水:海水,水位高90cm;

1.4 裝置其他配置:撥水板、側面拍打裝置、監控裝置;

2、溢油樣

溢油樣為燃料油(重油)和0#輕柴油 .每個溢油池注入一種油樣,注入體積約50L.

3、風化時間

溢油在海洋環境中一般都經歷蒸發、溶解、乳化、吸附沉淀、光氧化、微生物降解這6個風化過程。風化過程是十分復雜的,加上難以掌握的復雜多變的海洋環境,幾天的實驗時間顯然對研究工作是遠遠不夠的。3}本次試驗時間定為1個月。選擇的季節為夏季。因為試驗所在地區的夏季環境較為復雜(晴天、陰天、雷雨、臺風),這使得得出的結果更接近現實情況。

4、物理性質測定方法

本次試驗選擇了外觀狀態、密度、運動粘度、折射率、傾點、油中水分含量、凝點、色度項目的檢驗。

測試項目 檢驗方法

外觀狀態 ――

密度(20℃) GB/T 2540-1981《石油產品密度測定法(比重瓶法)》

運動粘度(50℃) GB/T 265-1988 《石油產品運動粘度測定法和動力粘度計算法》

GB/T 11137-1989 《深色石油產品運動粘度測定法(逆流法)和動力粘度計算法》

折射率 SH/T 0724-2002《液體烴的折射率和折射色散測定法》

傾點 GB/T 3535-2006 《石油產品傾點測定法》

油中水份含量 GB/T 11146-1989《原油水含量測定法(卡爾?費休法)》

凝點 GB/T 510-1983《石油產品凝點測定法》

色度 GB/T 6540-1986《石油產品凝點測定法》

5、模擬風化試驗氣候條件記錄

每天記錄試驗條件及氣候條件,如水溫、空氣溫濕度、風向風速、降水、天氣狀況等 。

6、溢油采樣及前處理

采樣目的為采得具代表性之溢油,包括適宜采樣點,含最少量之水,及維持樣品完整性。另外,所采集樣品位置需為不同區域且應是最厚油層處。

采樣時間:由于溢油中容易揮發的輕組分集中在前期蒸發,物理性質也變化較大,因此溢油樣品剛倒下去的前兩天取樣時間間隔不應太長,特別是剛開始0.5小時可以取樣。逐漸放寬到間隔2小時,4小時,1天,3天,5天。

采樣工具:不銹鋼表面取樣器.這種采樣工具適合表面樣品的采集,容積100ml,桿長50cm。另外,對于柴油油樣,由于油層較薄,為了方便采樣,將油水混合物盛于250mL分液漏斗中,棄去水層后,取得油樣。

采樣體積:保證每一樣品數量夠分析,盡量不浪費,采樣的溢油樣(油水混合物)約為0.3L。

樣品保存:取樣后保存在0.5L棕色玻璃瓶(或塑料瓶)中,同時在瓶上貼上每個樣品的標簽,標簽包含樣品編號、溢油種類、取樣日期、取樣人簽名等信息。

采集的樣品需要及時試驗。且樣品部分項目的測試須經過前處理。前處理目的是為了除去連同采上來的海水而得到代表性之溢油。在運動粘度項目的測定中,水分過多,會分相。達不到測試標準要求。而在油中水的測試項目中,如果水分過多,結果誤差很大。取一定量溢油樣品注入預先洗凈烘干的50ml離心管中。用離心機進行低速離心(低速離心是為了盡量保持溢油樣品的完整性),以分離水分和溢油樣品。

參考文獻:

[1]基于溢油模擬的船舶溢油污染風險評估 施欣 陳維皓 趙文朋 周舫震《系統仿真學報》2007年13期

第6篇

關鍵詞:海洋 交叉 學科 工程

中圖分類號: G420 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)11(c)-0103-02

20世紀在對海洋科學的研究上,研究者仍然借用自然科學的理論工具,對海洋進行多方面的研究和探測,先后對海洋物理學、海洋化學、海洋力學、海洋地球科學、海洋生物及海洋工程學等分支學科,及介于上述學科之間的交叉領域的邊緣學科;依托海洋科學的海洋技術已成為各國重點發展的高新技術領域。近幾十年來,隨著海洋事業的全面發展,人類圍繞海洋的開發利用和保護以及海洋權益的分割等,出現了不同層次的矛盾和沖突;解決海洋發展的問題,不僅涉及到自然學科的理論和技術,更涉及到了其他學科,如工學、醫學、政治學、經濟學、法學、管理學、社會學等眾多學科領域,也就是說海洋科學的發展已經與13類學科交織成眾多的交叉學科和研究領域;如相關文獻的海洋學史、海洋科學史、海洋經濟學、海洋文化學、海洋管理學、海洋政治地質學、海洋藥物、海洋生物醫學、海洋環境保護、海洋光學、海洋探測和海洋信息技術等各類研究領域。本文主要討論海洋科學與其他學科交叉形成的新領域對高校學科影響及發展特色。

海洋科學作為理學的二級學科,是研究發展在海洋中各種自然現象、性質和過程及其變化規律的知識體系,是一門多學科綜合性科學;它的研究對象是占地球表面71%的海洋、包括海水、海水中的物質、生物、海底沉積、海底巖石圈、海面的大氣邊界層和河口海岸帶等,它是地球科學的重要組成部分,其主要內容包括海洋中物理、化學、生物和低脂過程,面向海洋資源的開發利用,海洋軍事活動等應用研究,數學、力學、物理、化學、生物等基礎學科是不斷地想海洋科學參透與交叉,信息技術、空間技術、生物技術等在海洋科學的應用不斷拓展,形成了新的學科前沿方向和研究熱點。

1 海洋科學對人文社科領域的影響

人類在海洋中的生產活動的行為方式和生活方式,塑造了與在陸地生活的不同人文理念,從而形成了以海洋為背景特色的文學藝術特點,其中最為特色的就是媽祖文化,2009年10月,媽祖信仰入選聯合國教科文組織人類非物質文化遺產代表作名錄,可見海洋文化已經對人類活動有久遠的影響。海洋人文的多元化和多樣性,從學科的角度主要關注在哲學、文學、歷史學、民族學、民俗學和宗教學等方面;傳統農業文明和游牧文明是以陸基為本體基礎的世界觀;海洋人文社會科學的提出,與沿襲傳統感知陸地思維的學科理論方法、學術規范,具有狹窄的局限性和魯棒性,而對海洋問題的自然―社會―經濟一體化跨學科綜合方法來索解,梳理海洋人文、社會現象的條理和秩序,逐步建立海洋人文社會學科體系,建設好海洋政治學、海洋經濟學、海洋社會學、海洋法學、海洋管理學、海洋史學等交叉分支學科;各個學科在一級學科的領域自設海洋交叉二級學科;學習發達海洋國家在前沿領域的理論、概念和方法,吸收他們的建設成果和經驗,結合本土化海洋實踐的成果和經驗,檢驗和創新新理論,豐富和促進學科建設;需要政府和人文社會科學界的大力支持,加大研究資金投入,鼓勵針對我國面臨國際重大海洋問題的合共研究和公關,以應用研究推動基礎理論研究;扶持海洋人文社會學科研究,將中國海洋文明以獨特的演進過程加以考察,總結歷史和現實的海洋實踐,為國家實施海洋發展戰略、促進海洋開發、處理海洋事務服務。

但是海洋人文社會學科仍然是弱勢邊緣學科,與地域、文化、民俗等因素息息相關,但前景光明;近年來,“海洋社會科學研究”被列入《中華人民共和國海洋行業標準》,因此需要各個高校和科研單位根據各自的優勢,發展與海洋社會科學的研究。當前海洋科學在經濟學和管理學的融合主要體現在海洋經濟和海洋管理;典型的案例是廣東海洋大學海洋經濟與管理研究中心;而且廣東省作為經濟大省及擁有多個沿海開放城市,在涉海人文社科領域的研究比較重視和超前,如以廣東海洋大學為海洋特色的院校,在教學科研等平臺大力投入,建成了一個國家級實驗教學示范中心-水產科學與技術實驗教學示范中心,廣東省海洋文化產業研究中心、人文社科重點研究基地等;另外還有海南大學的以熱帶生物及南海發展為特色的涉海研究領域,建立有國際旅游島開發研究院、綠色智慧島協同創新中心、南海法律研究中心等科研基地;而江蘇省作為海洋大省,在海洋人文領域的研究一直處于劣勢,當前以淮海工學院的徐福文化研究所為代表特色文化研究。

2 海洋科學對工程領域發展的影響

本文涉及的工程領域指的是隨著納米技術、計算機技術、集成電路、互聯網、物聯網及云計算等新科學技術對傳統海洋的影響,傳統海洋科學的研究手段因此受到挑戰。海洋科學與工學中的一級學科形成了眾多的交叉科學,如海洋力學、海洋裝備與工程、海洋工程材料技術、水下聲學技術、海洋試驗技術、海洋遙感技術、水下導航技術、水下運載技術、海底觀測技術、航海技術、水動力技術、水下通信與信息系統、海洋信息技術、海岸工程、海洋船舶工程與結構、水下兵器、海洋環境、海洋氣象科學等;當然對海洋科學與工學領域學科的交叉學科,仍然沒有學術的科學命名及定義,在研究范疇仍然很模糊;在相關領域的研究仍然是以海洋為研究對象,以新技術為技術為手段,研究對海洋領域的認識和改造,提高對以海洋為研究內容的技術手段的發展。

典型的研究機構有中國海洋大學的物理海洋教育部重點實驗室、海底科學與探測技術教育部重點實驗室、海洋化學理論與工程技術實驗室、海洋信息技術教育部工程研究中心等;廈門大學的近海海洋環境科學國家重點實驗室、水生通信與海洋信息技術教育部重點實驗室、熱帶海洋研究所,及江蘇省海洋信息技術中心等。

另外海洋運輸學科也是工程領域中關鍵的內容,主要集中在海運船舶與工程、港口與海岸工程、海洋物流等領域,這類學科有著明顯的地域特色,人才需求主要分布在沿海開放或長江流域的城市;這類學科的海洋工程應用特別明顯,設計船舶領域中多項學科,如材料學、船舶設計、水下通信、水下運輸、水下探測;海岸工程涉及土木工程、建筑設計、港通方面,典型的院校如哈爾濱工程大學的船舶工程學院,西北工業大學的航海學院,廈門大學、江蘇科技大學等。

3 海洋科學對農醫學科的影響

海洋中有數以萬計的動植物,在對海洋生物的研究中至少可以獲得以下三種效益:第一研究海生生物的生命形式,了解基本生理過程,能夠通過生物的生命體征研究地球海洋的演變和特征,有利于對人類的海洋活動和水生生物發展;第二對于各種海洋生物的有效化學物質的研究,作為有用的生理藥物學研究工具,能夠更深入了解各種生命過程中的分子基礎;第三發現可作為藥物的新化學物質,開辟新的藥物源;因此催生了新的交叉學科,即海洋藥物和海洋生物醫學。

海洋水產及養殖、海洋捕撈是海洋農學的主要內容,但是由于長期的過度捕撈及海洋環境的惡化,漁業資源日趨衰退,因此近海水產養殖相關方向仍是主要關鍵內容;沿海各省都有海洋與漁業局等相關單位,統一部署和發展海洋漁業發展,國內學者對海洋漁業資源的研究主要集中在生物群落結構、稠作業類型資源監測和資源評估等方面。典型的研究機構有中國海洋大學的教育部重點實驗室,如海洋生物遺傳學與育種、海水養殖、海洋藥物;農業部水產動物營養與飼料重點實驗室、海洋食品工程技術研究中心等;廈門大學的海洋生物醫學工程研究中心、海洋微生物新藥工程研究中心等;廣東海洋大學水產經濟動物病害控制省點實驗室等;江蘇省海洋生物技術重點實驗室和海洋資源開發研究院等。

4 結語

海洋科學對其他學科及研究領域的影響還很多,但是從學科建設的角度來講,海洋跨學科或交叉學科對學科發展有著無法限量的前景,尤其對涉海高校或者沿海城市高校的發展是一個難得契機;隨著國家對海洋戰略的重視,當前國際政治與形式在海洋環境的不斷變化,海洋科學交叉研究的余顯必要性、迫切性和重要性。

參考文獻

[1] 王續琨,龐玉珍.海洋科學的學科結構和發展對策[J].大連理工大學學報:社會科學版,2006(27):29-33.

[2] 李果,鄭衛東.高校海洋學科發展要素探析[J].中國農業教育,2010(2):29-32.

[3] 陳濤.海洋社會學學科發展面臨的挑戰及其突破[J].中國海洋大學學報:社會科學版,2012(2):1-7.

[4] 楊國楨.論海洋人文社會科學的興起與學科建設[J].中國經濟史研究,2007(3):107-114.

第7篇

【關鍵詞】 進口蝦 蝦養殖污染 紅樹林破壞 淺海灘涂 擴大內需 食品安全

日本在上世紀80年代中期就已經意識到海水養殖特別是蝦養殖對海洋環境的污染和破壞,為規避過度養殖對海洋環境的影響而控制養殖量,在日本所消費蝦的90%以上依賴進口。日本蝦產品進口因其在蝦養殖國所造成的對環境的破壞而成為備受爭議的進口農產品之一。上世紀80年代中期日本各界就認識到在東南亞各蝦產品養殖出口國對所在國紅樹林及海洋環境等的破壞,呼吁各養殖國采取可持續發展的養殖方法和適當縮小養殖規模。本文通過分析日本各界對蝦養殖國的環境污染的認識研究、中國的蝦養殖狀況和各界對蝦養殖環境影響的認識分析,尋找在對日本出口蝦價格低迷,對美國出口蝦受貿易保護措施制裁的形勢下中國應采取的應對措施。

一、日本蝦產品養殖、消費及進口狀況

1、日本海水養殖蝦數量少

日本是群島海洋國家,漁業生產以海洋漁業為主。自1977年世界開始實施200海里水域經濟專屬制度后,日本的遠洋漁業生產受到很大打擊,捕撈量逐年下降,蝦產品捕撈量也由最高時1963年8.7萬t減少至2007年2.49萬t。為彌補遠洋漁業生產的不足,日本轉向發展本國200海里水域內的漁業生產,海水養殖生產迅速發展,海水養殖產量從1975年的60萬t增至1994年的134.4萬t。但其后逐年遞減至2006年的118萬t。海水養殖量遞減的原因,并非養殖生產不順,而是為了避免因增產帶來養殖密度過大,環境惡化,養殖物品質下降和引發魚病等。為使海水養殖生產持續穩定,近年日本將海水養殖產量控制在120萬t左右。日本海水養殖占海洋漁業的20%左右,以魚類(占22%,2006年數據,以下同),貝類(占36%),海藻類(占41%)養殖為主。蝦產品養殖量極少,1997年2241t、2007年1675t,1998年捕撈天然蝦2.7萬t,養殖2000t,進口28萬t,合計31萬t。不足部分長期從東南亞等國進口。

2、日本進口蝦來源國結構變化

日本水產品進口量居全球第一,是蝦進口大國,蝦進口量由1961年0.457萬t,增至1972年13.5萬t、1994年31.9萬t。90年代后蝦產品進口量在30萬t以上,1997年以后出現大幅度波動,介于25至30萬t之間,2008年進口量為26.26萬t。

上世紀60年代初至80年代初期,日本先后從中國、韓國、印度、印度尼西亞、泰國等進口天然捕撈蝦產品。由于蝦捕撈多采用海底拖網,致使天然蝦被“涸澤而蝦”,天然資源劇減。80年代中期開始在中國臺灣省,東南亞等地人工養殖。日本先后從中國臺灣,印度尼西亞,泰國,印度,中國大陸進口低價養殖蝦,日本市場蝦價大跌,90年代中期的蝦價降至60年代初期的一半左右,蝦成為物美價廉的大眾消費品代表。但短短數年后,臺灣蝦養殖業,就因高密度養殖而導致蝦池污染、蝦池池底老化而爆發蝦病,致使養殖蝦大量病死,臺灣蝦養殖業此后一蹶不振。

繼臺灣地區之后,泰國、印度、印度尼西亞、越南、中國大陸相繼成為日本進口蝦來源國。雖然養蝦池老化問題仍然沒能解決,但靠棄舊辟新、丟棄被污染和老化了的蝦池另辟新池,得以維持養殖蝦產量。東南各國主要養殖黑斑節蝦。中國以南美白對蝦等淡水蝦為主。

二、日本各界對蝦進口來源國蝦養殖污染的認識

1、日本出版的蝦養殖污染的相關書籍

日本人在上世紀80年代中期就意識到蝦養殖對海洋環境的污染、對岸邊紅樹林的破壞、對蝦養殖農戶的影響等。各界人士紛紛著書立說、實地考察、研討對策。代表書籍有《蝦和日本人》、《日本的蝦?世界的蝦》、《透過蝦能看到亞洲》、《有機蝦的旅行》、《亞洲蝦養殖的興起和外部不經濟的發生》、《亞洲的蝦養殖和貿易》、《蝦和日本人〈2〉生活中的國際化》等。

《蝦和日本人》通過對印度尼西亞養殖蝦的養殖、流通、加工過程的考察,描述了日本人喜食蝦,消費數量龐大的蝦;分析了東南亞各養蝦國砍伐岸邊紅樹林開辟養蝦場,向養蝦池投放大量抗生素等事實;分析了蝦進口國和養殖國之間利益轉移不均衡的矛盾,強調了日本人大量進口和食用養殖蝦對蝦養殖國人民生活的影響。

2007年版《蝦和日本人〈2〉》把20年前的數據更換為現在數據,介紹了養殖蝦品種由黑斑節蝦向其他品種擴展,揭示了東南亞以外的國家也加入養蝦行列,紅樹林被砍伐、生態環境破壞加劇及蝦養殖池被更多投放藥物的事實。介紹了蝦養殖農戶生活和20年前比幾乎沒有改善的現狀。泡沫經濟崩潰后日本蝦進口量停滯,已非世界最大蝦消費國,取而代之美國成為世界最大蝦進口國,中國也由世界最大蝦養殖國躍居為世界前六位的蝦進口國。盡管在東南亞等國由自然循環型粗放養殖方式向集約型轉變,養殖品種也由單一品種黑斑節蝦向南美白對蝦等多元化,但20年前論及的問題至今仍沒解決。即為造養蝦池而破壞紅樹林、過密養殖引發蝦病、養蝦池排水致海水污染、岸邊農田鹽化、養蝦農戶收入低、食品安全無保障等問題。

2、日本各界對蝦養殖國污染的關注

日本政府的相關部門、大學和民間組織,定期召開關于蝦養殖國問題研討會,派遣研究人員去蝦養殖國考察,組織養殖蝦問題研究會等。如1998年成立的“蝦問題研究會”,圍繞亞洲蝦養殖問題展開各種活動,探討日本進口養殖蝦引發爭論的原因,可持續的蝦養殖方法,分析研究紅樹林破壞和蝦養殖的關系等,1998年出版的月刊《水情報》中“蝦和紅樹林”專集,1999年和2004年分別召開的亞洲蝦養殖和環境研討會,探討越南,菲律賓,泰國,印度尼西亞等國蝦養殖和海洋環境破壞等問題,如紅樹林修復,養蝦池管理,養蝦池生產形態,以及提高養殖戶生活水平、改善沿岸山林地帶環境等。“思考21世紀水產業之會”,“紅樹林植樹大作戰聯絡協議會”,“水產綜合研究中心”等都對蝦養殖國的海水環境和對紅樹林的破壞表示擔憂。

3、蝦養殖的危害

蝦養殖由最初的粗放式養殖,逐漸發展至半集約式、集約式養殖。半集約式養蝦池約8年左右,集約式養蝦池約3年就得淘汰。蝦養殖戶把養殖廢水直接排放到江河湖海里,投放大量餌料和營養劑。海水養殖蝦會使水體富營養化,使水質和底質惡化;高密度養殖易導致蝦病蔓延,為防蝦病而投入的化學藥品和抗生素,會使部分病原生物產生抗藥性;黑斑節蝦等養殖會使岸邊農田土壤鹽化,殃及岸邊樹林和農田,被鹽化的土壤即使不再作養蝦池也不能再作農田使用;過度汲取地下水會導致地表下沉,增大水資源管理的難度;在沿海低地建養蝦池,使近岸紅樹林,鹽堿地和沼澤地以及農業用地遭到破壞。養蝦池的開發嚴重破壞大片灘涂濕地,破壞生物的棲息環境,減少動植物種類和數量,破壞岸邊生態平衡,致使許多環境發生變化。

三、日本對海洋環境保護和規避污染的措施

日本是蝦產品消費大國,在世界蝦進出口貿易中,日本占蝦進口總量的50%,美國占30%,但日本蝦產品自給率只有10%左右。日本為加強食品安全保障,提高水產品自給率,水產廳2007年修訂了《水產基本計劃》,設定水產品自給目標及可持續生產目標,計劃2012年魚和貝類自給率達到65%。日本為了保障蝦的生產和供應量,采取了加大在海外資金和技術投入力度,扶植海外蝦生產供應地,同時在國內研發零污染完全密封循環式海水養蝦技術。

日本2005年開始用“封閉循環式內陸海水養殖”技術養殖對蝦,在遠離大海的山村和都市的高樓中養殖,由于“內陸海水養殖”養植物生長快,并且不會造成水污染,且因在完全封閉的系統中養殖,不必使用預防疾病的各種抗生素,不會造成海洋污染。

日本2007年研發并投產了“完全密封循環式屋內型”蝦養殖設備,該設備采用回收養殖排泄物和殘餌,不換水技術,不污染海水。用塑料人工砂等凈化設備降低養殖成本。由于養殖設備小,占用場所小,不受所在地限制,不受外來蝦病的侵襲,不用投放各種抗生素,養殖蝦產品安全性高。

日本2008年6月開始在印度尼西亞增加大黑虎蝦養殖量,加大了投資力度,在養殖池底覆蓋高密度聚乙烯樹脂板,利用設置在池內的管道吸除底部沉積死蝦和糞便所形成的淤泥,頑固的淤泥定期將由潛水員潛入池底清除。養殖期結束時更換池水,防止淤泥粘附在池底,凈化養殖池水質,提高蝦的存活率和成長速度,日本希望能藉此技術增加養殖蝦產量。

四、中國的蝦養殖及污染對策

1、起步于淺海灘涂的蝦養殖

蝦產品占中國水產品出口總額的13.5%,日本是中國蝦產品第一出口市場,占蝦產品出口總額的20%。中國從70年代中期開始在黃海海岸淺海灘涂進行養殖,80年代初期逐漸向其他沿海地區推移。2007年蝦養殖量超過100萬噸,產量居全球第一。養殖品種以淡水蝦為主,南美白對蝦占對蝦養殖總產量的78% 。

縱觀70年代末至今的蝦養殖史,可謂是和各種蝦病害和污染格斗的歷史。早在80年代初期即發生蝦池污染,黑白斑病、斜管蟲、纖毛蟲等各種病害,90年代遭遇經濟效益不理想、養蝦專業戶嚴重虧損,陸源污染和赤潮等災害。南美白對蝦還因近親繁殖種苗,種質退化;產量供大于求,價格低迷;違禁藥物屢禁不止,影響對蝦質量;經銷商?蝦養殖戶和飼料廠間賒銷飼料嚴重,影響飼料企業發展;對蝦養殖人員素質低下,沒有經過專門技術訓練,甚至存在文盲養蝦,影響養殖技術的提高等問題。

盡管中國蝦養殖業和東南亞各國幾乎同步經歷了蝦病害,過度使用藥物,污染環境,破壞紅樹林等問題,但在日本的相關書籍中很少被提及。這應該和中國養殖蝦中近80%是淡水蝦,可以在內陸湖泊和池塘養殖,不存在大農場主圈地驅逐當地漁民而引發漁民失海、失地,蝦農生活貧困的問題,盡管養殖蝦供大于求及因殘存農藥超標蝦價逐年下降,但“2007年對蝦出口額為8億美元,全國水產養殖人員達2100萬,漁民人均收入從1978年的93元增加到2007年的6937元,增長了73倍。中國對蝦養殖業的發展,帶動了飼料工業、蝦產品加工業等相關產業的發展,極大提高了人民群眾的生活水平”。

2、由外部污染研究向蝦養殖自身污染研究轉變

90年代之前主要強調源于蝦池外部的污染,90年代開始重視蝦養殖自身污染及對環境的影響。90年代末期開始有大量文章論述海水養殖自身污染和對沿岸生態環境的影響。

3、中國養殖蝦面臨的世界環境

上世紀90年代中期以來,日本受經濟衰退和人們飲食高級化和對安全食品追求的影響,蝦產品需要遞減,日本政府為提高農產品自給率修訂了食品進口政策,通過制定“食品中殘存農藥肯定列表制度”、“進口加工品原材料的原產地證書制度”等,減少蝦進口量,加大進口蝦安全基準檢疫,大大提高了國外水產品擠入日本市場的門檻,日本水產品進口量逐漸減少。日本也以中國蝦產品殘存農藥超標而壓低蝦價格。蝦進口量由1994年的31萬9千t減少至1998年的26萬6千t,在日本蝦已失去了高級感,由高級食品失寵為一般食品,據日本大型婚宴公司經理介紹,最近在婚禮和宴會上用蝦做的菜肴數量減少,有很多人把蝦剩下。

中國在向日本出口蝦市場中還面臨和越南、泰國、印度尼西亞、印度等國的競爭,同時也面臨著和俄羅斯、加拿大等冷水蝦的競爭。

由于日本減少進口量,印度尼西亞等國已將出口至日本的蝦轉而出口到美國。然而2008年9月美國商務部認定中國蝦產品出口企業中,蝦產品生產和出口企業對美出口存在傾銷行為,傾銷幅度為27.9%到112.8%,向中國相關企業征收27.9%到112.8%的反傾銷稅,反傾銷稅對養殖蝦出口企業影響嚴重。

4、中國應采取的對策和措施

首先要盡量減少蝦養殖的自身污染和對近岸海洋環境的影響,盡量采用生物治理的辦法,如學習日本經驗引進刺沙蠶,采取魚蝦貝,鱉蝦立體混養方式;施放益生菌等微生物制劑控制有害細菌、分解有機質、調節水質,防治病害發生。無論是淡水還是海水蝦養殖,都要實行完全封閉循環式養殖蝦池,在減少外源對蝦池污染的同時,重視蝦養殖自身污染和對近岸海洋環境的影響,使養殖廢水凈化處理達標后再排放或完全循化利用。

其次“以食品安全為總領,建立與國際標準接軌的食品質量衛生安全標準體系,提高專業化標準化生產水平,提高產品質量”。不但在生產、加工、運輸的各個環節符合HACCP和進口國有關蝦產品市場準入標準,還要符合中國國內蝦產品的質量安全管理規定,保護國內消費者的利益。

在考慮“以市場需求為導向,提高目標市場消費者滿意度,根據目標市場消費者的消費心理和消費偏好提供適銷對路的產品”的同時,不能急于改變“以南美白對蝦獨撐出口的局面”而“嘗試出口養殖斑節蝦”因日本人喜食的斑節蝦在養殖過程中產生的對環境的破壞力在上世紀80年代末已被日本人充分地論證過。

再次要加大內需,減少盲目的不當出口競爭,保持蝦產品的適當價格。隨著中國經濟的發展和人均可支配收入的增加,中國也成為世界蝦產品的主要消費市場。在國內市場銷售,減少物流和運輸環節,豐富國內消費市場水產品種類,避免出現成本倒掛和破壞環境的,以蝦產品換取外匯的行為。

【參考文獻】

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第8篇

關鍵詞: 全球古氣候變化;樹木年輪;冰芯;珊瑚

中圖分類號:P46 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)19-0011-02

0 引言

全球環境正面臨一個十分嚴峻的形勢。全球氣候變暖、臭氧層空洞、酸雨危害、生物多樣性銳減、荒漠化加劇等問題引起了全世界的重視。為此,全球變化成為一個十分迫切的研究課題。為了預測未來的氣候變化,需要對過去氣候變化歷史有一個清晰的認識。

1 古氣候資料

古氣候研究利用鉆孔測得過去的溫度、海洋沉積物孔隙水變化、冰川范圍變化的測量、以及涉及化學、物理和生物參數變化的代用測量資料。上述參數反映了過去環境的變化,而在這些環境中代用資料增加或存在。古氣候研究依靠多種資料,以便能對結果進行交叉檢驗并更好地認識不確定性。目前廣泛接受和經檢驗的觀點是,許多生物有機體(如樹木、珊瑚、浮游生物和動物)改變其生長或種群動態,以適應不斷變化的氣候。活的和死的(化石)標本或有機體的集合在過去的生長過程中很好地記錄了這些因氣候引發的變化。在時間尺度上與儀器資料相疊加進行標定的基礎上,使用樹木年輪寬度和樹木年輪密度年代學測量網絡來推斷過去溫度的變化。雖然這些方法被大量采用,但是在以下方面存在一些擔憂:如現有測量值的分布;這些測量值如何在全球取樣;這些方法存在多達程度上存在空間和季節偏差,或者在與最近氣候變化的關系上所存在的明顯分歧[1]。

2 古氣候變化

古氣候學研究利用對氣候敏感的指示物的變化,推斷過去數百年至數百萬年時間尺度的氣候變化。這些代用數據(如樹木年輪寬度)可能會同時受到局地溫度和其它因子(如降水)的共同影響,并通常代表特定的季節而非全年。

20世紀后半葉北半球平均溫度很可能比近500年中任何一個50年時段的平均溫度都高,并且可能至少在最近1300年中是最高的。最近一些研究表明,北半球溫度的變率比TAR提出的要大,尤其是在12至14世紀、17世紀和19世紀這些偏冷的時期。20世紀之前的偏暖時期處在TAR給出的不確定性范圍之內。主要由于極冰退縮,在末次間冰期(約12.5萬年前),全球平均海平面高度可能比20世紀高出4至6米。冰芯資料顯示,那個時期平均極地溫度比現在高出3至5℃,這是由地球軌道差異導致的。格陵蘭冰蓋和北極其它冰原所造成的觀測到的海平面上升可能不超過4米,南極對海平面上升或許也有所貢獻。支持這些結論的資料最為廣泛,遍及夏季溫帶陸地地區。這些結論以代用資料(如樹木年輪的寬度和密度、冰的各種要素的同位素組成、珊瑚生長帶的化學成份)為基礎,這需要進行分析以獲取溫度信息和相關的不確定性。溫度和降水是關鍵的不確定性要素,在某些情況下難于分開,或代表特定的原因而非代表所有的年份。目前,有自TAR以來改進后的及擴充后的資料,例如包括更多站點的測量資料、改進后的對鉆孔溫度資料的分析以及對冰川、珊瑚和沉積物進行更廣泛的分析。然而,自1850年以來,無論是在時間和空間上古氣候資料比儀器記錄更為有限,所以使用統計方法來構建全球平均值,且這些也容易引起不確定性。目前的資料太有限而不能在儀器資料時期之前對南半球的溫度進行類似的評估。

TAR之后的一些研究表明,由于使用特定替代資料、處理的具體統計方法或調節尺度以反映過去的溫度,所以北半球多個世紀的變率大于TAR給出的變率。增加的變率意味著主要是在12-14世紀、17世紀和19世紀期間的氣候更加涼爽,由于火山爆發或太陽活動,這些現象可能與自然強迫有關。例如,與目前的情況相比,各種溫度重建意味著17世紀太陽活動的減少和火山灰活動的增加。一次重建揭示11世紀比TAR給出的溫度略溫暖一些,但仍處于TAR所引用的不確定性范圍內。過去的一千年期間冰芯CO2的記錄對自然氣候變率帶來另一種制約。北半球在工業化前從基于代用資料的溫度重建(

參考文獻:

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第9篇

[關鍵詞]溫室效應;海洋酸化;生態效應;海洋生物;CO2

中圖分類號:V448.25+1 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)15-0399-01

引言:海洋占地球總表面積的71%,海洋本身對污染物有著巨大的搬運、稀釋、擴撒、氧化、還原和降解等凈化能力。大氣中CO2的主要來源于生物的呼吸作用、火山爆發、石油煤炭泥炭等化石燃料的燃燒,可以通過綠色植物的光合作用以及海洋的吸收得到大氣中CO2的平衡。CO2排放過量會導致溫室效應,即導致全球氣候變暖。據統計,第一次工業革命以來, 海洋吸收了人類生活以及工業生產排放總量的三分之一。目前, 海洋每年吸收CO2的量約為人類排放量的四分之一(即約每小時吸收100 萬噸以上的CO2), 對緩解全球變暖起著重要的作用。然而,海水吸收過量的CO2,會使海洋的pH下降,即海洋酸化(ocean acidification,OA)。海洋酸化對海洋生態的穩定以及海洋生物的多樣性有著巨大的威脅,而這一影響是不可估量的。歷史中人為造成的局部海洋酸化,都會使此處海洋生物面臨滅頂之災。海洋酸化已經成為全人類亟待解決的環境問題。

一、 CO2的過量排放對海洋生態影響的探討

二氧化碳排放過量,首當其沖的就是溫室效應,學者們對近年來溫度上升的幅度一直爭論不休,但一致確認的是近年來全球溫度確實提高了,并且仍會升高。溫室效應會使兩級以及山地的冰川水溶化,溶化的冰水流入海洋,勢必會造成海平面上升。另外,升高的溫度也使近岸海水水體膨脹,進一步加速溫室效應導致的海平面上升。海平面上升對全人類來說是一場前所未有的災難。上升的海水會使島嶼、沿海蓄水層以及平原低地面臨被淹沒的威脅。另外,海平面上升勢必會改變潮汐規律,低潮灘成潮汐灘、中灘變外灘,線的內灘面積縮小。此外,海平面上升,還會改變環境因子,如鹽度等,這對海洋生物的生長都是極為不利的。

為緩解溫室效應,海洋可謂做出了不朽的貢獻,空氣中的二氧化碳除了被綠色植物吸收進行光合作用外,絕大多數都被海洋所吸收,隨即而來的就是海洋酸化問題。第一次工業革命以后,上層海水的H+上升了30%,上層海水的平均pH下降了0.1。照此以往,一百年后,海洋平均pH將會下降0.3~0.5個單位,正常海洋pH為8.2,下降為7.6。海洋固有一套化學平衡,若pH改變勢必會造成這些化學平衡的改變,雖然人們對此現象仍然知之甚少,但是海洋酸化對人類生存以及人類社會發展的威脅已經不言而喻。

海洋中CO2、、一直處于動態平衡中,其中占90%,占10%,CO2占不足1%。海洋酸化后,海洋中多出來的H+會打破這種平衡,多余的H+會和結合,生成和CO2,致使CO2增多、減少、增多,這些改變勢必會對海洋生物的生長以及海洋生物的多樣性造成影響。

二、 淺析海洋酸化對海洋生物的影響

鈣化作用是指海洋生物利用海洋中的CaCO3形成自身的骨骼或者保護殼,這種石灰質的外殼一般是由方解石或者文石組成。前文已述,海洋中的CO2、一直處于動態平衡中,海洋中的CaCO3之所以不會溶解是因為海洋中的處于飽和狀態。然而海水酸化以后,多余的H+會和結合生成和CO2,致使CO2增多、p少、增多,平衡被打破,鈣化生物就會出現不同程度的溶解。

海膽是海洋淺海生物的代表,同樣也是鈣化生物的典型代表之一。它作為發育生物學的模式生物已經有了一個世紀的歷史,因為海膽以及海膽有幼體具有骨針、齒、棘、殼等鈣化結構,因此也用來做鈣化作用的實驗研究。從海洋整體來說,近岸的海水pH更容易受到海洋酸化的影響,近岸海洋生物受到海洋酸化的影響較深海海洋生物更加明顯。同時,近岸海域也是漁業經濟發展、海產品養殖的關鍵地點。海洋酸化對海洋生態系統的危害勢必會嚴重影響到漁業經濟以及海洋旅游業的發展。有實驗研究顯示,海水酸化對海膽的授精作用影響不大,但卻對其幼體的生長發育有著嚴重影響,根據海膽所屬種屬的不同,受影響程度也有所不同。海洋酸化會使海膽的浮游幼體出現身體不對稱的畸形狀,也會出現浮游幼體骨針鈣化不完整,海膽浮游幼體的體長也較正常pH下發育的幼體體長要短。

三、 結語

隨著實驗研究的不斷深入,越來越多的實驗數據證明,CO2的過量排放就是眾多海洋生態問題的罪魁禍首。但是,這方面的研究還是遠遠不夠的,因為目前大多數實驗研究只是簡單模擬海洋情況,而真正的海洋要復雜的多。所以,建立一個模型,對于發現事物本質有著重要的作用。同時還需要物資和人力資源的大量投入,建立現場實驗,做長期實驗。另外,對海洋生物對海洋酸化的響應機制的研究也是十分重要的,只有這樣才能全面準確的推斷出各種物種在其真實生存環境下對海洋酸化的響應。各國政府也應對此事高度重視,在節能減排的前提下發展經濟,正視CO2過量排放對海洋生態和海洋生物的影響。盡早制定相關懲罰制度和節能減排的措施,積極促進人類社會與海洋生態系統的和諧相處。

參考文獻

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第10篇

關鍵詞:原油,分散劑,分散度

中圖分類號:TU99 文獻標識碼:A

隨著海洋石油開采業和航運業的發展,海上溢油事故不斷發生[1]。據統計,我國海上溢油事故年均500 起,大片石油漂浮在海面,并隨波浪和海風向海岸漂移,威脅著人類生活和海洋生態環境。分散劑能將大片浮油乳化成細小粒子分散于水中,減少其粘附海岸帶的幾率,同時增大了微生物與原油接觸的表面積,更有利于生物降解。2010年,墨西哥灣深水地平線漏油事件中已成功應用分散劑處理溢油,并經生態研究表明,適當使用分散劑對人類生活和海洋生態均產生良好環境效應[2]。由此看來,分散劑已在溢油應急處理中得到很好的應用。但實際上人們經常為了提高處理效果而過量投加分散劑,這有可能嚴重影響生態環境。而且,溢油后何時投加分散劑最有利于溢油處理,以及受什么條件制約,都有待進一步研究。

本文主要研究分散劑投加量、溫度、原油風化程度對原油乳化率的影響,為今后分散劑的使用提供參考。

1實驗材料和方法

儀器和藥品

1)儀器:FA2004N型電子天平;KS4000i型控溫搖床;722S可見分光光度計。

2)藥品:三氯甲烷(AR),無水硫酸鈉(AR)。

實驗材料

1)海水:由蒸餾水與海水素配制,pH=7.9,鹽度30‰,經高溫滅菌處理后使用。

2)油品:油品參數如表1所示。

表1油品參數

油品 來源 密度(20℃,g/cm3) 運動粘度(20℃mm2/s) API值

輕質原油 青島石化廠 0.856 25.57 33.8

重質原油 黃島油庫 0.987 86.55 11.9

3)分散劑:所用分散劑經國家海洋局北海分局化學消油劑核準公告。

測定方法

1)乳化率測定原理和方法

原理:乳化率的測定依據《溢油分散劑 技術條件》[3](GB18188.1-2000)。

測定方法:向125mL分液漏斗內加入50mL人工海水,1.0g原油及20%分散劑(分散劑的質量為原油質量的20%),振蕩乳化后靜置10min,取20mL下層乳化液,用等體積三氯甲烷振蕩萃取后靜置30min,可見分光光度計下測定并計算乳化率,所有實驗一式三份,取平均值。

2)標準曲線

準確稱取500mg標準油,溶于25mL三氯甲烷中,得到20000mg/L原油儲備液。分別取儲備液1、2、3、4、5ml,稀釋至10mL,對應濃度為2000、4000、6000、8000、10000 mg/L,測定650nm處的吸光度。以吸光度為橫坐標,濃度為縱坐標,繪制標準曲線,如圖1。

圖1 標準曲線

2實驗結果與討論

2.1 分散劑投加量對乳化率的影響

分別取分散劑投加量為15%,20%,25%,30%,35%和40%。其他條件不變,按測定方法進行實驗,結果如圖2。

圖2分散劑投加量對乳化率的影響

由圖2知,分散劑投加量增加的初始階段,兩種原油的乳化率均隨著分散劑投加量的增加而迅速增大,但投加量達到30%以后,對乳化率的影響不再顯著。

分散劑主要作用是將油乳化成粒徑很小的油粒,其中的表面活性劑成分附著在油滴表面,使親水基團向外,從而避免了油重新結合成大粒或粘附到懸浮物上,也增大了原油與微生物接觸的表面積,更有利于后續的生物降解。固然,分散劑用量的增加會提高乳化率,但并不是沒有限度的。用量不足達不到處理效果,用量過多效果不明顯,且易造成二次污染,加重海洋生態環境的破壞。1967年,托里峽谷號油輪溢油事故過量使用分散劑,導致海洋生物大量死亡,生態環境嚴重受到破壞。因此,使用分散劑時要慎重。

而分散劑只對中低粘度油有效,對蠟質及高粘度油幾乎不起作用,本實驗中所用重質原油性質偏向于后者,因此乳化效果較差。由此看來,油的物理性質也是影響乳化率的一個重要因素。

2.2 溫度對乳化率的影響

參照青島海水水溫變化情況,確定四個實驗溫度14℃、19℃、24℃和29℃。其他條件不變,按測定方法進行實驗,結果如圖3。

圖3溫度對乳化率的影響

由圖3知,兩種原油的乳化率均隨著溫度的增加而增大,且重質原油的乳化率小于輕質原油的。海水的溫度直接影響原油的粘度,從而改變油水界面張力[4],即:溫度越低,原油粘度和油水界面張力越大,反之則越小。而重質原油粘度比輕質原油大,受溫度的影響更大。因此,當溫度比較低時,可適當提高分散劑的用量。

2.3 風化程度對乳化率的影響

不同風化程度原油制備:將原油倒入燒杯中, 70℃加熱直至減少最初量的5%、10%、15%和20%,密封備用。其他條件不變,按測定方法進行實驗,結果如圖4。

圖4原油風化程度對乳化率的影響

由圖4知,兩種原油的乳化率均隨著風化程度的增大而減小,輕質原油的變化幅度更大。當風化程度增加到20%時,原油基本不能被乳化。

揮發和乳化是改變原油性質的重要風化過程[5]。原油中小分子量的烴類物質不斷揮發使油密度和粘度增加,更容易形成油包水的巧克力形式的乳狀液,從而導致乳化率減小。張秀芝[6]等在波浪槽模擬試驗中也指出:原油風化5 h之后,乳化率陡然下降,直至基本不能乳化。因此,風化程度對原油的乳化影響很大,應當在溢油發生后迅速作出應急對策。

3實驗結論

通過上述研究可以得出以下結論:

1)不同條件下,兩種原油的乳化率變化趨勢基本一致,輕質原油比重質原油更容易被乳化。

2)適當增加分散劑的投加量有助于提高原油的乳化率。但考慮分散劑對經濟和環境的影響,使用時要慎重。

3)海水溫度越低,對原油粘度和油水界面張力影響越大,乳化率越小。低溫時可適當增加分散劑的投加量提高乳化率。

4)風化程度越大,原油乳化率越小。原油風化程度的大小決定了原油是否具有可分散性,應當在溢油發生后迅速做出應急對策。

參 考 文 獻:

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[2]Terry C.Hazen,Ronald M.Atlas.Oil Biodegradation and Bioremediation:A Tale of the Two Worst Spills in US History[J].Environmental Science & Technology,2011,45:6709-6715.

[3]GB18188.1-2000,溢油分散劑技術條件[S].

[4]包木太,管麗君,馬愛青,等.化學消油劑乳化效果影響因素研究[J].中國海洋大學學報,2012,42(9):53-58.

第11篇

[關鍵詞]臥龍湖 遙感影像 Quickbird SPOT5

中圖分類號:TN919.8 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)01-0292-01

臥龍湖的地理位置和生態功能尤為重要,它是抵擋科爾沁沙漠南侵和防風固沙的重要屏障;同時,具有蓄洪防旱、調節氣候、降解環境污染,調節水生態循環等重要功能,這就使臥龍湖濕地的生態情況成為政府和群眾關注的焦點。因此,本研究利用2007年、2011年2個時段的遙感影像,以臥龍湖濕地為研究區域,提取2個時段的范圍線,并對提出的范圍線結果進行分析[1]。

1 數據源和數據處理

1.1 數據源的選擇

本研究采用2007年和2011年二個時期的遙感影像,2007年采用Quickbird遙感影像,分辨率為0.6*0.6米;2011年采用SOPT5遙感影像數據,分辨率為2.5*2.5米。同時收集了康平縣2011年現狀數據,進行矢量化。

1.2 遙感影像數據處理

使用的遙感影像數據為航空影像數據在數據預處理上,主要是通過幾何校正、正射校正、裁剪與拼接,最后與矢量數據進行配準。

1)幾何校正

遙感影像校正的主要步驟[5]:1、完成模型和投影參數設置2、采集地面控制點3、進行圖像重采樣(本研究選擇最鄰近像元重采樣法)

2)正射校正

由于此次研究區內地勢起伏,所以采用多項式進行影像的幾何糾正就能滿足精度的要求,利用數字高程模型進行正射糾正。

3)裁剪與拼接

遙感影像圖與項目區的范圍可能不吻合,所以根據項目區對影像圖要進行裁剪與拼接處理,此項操作在ERDAS9.2軟件中進行處理。

2 遙感調查方法與演變分析

本研究主要采用人機交換式解譯的方法提取范圍。首先對二個時相的影像進行閾值選擇然后二值化[2],初步得出解譯結果,然后通過各項材料進行空間疊加分析,對解譯的難點和重點進行外業調查取證,最終得出準確的范圍線。通過2個范圍的面積與范圍的范圍客觀比較,得出最終結論。

2.1 范圍線的提取

首先確定合適的閾值對圖像進行二值化處理,將水面與陸地分開;然后對二值化圖像進行邊緣增強,最后對邊緣增強圖像二值化并將柵格數據轉化為矢量數據,得到臥龍湖濕地范圍[3]。通過二值化處理成濾波增強,臥龍湖濕地二個時相的范圍已經初步提出,根據外業調查與內業核對,最終確定了范圍線,在ARCGIS軟件里面對柵格數據進行數量化處理,同時利用軟件空間分析能力,對臥龍湖二個時相的范圍進行疊加分析[4]。(演變示意圖)

2.2 臥龍湖演變分析

通過ARCGIS的空間處理后,將2個時期的臥龍湖濕地矢量化,最后進行疊加分析,從分析的結果上看,2011年的范圍線比2007年的范圍線有明顯的擴張,最主要的擴張地區在臥龍湖濕地的東部。

經過內業判讀資料收集與外業調研,之所以臥龍湖濕地范圍擴張,主要有以下二個原因[6]:

1. 自然因素的變化 2006年開始,臥龍湖濕地所在區域進入了豐水年,年降水量逐年增加;同時,由四道號等水庫放水,經多條河流排入臥龍湖水量也大量增加,這為臥龍湖濕地的水量恢復帶來了新的機遇。

2. 人為因素的變化 至2001年臥龍湖濕地成為省級自然保護區以后,加強了對濕地的保護力度,雖然2001-2003年期間臥龍湖濕地幾近干涸,但是從沒有放松對該地區的保護工作,拆除了一部分攔水堤壩,打通了臥龍湖濕地的主要輸水通道與河流,為臥龍湖濕地恢復制造了條件。

3. 旅游規劃的因素[7] 從分析結果分析,臥龍湖濕地發展主要位于東部地區,這個區域緊靠康平縣康平鎮中心地帶,主要是為了帶動旅游業的發展,為了在開發旅游業的同時保護好臥龍湖濕地,將這部分空間劃分為三個生態區:旅游密集區,內湖旅游區和外湖保護區。旅游密集區主要是旅游人活動區域,主要是康平鎮與臥龍湖濕地的接觸連接地帶,這部分對濕地威脅相對較小。內湖旅游區也可以叫做緩沖區,主要把經濟旅游區與保護核心區分開,主要可以從事研究、環境教育和培訓等活動。內湖保護區又叫核心保護區,進行全封閉狀態,避免人為干擾與破壞,使其進行自然恢復狀態,保持良好的生態環境。

3 結論

1) 本研究運用了高分辨率遙感影像對臥龍湖濕地二個時間的數據進行了處理與分析,使用了人機交換方法,采用了圖像濾波增強提取二值化圖像的技術,最終得出了臥龍湖濕地變化的分析結果,通過實際情況的調查,結果準確可靠。

2) 分析了臥龍湖濕地演變的原因,主要環境因素和認為干預,臥龍湖濕地生態敏感脆弱,具有可逆性,所以,要在進行經濟發展的同時,加強保護措施,特別是防止人為因素造成而導致對臥龍湖濕地的傷害

參考文獻

[1] 朱俊鳳等 珠江三角洲海岸線遙感調查和近期演變分析.國土資源遙感,2013, Vo1.25, No3: 130-137.

[2] 王李娟等 基于ETM遙感影像的海岸線提取與驗證研究【J】.遙感技術與應用.2010.25(2).235-239

[3] 馬小峰等,海岸線衛星遙感提取方法研究【J】.海洋環境科學.2007.26(2).185-189.

[4] 申家雙等.海岸線提取技術研究【J】.海洋測繪. 2009.29(6).74-77

[5] 夏春林;馬書英;王朝輝.城市地理信息系統中數據更新探討[J].遼寧工程技術大學學報;自然科學版,2006,25(2):186-188.

第12篇

關鍵詞:SPSS軟件; 因子分析; 聚類分析; 環境污染

引言

近年來,隨著城市經濟高速發展,城市規模逐步擴大、布局不斷調整。一方面,城市化的發展孕育了城市現代文明,改變了人們的傳統觀念,促進了經濟、文化、科技的全面發展。另一方面,隨著發展的需要,從環境獲取資源的數量越來越多,排放到環境中的氣體、液體和固體廢棄物也迅猛增加,既造成環境污染,又造成自然資源的破壞和再生能力的下降;同時隨著城市人口密集度的增加,產生的廢棄物也愈來越多,一定程度上會加重環境污染。因此,如何解決好經濟的可持續發展和環境問題的沖突,是一個亟待研究的重要課題。

一.環境污染數據統計與分析

(一)數據來源

本文以全國31個地區為研究對象,遵循科學性、合理性、可操作性和可比性原則,選取八項指標進行研究分析。具體為:x1:工業廢水排放量(萬噸)、x2:工業廢氣排放量(億標立方米)、x3:工業二氧化硫排放量(萬噸)、x4:工業固體廢物排放量(噸)、x5:工業煙塵排放量(萬噸)、x6:生活污水中化學需氧量排放量(萬噸)、x7:工業廢水中化學需氧量排放量(萬噸)、x8:生活污水排放量(萬噸)。數據均來源于《中國統計年鑒》(2010年版)。

(二)應用SPSS對數據進行因子分析和聚類分析

1.因子分析的前提條件

對變量進行巴特利特球度檢驗和KMO檢驗方法進行分析,可知:巴特利特球度檢驗統計量的觀測值為136.341,相應的概率P-值接近0。如果顯著性水平α為0.05,由于概率P-值小于顯著性水平α,則拒絕原假設,認為相關系數矩陣與單位陣有顯著差異。同時,KOM值為0.780,根據KMO度量標準可知,原有變量可以進行因子分析。

表1

2.提取因子

首先,對原變量采用主成分分析法提取因子并選取特征根值大于1的特征根,得到因子分析的初始解,經分析得出:工業廢水排放量、工業二氧化硫排放量等變量的絕大部分信息(大于81%)被因子解釋,變量的信息丟失較少,但其他變量的信息丟失較為嚴重(近40%)。因此,本次因子提取的總體效果不理想。指定提取2個因子,得到的分析結果不理想。指定提取3個因子,得到的分析結果是:此時所有變量的共同度均較高,各個變量的信息丟失都較少。所以,提取三個因子的總體效果較理想。其次,采用最大方差法,根據其中第三大列Rotation Sums Of Squared Loadings描述了因子解的情況,三個因子共解釋了原有變量總方差的83.535%,總體上,原有變量的信息丟失較少,因子分析效果較理想。第四大列:描述了最終因子解的情況。因子旋轉后,重新分配了各個因子解釋原有變量的方差,改變了各因子的方差貢獻,使得因子易于解釋。

3.因子命名

根據提取因子,得出因子載荷矩陣,采用方差最大法對因子載荷矩陣進行正交旋轉,并按第一因子載荷降序的順序輸出旋轉后的因子載荷,從而得出:第一個因子主要解釋了工業煙塵排放量、工業二氧化硫排放量、工業廢氣排放量、工業廢水中化學需氧量排放量,可解釋為氣體因子。第二個因子主要解釋了生活污水排放量、生活污水匯總化學需氧量排放量、工業廢水排放量,可解釋為液體因子。第三個因子主要解釋了工業固體廢物排放量,可解釋為固體因子。

4.計算因子得分

采用回歸法估計因子得分系數,并輸出因子得分系數。可寫出因子得分函數為:

F1=-0.074工業廢水+0.364工業廢氣+0.338工業二氧化硫-0.079工業固體廢物+0.450工業煙塵-0.140生活污水需氧量+0.201工業廢水-0.265生活污水

F2=0.345工業廢水-0.147工業廢氣-0.084工業二氧化硫+0.154工業固體廢物-0.249工業煙塵+0.418生活污水需氧量+0.031工業廢水+0.535生活污水

F3=0.004工業廢水-0.054工業廢氣+0.057工業二氧化硫+1.017工業固體廢物-0.053工業煙塵+0.081生活污水需氧量-0.125工業廢水+0.157生活污水

表2是各地區因子得分情況。按第一因子(包括河北省在工業煙塵排放量、工業二氧化硫排放量、工業廢氣排放量、工業廢水中化學需要氧量排放量)降序排列,可發現:河北省得分最高,為2.09,其次為河南1.89,北京得分最低為-1.44。河北省在第一主因子方面污染嚴重主要是因為河北省能源資源豐富,但是由于經濟增長率持續加快,產業結構屬偏重型,如今能源消耗已大于能源生產總資源,工農業的發展和人口的增加所帶來的環境污染問題嚴重影響了天津市的生態環境和可持續發展戰略的實施。

按第二因子(生活污水排放量、生活污水匯總化學需氧量排放量、工業廢水排放量)降序排列,可發現:廣東省得分最高,為3.38,其次為江蘇省為2.03,最低為內蒙古,為-1.48。廣東省在第二主因子方面污染嚴重主要是因為:廣東省水系發達,水資源豐富,但由于工業廢水和城市污水的排入,污染嚴重,水質性缺水的威脅加劇。

按第三個因子(工業固體廢物排放量)降序排列,可發現:重慶得分最高,為3.05,其次是山西,為2.68,最低的是青海,為-0.75。重慶在第三因子方面污染嚴重主要是因為:重慶是中國重要的現代制造業基地,國家高技術產業基地,隨著經濟和技術的飛速發展,如果沒有良好的處理措施,必然會造成過多的固體廢物存在。

5.聚類分析

為了更全面細致地反映我國各地區環境污染程度的層次差異,我們利用因子得分,采用系統聚類方法對我國各地區的環境污染程度進行分類。通過分析,可將31個地區分五類:

(1)環境污染最嚴重的有:河北、內蒙古、遼寧、山東、河南

(2)環境污染較嚴重的有:山西

(3)環境污染嚴重的有:江蘇、廣東

(4)環境情況好的有:重慶、貴州、云南、新疆

(5)環境情況較好的有:北京、天津、吉林、黑龍江、上海、浙江、安徽、福建、江西、湖北、湖南、廣西、海南、四川、、陜西、甘肅、青海、寧夏

三.對策和建議

(一)政府及有關部門嚴格把好建設項目的審批關。

(二)加強環境的綜合治理,對老工業、污染嚴重的企業項目要從實際出發,結合技術改造,加快治理力度。

(三)要進一步加強環境保護的宣傳工作,推廣發展循環經濟,鼓勵環保產業發展,引起全社會對環境污染的廣泛重視。

參考文獻:

[1]《中國統計年鑒》(2010年版)

[2]盧文岱主編,SSPSS for Windows統計分析(第三版),電子工業出版社,2009.11

[3] 胡一鵬,羅輝霞,雍慧. 影響區域大氣環境污染因子及預測方法初探[J]. 湖北生態工程職業技術學院學報, 2006,4(3):16-20.

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