海洋环境的变化大全11篇

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中图分类号：X84

文献标识码：A

文章编号：1007-3973（2012）006-001-02

1 概述

海洋环境监测是人类获取海洋环境信息、分析和掌握海洋环境状况的基本手段，是政府进行科学海洋环境管理与执法的重要基础。在海洋环境保护的实践中，海洋环境监测发挥了重要作用，作为海洋环境保护的重要工具，海洋环境监测不仅为制定海洋环境保护政策、措施提供了重要依据，也为满足广大公众环境知情权提供了依据。从某种意义上讲，海洋环境监测的能力直接影响着海洋资源开发和海洋环境保护的程度和效果。随着北部湾经济飞速发展，有针对性的监测方案对钦州湾海域的环境保护显得格外重要。本文结合钦州市临海工业发展规划特点、海域开发利用现状以及海域环境保护目标探讨海洋监测方案。

2 海洋环境监测方案

2.1 钦州市临海发展概况及保护目标

钦州市把石化、林浆纸、能源作为龙头支柱产业，延长产业链，打造临港产业集群。目前钦州临海工业以石化园区为核心，以中石油1000万吨炼油厂为龙头，积极引进下游配套产业项目；园内已投产石油化工、磷化工等企业。将来钦州市政府着力于加快产业集群，先后引进了国内外知名的石化企业进入园区，而且形成了一条低碳而又相互处于价值链高端的产业链。

钦州湾开发利用现状主要包括港口资源、海水养殖及滨海旅游开发等。

海洋环境保护目标主要包括茅尾海东岸度假旅游区、七十二泾风景旅游区、茅尾海西南部滩涂养殖区、茅尾海北部滩涂养殖区、茅尾海采砂区，茅尾海大蚝增殖区、沙井港航道、茅尾海红树林自然保护区、红林湾休闲居住区、茅尾海东岸辣椒槌片区、虾塘等，主要保护水质、生物质量、海洋生态环境、渔业资源和旅游资源等。

2.2 监测方案设计思路

本次海洋监测方案的监测站位设计主要结合目前已有的国家常规站位并综合考虑钦州湾海洋环境功能区划、钦州湾目前海域资源开发特点和单独进行废水排污的大型企业排污海域；监测项目的设计综合考虑海域水质常规监测项目、单独设置排污口工业企业废水的排放方式和特征污染物；样品的分析均按照《海洋调查规范》（GB/T 12763-2007）、《近岸海域环境监测规范》（HJ 442-2008）和《海洋监测规范》（GB17378-2007）各项目拟采用的分析方法进行；监测频率主要考虑海域三个特征水期枯水期、丰水期和平水期和生态系统特点等；全程质量控制。

2.3 海洋水质

(1)监测站位布设：本方案监测站位布，如图1所示。

(2)监测项目：气温、水温、水深、透明度、pH值、盐度、悬浮物、溶解氧、化学需氧量、无机氮（包括硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮）、非离子氨、活性磷酸盐、挥发酚、铜、铅、锌、镉、汞、砷、六价铬、总铬、硒、镍、石油类、氰化物、硫化物，苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间对二甲苯、苯乙烯等。

(3)采样方法：用观测船只进入预定站位，使用GPS 进行定位，测量水深。根据水深，进行水温、溶解氧、pH值 等现场观测，并采集水样，根据《海洋监测规范》（GB 17378.3-1998），水深10米以内只采表层（海面以下0.1～1米）；水深为10~25米，采表层和底层（离海底1～2米）；水深为25～50米，采表层、10米层和底层；样品进行分装、预处理、编号记录、保存。

(4)监测频率：本方案建议按丰水期、平水期、枯水期（三次）。

2.4 海洋沉积物

(1)监测站位布设：同海洋水质监测站位，如图1所示。

(2)监测项目：水份、石油类、硫化物、总有机碳、总汞（Hg）、铜（Cu）、铅（Pb）、锌（Zn）、镉（Cd）、总铬（Cr）、砷（As）、镍等。

(3)采样方法：取表层沉积物样品进行分析。

(4)监测频率：沉积物每两年一次。

2.5 海洋生物质量

(1)监测站位布设：本方案监测站位布，如图2所示。

(2)监测项目：根据当地海洋生物资源情况，选择有代表性的双壳类、甲壳类和鱼类分析其体内可食用部份的铜、铅、锌、镉、总铬、砷、汞、镍和石油烃含量。

(3)采样方法：现场捕获

(4)采样频次：生物每年一次（成熟期）。

2.6 海洋生物生态调查

(1)站位布设：同海洋水质监测站位，如图1所示。

(2)调查项目：微生物（细菌总数、粪大肠菌群）；叶绿素a和初级生产力估算；浮游植物种类组成，细胞丰度（cells/L），优势种分析，多样性指数；浮游动物种类组成（各类浮游动物的种数），生物量（mg/m3），密度分布（个/m3），多样性指数。

(3)采样方法：微生物采集水样；叶绿素a及初级生产力采水器采集，固定剂固定；浮游植物、浮游动物垂直拖网采集。

(4)采样频次：每年一次。

2.7 质量保证措施

为保证监测数据的准确性和可靠性，本方案监测实行全过程的质量控制：监测分析仪器经有资质的计量检定部门检定合格并在有效期内；野外采样监测仪器在使用前进行校准，确定监测采样处于正常状态才投入使用；承担监测任务的人员持有合格上岗证，监测数据经三级审核。

3 海洋监测方案设计考虑的关键因素

海洋监测方案设计考虑的关键因素建议考虑以下五个方面：(1)应该了解各个环境监测单位的工作概况，这其中包括工作范围、能力和服务性质等。这样能够让管理部门合理的配置、协调监测资源，减少重复工作浪费监测资源，充分发挥其作用。(2)从政府的海洋环境功能区划和临海发展总体规划出发，结合现有的海域资源利用开发强度和特点，合理的布设监测站位，选择特征污染物作为监测项目，使监测数据具有较强的代表性，便于政府对环境质量的掌控和对企业的监管。(3)充分调查环境保护目标。包括其分布、范围、生态系统、结构和功能、保护主要对象的级别以及相应执行的标准等。(4)考虑受纳污染物的环境载体自身的变化特点。表现在水期不同的海域变化，生物的成熟时期等。(5)方案调整。方案形成是在不断变化的，随着北部湾的发展，海域使用功、污染物排放的变化需要不断的对监测方案进行调整。

4 综述

总而言之，随着钦州湾海域资源利用强度不断增加，工业发展迅速发展，公众对海洋环境关注日益增强，海洋环境监测显得越发重要。笔者认为合理全面的监测方案能进一步加强海洋环境监测,更好地发挥海洋环境监测在海洋环境保护中的作用，有利于行政管理部门及时、系统的掌握钦州湾海域的环境质量状况，实现经济的可持续发展。

参考文献：

[1]　海洋调查规范(GB/T 12763-2007)[S].

[2]　近岸海域环境监测规范(HJ 442-2008)[S].

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一、山东半岛蓝色经济区建设过程中可能引发的海洋环境问题

（一）石油引发的海洋环境问题

渤海、黄海海域有着丰富的石油资源，在山东半岛蓝色经济区建设过程中，开发利用海洋石油资源必不可少。渤海海域的康菲溢油事故造成了渤海海域的大面积污染，对渤海的渔业资源造成了严重影响，渤海海域的海洋环境受到了严重污染。黄海也蕴含着丰富的石油、天然气资源，随着海上石油资源的不断开发利用，海上溢油的可能性在不断增大，海洋环境污染的风险加大。在山东半岛蓝色经济区中，青岛市黄岛区作为国家的石油战略储备基地之一，大炼油发展较为迅速，已经形成一定的产业集群。在海上运输石油以及石油储备过程中，管理不当容易造成石油对海洋环境的破坏。山东半岛蓝色经济区中，东营石油资源较为丰富，在蓝色经济区规划中，东营的目标是建成石油产业聚集区。在发展石油产业过程中，以及通过海上输出石油时，一旦石油泄漏会对山东半岛蓝色经济区海洋环境造成毁灭性的打击。

（二）港口建设引发的海洋环境问题

山东半岛蓝色经济区目标是成为东北亚国际航运中心。作为国际航运中心，港口建设是必不可少的。在山东半岛蓝色经济区中，靠近渤海的东营、滨州、烟台、威海等城市，都在积极谋划建设自己的出海通道，力争建成有着一定吞吐能力的大港口。在莱州湾海域，作为煤炭资源较为丰富的烟台龙口市，其规划为龙口湾海洋装备制造业集聚区，龙口港的吞吐能力需要不断的扩大，以满足经济发展的需要。烟台也正准备对烟台港进行扩容。青岛作为黄海之滨的港口城市，借助于蓝色经济区的平台，正在建设千亿吨港口董家口港。东营、滨州、威海等地也在谋划建设新港口。不难看出，在山东半岛蓝色经济区磅礴发展中，港湾的建设史蓝色经济区建设的重要一部分，是发展海洋经济的重要的基础设施。码头建设需要填海造地，需要在海岸带开展工程建设。因此，在海洋工程建设中必可避免地会对渤海、黄海海洋生态环境造成一定的影响，如果处理不当会对海洋污染造成污染或者破坏。

（三）海域使用引发的海洋环境问题

在山东半岛蓝色经济区规划中，要建成九大核心区，其中包括丁字湾海上新城和潍坊海上新城，七大区包括“海州湾重化工业集聚区”、“前岛机械制造业集聚区”、“龙口湾海洋装备制造业集聚区”、“滨州海洋化工业集聚区”、“董家口海洋高新科技产业集聚区”、“莱州海洋新能源产业集聚区”、“东营石油产业集聚区”。海上新城的建设需要填海造地以解决新城建设中的土地问题，七大区的建设需要一定的海域使用。加之在山东半岛蓝色经济区中，海洋养殖产业的发展等因素都会对渤海与黄海海域的生态环境造成一定的破坏。海砂是一种海洋资源，开采海砂资源对海洋环境的破坏，海砂可以作为建筑或者工业原料使用，其有着较高的经济价值。渤海、黄海海域有着较为丰富的海砂资源。近几年，随着海砂资源的日益重要，一些不法分子过度开采海砂资源，对渤海与黄海海域的海洋生态环境造成一定的影响。不仅会影响一些鱼类的生长，还会对近岸的海岸环境造成影响。山东半岛蓝色经济区的海洋环境相对于其他地方的海域，海洋生态环境比较脆弱，很容易造成海洋生态环境的破坏。

（四）陆源污染引发的海洋环境问题

山东半岛蓝色经济区内有黄河流入渤海，其他较大的河流有弥河、潍河、胶莱河等河流，其他河流不计其数。这些河流沿岸在发展经济的过程中，不可避免地会向河流中排放污染物，河流中的污染物随着河流汇入渤海、黄海对海洋环境造成一定程度的损害。不可否认，生活垃圾、工业废料的倾倒对沿海地区的海洋环境也会造成一定程度的破坏。2010年我国海洋环境状况公报的数据显示，随着经济的快速发展，陆源污染已经成为污染海洋环境的主要原因。因此，在山东半岛蓝色经济区发展的过程中，陆源污染对山东半岛海域环境的影响将成为主要的因素。加之，沿海地区的陆地垃圾的倾倒、工业废水的直接入海，都会对海洋环境造成一定程度的影响。在发展蓝色经济的过程中，应当更加重视对陆源污染的防治，减少陆源污染对海洋环境的破坏。

二、山东半岛蓝色经济区海洋环境保护法律规定的不足

（一）相关法律制度原则性强，缺乏可操作性

《中华人民共和国环境保护法》是我国保护环境的基本法，它为我国环境保护的原则和制度做了相关规定，为我国环境保护指明了总体方向。《中华人民共和国海洋环境保护法》中规定了海洋环境保护相关的法律制度。但是，这些法律中的很多规定都只是一种原则性或者概括性的指引，在现实中不能运用到实践中去，缺乏可操作性。相对于具体的规定而言，原则性和指导性的规定具有一定的概括性和模糊性，不能被运用到法律实践中去。这些原则性的规定，相当于“沉睡中”的条款，不能在保护海洋环境的实践中发挥相应的作用。对海洋环境的保护，应当制定更为切实可行的法律规定，能够在实践中被很好地运用到具体实际中去，这样才能更好发挥法律在保护海洋环境方面的作用。

（二）海洋环境立法滞后

法律是社会关系的反映，随着社会关系的变化会发生一定的变化。在实践中，立法具有一定的滞后性。在海洋环境保护方面，海洋环境的状况日益下降，海洋生态环境遭到破坏，严峻的海洋生态环境需要法律作出相应的反映。在法治社会，法律作为调整人的行为的一种规范，是最重要的一种引导人的行为的手段。现行海洋环境保护法制建设滞后，已不符合对海洋环境保护的现实要求。《中华人民共和国海洋环境保护法》从2000年修订以来，只有《防治海洋工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》一部相关的实施细则及法规出台，除此之外并没有其它配套的实施细则与配套法规。《中华人民共和国防治陆源污染物污染损害海洋环境管理条例》也是在十多年之前颁布，至今没有对其进行修改过，相关的规定滞后，已经不能满足对海洋环境进行保护的要求。相关的内容不完善，法律制度缺失，很多问题在法律上存在空白或者漏洞。

（三）责任形式单一，处罚力度不够，法律责任弱化

《中华人民共和国海洋环境保护法》第九章对违反相关法律规定的行为规定了相应的法律责任。在规定的法律责任中，主要的法律责任包括：罚款、警告、责令限期改正、暂扣或吊销许可证、没收违法所得等，其中在这些责任形式之中，运用最多、最广的一种形式就是罚款。《中华人民共和国防治陆源污染物污染损害海洋环境管理条例》中对违反法律规定者也都做出了相应的规定，其责任形式主要是罚款、警告、给予相关人员以行政处分等形式。《中华人民共和国海域使用管理法》以及一些地方性法规中的法律责任形式也大都局限于这几种形式。因此，从法律规定的这些责任形式中可以看出，违反保护海洋环境的相关规定，所承担的责任形式大多是罚款等行政责任，而且这种行政处罚的方式比较单一，处罚力度不够，使得以罚款为主要方式的处罚，在实践中对海洋环境保护的力度不够，不能起到相应的震慑效力，保护海洋环境的效果不是很好，很多违反规定者宁愿被罚款，还是去污染海洋环境，是因为违法成本低守法成本高所造成的，使得一些企业违反规定排污。同时，这种以罚款为主要处罚方式过于单一，并没有其他的责任承担方式与其配合使用，造成不能保证处罚力度，处罚的实际效果也会大打折扣。

（四）缺乏政府监测机构向受害者提供信息和资料

海洋环境受到污染后，根据我国现有的法律规定，利益受损的企业和个人如果用法律维护自己的合法权益，受害者应当提供受到损害的证据。由于对海洋环境污染的监测涉及到污染物的种类、污染物的浓度，以及海洋环境的特殊性，对于海洋污染证据的收集需要借助于高科技设备，并具备一定的专业知识，而受害者在这些方面处于劣势。受害者不具备收集证据的条件，对海洋环境污染的相关知识也不了解，导致无法收集到相关的证据。我国海洋环境保护法没有规定公众可以向政府部门及其监测机构索要监测资料的权利，也没有规定政府部门及其监测机构有向受害者提供监测报告的义务。因此，受害者一旦利益受到侵害，缺乏必要的污染证据，不能利用法律有效维护自身的合法权益。有损害必有救济，这是法治的应有之义，但由于海洋环境保护的相关法律规定不完善，使得海洋环境污染受害者的权益得不到维护。

（五）缺乏损失鉴定评估制度的规定

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(一)联合国海洋法法庭的实践

联合国海洋法法庭成立于1996年,是根据《海洋法公约》规定创立的一个常设性国际司法机构,在海洋纠纷及海洋环境保护方面发挥着重要作用。至今其判例不多,所管辖案件范围也很有限。④但其在海洋纠纷审理的专业特色、国际法规范依据的采用和解释、诉讼主体范围的扩大以及弥补国际法院和WTO争端解决机制的不足等方面做出了独特的贡献。

(二)相关国际公约成立的履约机制

1、《气候变化框架公约》的履约机制公约规定,基于公约的解释或者适用方面的任何争端,采取提交国际法院或按照附件中的仲裁程序进行仲裁或调解的义务是强制性的。⑤2、《海洋法公约》的履约机制该公约规定,一国在签署、批准或加入本公约时,或在其后的任何时间,应自由用书面声明的方式选择下列一种或多种方法以解决争端:国际海洋法法庭、国际法院、仲裁法庭或特别仲裁庭。⑥这种选择是强制性的,一方若依公约提起诉讼,另一方不得拒绝;而且其前提条件是,缔约国在自行选择的和平方法解决争端失败后,有义务将争端提交法律方法解决,并接受有拘束力的裁判可见,现代国际法针对气候与环境方面的国际争端解决机制均具有强制性特点。此外,尚有为数不少的国际环境保护组织,比如联合国环境与发展会议、绿色和平组织、世界自然保护联盟、世界自然基金等,积极承担包括保护海洋环境在内的环境保护公益事业,他们的行动也是在积极监督与履行海洋环境国际法规范规定的权利义务。

(三)海洋环境法律履约机制之缺陷

1、海洋环境保护与保全的管辖权执行情况不理想首先,由于许多船旗国是方便旗国,在领海管辖权的权利义务行使方面往往不作为。其次,各国对防污的规定没有严格的限制,解释不一、技术不统一、资金匮乏等现象普遍存在。传统国际法与习惯国际法在管辖权方面的规定接近失败。1958年的《领海与毗连区公约》仅仅是一种妥协与微妙的平衡。⑧2、司法程序的强制性仍显不足从《海洋法公约》规定的争端解决程序整体角度来看,仅仅包含了强制管辖与强制裁判,并未规定强制执行。如果出现当事方不履行海洋法法庭司法裁判的情况,就没有相关的补救办法。

二、完善海洋环境国际法律机制相关对策

为了让海洋环境得到更好的保护,相关海洋环境纠纷得到更妥善解决,国际社会及各国应该从以下几个方面采取切实对策。

(一)完善海洋环境国际法规范的相关内容

1、细化国际公约的相关规定《联合国海洋法公约》在海域物权、海洋区域划分、海上权利义务、海洋环境保护保全、以及海洋纠纷解决等方面做了较为全面而原则性的规定,但是许多具体制度不可能作一刀切的规定,全球各国各个区域的具体情况不尽相同,有待各国在照顾各个区域具体条件的情况下作出更为合理的安排,同时履行国际法上的条约义务。2、弥补国际公约之不足关于排污权交易制度,在大气污染领域,已有众多国际公约对此作出规定,比如《里约宣言》、《21世纪议程》、⑨《联合国气候变化框架公约》以及《京都议定书》等。但在进入海洋的陆地排污总量控制和排污权交易制度方面,尚且是国际法的空白。目前一些主要海洋国家实行的是国内法的排污总量控制制度。关于海域排污总量控制制度的谈判将有可能成为下一步的议题。3、推动强制管辖权的进一步发展在国际争端出现时,为了更有效地解决纠纷,国际社会逐步发展出一种准强制性程序,使得缔约国接受一种程序,在将来出现争议时自动接受争端解决机构的管辖。国际法的这项制度,先是在《国际联盟盟约》第12条和《联合国》第36条作了初步规定与尝试,接着《国际法院规约》第36条规定了任择强制管辖权,后来《海洋法公约》第289条又做了进一步发展,但其强制性仍然不足。国际社会可以考虑在此基础上,进一步明确不执行裁判的当事方应该承担何种责任。

(二)加强履约机制建设

国家履行国际公约规定的国际法义务,既有报复、反报和制裁等外部压力,又有自愿、声誉、秩序以及互惠等内在动因。影响国家遵守国际条约的因素大致有三:国家实力、国家利益和战略观念。瑏瑡三者当中,只有建立在国家实力基础上的国家利益追求才是有保证的。瑏瑢在海洋环境国际法义务的遵守方面,国家同样离不开对这些博弈因素的考量。因此,相关履约机制的设计也不可能脱离这些现实因素的制约。1、充分利用国际法院、联合国海洋法法庭目前还有一些国家尚未接受国际法院的管辖,也不打算将有关海域争议提交海洋法法庭,这些顾虑自然有国家层面的现实考虑。但从长远看,这些国家应该加强研究、充分准备,以便条件成熟、现实需要时,可以充分利用国际机制,享受国际机制带来的公平与便利。2、不排除设计出管辖权更广泛的海洋环境争端解决机制因为现有的国际性法庭处理的争端大都涉及国与国的重大事项,而有关国际组织、公司法人甚至自然人的诉讼案件则绝大多数情况下通过国内法律程序解决,有时诉诸国际仲裁庭。从程序角度而言,这些纠纷解决机制基本够用。但也造成不同区域同类纠纷的不同解决结果,加剧海洋环境国际法的碎片化。将来应当尽可能在更专业、更统一的基础上设计出适用于各类纠纷解决的综合机制。

(三)各国切实履行海洋环境国际义务

1、各国应批准和充分实施以《联合国海洋法公约》为中心的海洋环境保护与保全的国际法公约,并尽量将其纳入国内法体系以严格执行。2、各国应对本国船舶进行有效监督。由于船旗国监督不力会威胁到航行安全和海洋环境,并导致过度开发海洋资源。3、各国应进一步采取措施,有效应对海洋环境受到的各种威胁。例如应该加强国际合作积极解决海平面上升、珊瑚礁褪色、长期累积的海洋废弃物、过度捕捞行为以及海洋环境不断退化等实际问题。

三、中国实行海洋强国战略应该有所作为

中国已经把环境保护作为一项基本国策,将科学发展观作为一项执政理念。作为海洋大国,中国在迈向海洋强国的历史进程中亦应有所作为。除了加入《海洋法公约》,进行相关海洋法律国内立法与执法之外,今后还可以在以下方面加强努力。

(一)完善海洋环境国内法律体系

1、亟须修改《海洋环境保护法》该法第三章规定了“海洋生态保护”。但是,该法已不适合目前海洋环境的发展变化趋势,应该从以下几个方面进行修改完善:对海洋环境的整体性与隐蔽性进行综合把握,要求立法适度超前,具有预见性;改变海洋环境管理政出多门、分散执法的体制性弊端,解决“内部重复和重叠”之苦与“机构间竞争”之弊,设计出合理高效的联合执法新机制;改变海洋环境执法自上而下的落后模式,增加自下而上的公众参与新模式,提高执法透明度,尊重公众环境知情权。2、加强海洋生物物种保护中国于1993年批准《生物多样性公约》(CBD),同时于1992年开始编制《中国生物多样性保护行动计划》并于1994年正式。《渔业法》也建立了水产优良品种的选育、培育和推广、进出口检疫、安全性评价、限额捕捞制度以及水产种质资源保护区等制度。但在执法力度上有待加强。3、完善海上油污损害民事赔偿法律机制我国已于1980年加入《民事责任公约》,但尚未加入《建立国际油污损害赔偿基金公约》。在国内法,相关海事案件可以援引的法律依据包括《海洋环境保护法》和《海商法》等特别法律规范,除非这些特别法没有规定的才参照《民法通则》。这样一来,就会出现两个法律缺陷:一是没有赔偿基金制度,往往受害方得不到应有的赔偿甚至补偿;二是《海洋环境保护法》的“全额赔偿实际损失原则”与《海商法》的“责任限制”规定相矛盾,造成法律适用的混乱与同案不同判的不确定后果。瑏琐不仅如此,《海商法》的责任限额远低于《民事责任公约》的限额,这又造成在很多案件中受害方的损失根本得不到有效补偿。从损失的角度看,案件胜诉等同于败诉。4、制定海洋基本法,完善海洋法律责任体系中国应当尽早制定海洋基本法,确立海域管理有关实体法规则,完善海洋环境方面包括民事责任、行政责任与刑事责任甚至宪法责任在内的立体化法律责任体系,并在现有《海商法》和《海事诉讼程序法》等法律法规的基础上完善相关的程序法规则。

(二)积极合理承担海洋环境国际法律义务

1、海洋环境立法与国际接轨中国法在处理国际公约与国内法的关系时,采取了不同法律领域不同对待的方式。在海商法领域,《民法通则》、《海洋环境保护法》和《海商法》都坚持了国际公约优先的原则。瑏瑶然而,这个简单明白的原则在实践中,却出现了两种相反观点和做法:《民事责任公约》适用于所有海事案件,还是仅仅适用于有涉外因素的案件?究其原因,在于国际公约与国内法的关系在我国尚未根本疏通。当然,在大部分情况下,中国积极加入海洋环境相关国际公约并履行了公约规定的国际义务。2、积极利用国际海洋法规定的纠纷解决机制加强对包括国际海洋法法庭在内的海洋纠纷国际机制的研究,积极参与相关国际法律实践,明智地利用国际法创造的海洋环境国际机制,有效运用国际公共产品,为提升与巩固我国在国际上的大国地位增加法律筹码。

(三)积极参与国际合作

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海洋蕴藏着丰富的资源，是人类和所有地球生命的摇篮，也是为人类未来生存和发展提供庇护的蓝色伊甸园。然而今天，我们所生活的这个蓝色星球已经承受了过度的重负。保护我们赖以生存的海洋环境，已经成为我们不可忽视的责任!明天，由省海洋与渔业厅发起的 海南省XX年海洋保护行动计划将正式启动，在这重要的时刻，我们向社会各界郑重倡议：

一、积极参与全省海洋环境保护行动计划的各项活动。珍视海洋环境，呵护蓝色家园，我们责无旁贷!海南作为全国最大的海洋省，在海洋保护中不仅有自己的利益，也肩负着自己的特殊责任。承担这一责任，是我们的历史使命!

二、正式启用海南省海洋环境保护标志。在本次启动仪式上正式推出的海南省海洋环境保护标志，它蕴涵了海洋、环境、海南、和谐、未来的深刻含义。今后，我们将在各种场合广泛应用这一标志，并使之真正成为我们海洋环境保护行动的醒目标记。

三、保护海洋环境，从我们自身做起，从我们身边的小事做起。我们呼吁各界人士不向海洋丢弃垃圾、排放污水，不损害海洋生态资源，不捕捞受保护的海洋生物，不购买珊瑚、海龟等法律规章禁止的海洋生物制品。善待海洋，就是善待我们自己!

四、呼吁各界人士加入我们的志愿者行列。海洋环境保护，不仅是政府部门的工作，更是我们全体公民的崇高责任。不分老幼，不分职业，我们张开双臂，热切欢迎所有热爱这片蓝色家园的朋友成为我们的志愿者，与我们一起宣传蓝色生态保护理念，一起做一些力所能及的保护海洋环境的事情，通过我们自己的努力，使海洋永久美丽、家园永久安宁。

为了我们的海洋、我们的家园、我们的未来，让我们携手共同努力!

海南省海洋与渔业厅 海南省海洋环境保护协会(筹)

海南是中国的海洋大省。。。建设海南国际旅游岛，最吸引人的，也是最大的旅游卖点，就是海南优异的海洋环境，海洋环境保护是最重要的工作。。。

然而，不夸张地说，除了海口、三亚，海南几乎每处海域每天清晨都在上演炸鱼的悲剧，非常规律得就像每天学校的广播体操一样准时。。。凌晨58点左右。。。

因为喜欢海，这些年走遍海南的各个海岸，发现每个海域几乎每天清晨都能听到炸鱼的声音。。。这一点都不夸张。。。 同时，也潜入过许多海域，许多海底珊瑚，是被整个炸平的。。。是平的!!!。。。成为海底荒漠。。。以下有潜水拍的图片，大家可以看到惨状。。。

另外，炸鱼频发，也是贫穷和落后象征，国际旅游岛怎么能是这个样子的?!政府的威信何在?! 每天这么炸下去，海南的海里还剩下什么?!国际旅游岛拿什么来建设。。。

所以，恳请政府重视，严管严惩。。。同时疏导辅助，帮助贫困渔民脱贫。。。在海南杜绝炸鱼行为。。。建立合格健康的国际旅游岛。。。

保护海洋环境倡议书二

各位游客朋友们、各旅行社：象山港海域是著名的避风良港，也是公认的国家级大鱼池。然而今天，这片海域却不堪重负，港内鱼类总量已经低到了一个危险的水平，海面上漂浮物随处可见，沿海滩涂垃圾成堆。同时，渔家乐旅游安全问题频发，甚至造成了很大的人身伤亡和财产损失，给众多家庭带来了巨大伤痛。目前象山港奉化海域渔家乐出海旅游的主要是渔民自备的三无船舶(无船名号、无船籍港、无船舶证书，含排筏)，由于其自身构造、航运技术等原因，存在易翻船、孩童摔滑入海、食物中毒等多种安全隐患，还存在发生安全事故处置能力弱，发生侵害赔偿能力低等缺陷，容易给游客带来较多的不确定因素。切实保障游客的生命安全，努力保护象山港海洋环境，需要我们大家的节制和理性，在此，奉化市旅游局和奉化市旅游协会联合向广大游客朋友们和旅行社提出如下倡议：

一、积极参与振兴浙江渔场专项行动计划的各项活动，珍视海洋环境，保护渔业资源，呵护蓝色家园。

二、配合浙江省开展的浙江渔场一打三整治专项联合执法行动，即严厉打击取缔涉渔三无船舶、整治船证不符渔船、整治禁用渔具、整治海洋环境污染。

三、提高安全意识，不预定、拒绝乘坐三无船舶出海游玩。

四、注意饮食安全，选择执照齐全、正规的酒店品尝海鲜。

五、向周围亲朋好友宣传保护海洋环境的重要性及乘坐非法制造改装游船出海的危害性。

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随着人类活动对海洋环境的威胁日趋严重化，海洋环境问题引起了全球的关注，世界各国已采取积极的措施来保护海洋环境，减少或避免对海洋环境的污染。海上油污作为海洋环境污染的一种，其中的一种主要污染源是船舶的意外事故和经常性的排污操作所造成的海上污染损害。因此，当这类意外事故发生时及时采取合理措施减少或避免海洋污染损害就显得尤为重要，这实际上也就对海难救助提出了更高的要求：如何对有可能造成海洋环境污染损害的船舶及时进行救助，如何鼓励救助人积极进行救助，如何明确救助人与被救助人之间的权利义务关系等等，而这些又是传统的海难救助制度所不能完全解决的。因此，作为一项古老的法律制度，海难救助制度中的一些原则、规则须不断地发展以更好地调整这些法律关系。

从海难救助制度发展的轨迹来看，随着人们环保意识的不断增强，现代海难救助制度的发展和完善呈现出如下特点和趋势：

一、自愿原则具有相对性

自愿是指救助人进行救助作业活动并非基于法律的规定或合同的约定。根据传统的海难救助制度，假如是基于法律或合同之义务进行救助作业活动则不是自愿的，不能形成海难救助制度中的海难救助关系，如船员对本船在遇险时提供的各种劳务、引航员对船舶的引领、国家消防职能部门进行的灭火等行政行为，因为这些行为或者是基于合同的约定，或者是基于法定的职责。但是，随着海上航行风险的不断变化，特别是海洋环境污染问题引起了全世界的关注之后，传统的海难救助制度中的自愿原则发生了明显变化，沿岸国为保护其沿岸海洋环境，往往会在出现可能对海洋环境构成威胁的情况下，采取积极的措施以避免或减少对海洋环境的损害。在这种情况下，若仍然严格适用传统的自愿原则，则救助人没有救助报酬请求权，这不利于鼓励救助人采取积极的救助措施进行救助作业，也不符合海事立法的宗旨。

二、请求救助报酬突破了“无效果，无报酬”的限制

按照传统习惯，救助行为必须有效果，这是救助报酬请求权成立的一个前提。如果救助行为没有获得效果，救助人与被救助人之间不存在因救助财产而形成的债的法律关系，即不发生救助报酬请求权以及保证该权利实现的附属权利，如留置权、船舶优先权等。这也就是《1910年救助公约》所确立的有名的“无效果，无报酬”原则，在1980年以前的“劳氏救助合同标准格式”中一直沿用了这一原则，我国《海商法》第179条中也同样引入了这一原则。但是，很明显随着海上风险的不断变化，“无效果，无报酬”原则已不适应海上救助新形式发展的需要，特别是在救助具有污染环境危险的船舶或者船上所载货物时，这一原则很不利于救助作业的实施。

为了鼓励救助人对构成环境污染损害危险的船舶或者船上所载货物积极进行救助，以减少或避免对海洋环境的损害，保护海洋环境。《1989年救助公约》的第14条规定：如一船或其船上货物对环境构成了损害威胁，救助人对其进行了救助作业，但根据第13条所获得的报酬少于按本条可得的特别补偿，他有权按本条规定从该船的船舶所有人处获得相当于其所花费用的特别补偿①。这也就是有名的“特别补偿”条款。在我国《海商法》的第182条对此也有规定，该条规定：“对构成环境污染损害危险的船舶或者船上货物进行的救助，救助方依照本法第一百八十条规定获得的救助报酬，少于依照本条规定可以得到的特别补偿的，救助方有权依照本条规定，从船舶所有人处获得相当于救助费用的特别补偿。” “劳氏救助合同标准格式”的1980年版中，在“无效果，无报酬”原则的基础上引入著名的“安全网条款”（safety-net clause）。根据该条款，救助人对载有油类的遇险船舶进行救助时，即使没有取得成功或救助人由于受阻未能完成救助工作，只要救助人、其雇佣人员或人没有过失，救助人也可得到救助费用和不超过该费用15%的补偿，从而有限地扩大了传统的“无效果，无报酬”原则的使用范围。但是，安全网条款仅使用对油轮或部分装载货油的船舶进行的救助，对其他有可能损害海洋环境的危险品的救助尚不适用。

吸收《1989年救助公约》的立法精神，我国《海商法》第182条第2款还规定：救助人进行前款规定的救助作业，取得防止或者减少环境污染损害效果的，船舶所有人依照前款规定应当向救助方支付的特别补偿可以另行增加，增加的数额可以达到救助费用的百分之三十。受理争议的法院或者仲裁机构认为适当，并且考虑到本法第一百八十条第一款的规定，可以判决或者裁决进一步增加特别补偿数额；但是，在任何情况下，增加部分不得超过救助费用的百分之一百。”由此可知，在对构成海洋环境污染威胁的船舶或船上货物进行救助时，不再受传统“无效果，无报酬”原则的约束，而实行无效果亦有报酬的特殊原则。不过在适用这一原则时，救助人不能有过失，《1989年救助公约》的第14条第5款规定：“由于救助方的过失未能防止或者减少环境污染损害的，可以全部或者部分地剥夺救助方获得特别补偿的权利。”对此我国《海商法》的第182条第5款也有同样的规定。可以预见，如果救助人与被救助人就是否必须支付特别补偿发生争议时，救助人是否有过失将是双方争论的焦点之一，救助人应证明其本身不存在过失，否则将丧失获得特别补偿的权利。

三、救助对象的范围逐渐扩大

随着海事法的发展，作为海难救助标的的范围不断扩大②。传统海商法上的海上救助主要是指对船舶以及货物的救助，《1910年救助公约》中规定的救助标的也仅限于船舶、船上货物及运费，但随着航运及其他海上活动的发展，遭受海难急需救助的财产形式不断增加，海事法中所规定的救助对象明显不够。为了保障海上安全和保护海上财产，有必要将一些新的海上财产列入海难救助的范畴，如海上石油勘探设备、浮船坞、浮筒等。为了适应海上财产多样化的趋势，《1989年救助公约》扩大了救助标的的范围，将救助标的的范围扩大到船舶和其他非永久性和非有意地依附于岸线上的任何财产，而且还指出本公约所指的“船舶”不仅包括海船，还包括内河船，甚至沉船、弃船。我国《海商法》基本采纳了《1989年救助公约》的立场，其中的第173条规定：“本章规定，不适用于海上已经就位的从事海底矿物资源的勘探、开发或者生产的固定式、浮动式平台和移动式近海钻井装置。”值得特别提及的是防止或减轻环境污染损害成为《1989年救助公约》所特有的内容，该公约第1条第4款明确规定了“环境损害”，并将其定义为由污染、沾污、火灾、爆炸或类似的重大事故，对人身健康，对沿海、内水或其毗连区域中的海洋生物、海洋资源所造成的重大的有形损害。 需要指出的是公约并没有把防止或减轻环境污染损害直接作为救助的标的，但它是确定救助报酬和特别补偿的基础，因而从某种意义上说，防止或减轻环境污染损害可以视为海难救助的间接标的。因此，根据《1989年救助公约》救助人对环境进行救助是可以获得救助补偿请求权的，也有人因此把对环境的救助称为海难救助的第四种救助标的，并称其为：“第四海事财产”。由此可以预见，新的世纪对环境的救助将越来越来受到立法者及相关人士的关注。

四、鼓励救助人对环境进行救助

随着人们环保意识的增强，尤其是国际社会受Amoco Cadiz事件及其判决的影响，对船舶造成海洋环境危害的法律问题加强了研究。1978年3月16日Amoco公司的Cadiz号超级油轮在英吉利海峡距法国西北部布列塔尼（Brittany）海岸约25km的海上遭遇风暴触礁并很快断裂，使所载22.3万吨石油全部泄入海中，造成严重的环境污染。为避免悲剧的重演，在各界人士的共同努力下，《1989年国际救助公约》提出了特别补偿这一概念，对救助方在进行时为保护海洋环境所作的努力和受到的损耗进行补偿，以鼓励对有环境污染损害危险的船舶或船上所载货物进行救助。对救助人来说，救助具有污染海洋环境危险的船舶或船上所载货物是有特殊困难的，相对于一般救助而言，进行该类救助对救助人的技术要求更高，为促使救助人对具有污染海洋环境危险的船舶或船上所载货物进行救助，在确定救助报酬时就不能仅仅考虑救助人在对具有污染海洋环境危险的船舶或船上所载货物进行救助时所花的成本，还要使救助人获得一定的利润，以便救助人不断更新救助设备，培训救助作业人员等等，从而更好地对具有污染海洋环境危险的船舶或船上货物进行救助。

减少或避免对海洋环境的污染，保护海洋环境是包括救助人在内的有关各方所应尽的义务，《1989年救助公约》的第8条第1款规定：“救助人对处于危险中的船舶或其它财产的所有人负有下列义务：“（a）以应有的谨慎进行救助作业； （b）在履行（a）项所规定的义务时，以应有的谨慎防止或减轻环境损害；……”

第8条第2款（b）规定处于危险中的船舶或其他财产所有人和船长对救助人负有 在进行此种合作时，以应有的谨慎防止或减轻环境损害的义务。为了突出对救助方对具有污染海洋环境危险的船舶或船上所载货物进行救助作业的鼓励，有必要对救助方对具有污染海洋环境危险的船舶或船上所载货物进行救助作业的行为给予补偿，这也就出现了前面所提及的“特别补偿”制度。这在我国《海商法》的第182条中也有相同的规定，同时我国《海商法》的第185条还规定：在救助作业中救助人命的救助方，对获救人员不得请求酬金，但是有权从救助船舶或者其他财产、防止或者减少环境污染损害的救助方获得的救助款项中，获得合理份额。此外《1989年救助公约》和我国《海商法》都将救助方在防止或者减少环境污染损害方面的技能和努力作为确定救助报酬的考虑因素，使得在确定救助人的救助款项时不仅要考虑传统因素，还得考虑环境因素。这些都从不同方面突出了对救助方对海洋环境进行救助的鼓励。当然，“特别补偿”并不是营利性业务的酬金，它是一种费用，具有补偿性，旨在鼓励救助对具对有环境污染损害危险的船舶或船上所载货物进行救助。

通过以上的分析，我们不难看出，海事法中的各项制度是不断地发展着的，把环保的一些理念融入海事法律的发展之中，协调人类与海洋环境的关系，是新世纪海事法发展的一种趋势。海事法将同其它有关法律一起为环境保护、人类与海洋环境的和谐做出自己的贡献。

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中图分类号：P74 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）01（a）-0000-00

天津大神堂是我国北方纬度最高的现代活体牡蛎礁聚集海域，由于地壳运动和独特海洋生态环境，该区域内的长牡蛎（Crassostreagigas）、毛蚶（Scapharcasubcrenata）、褶牡蛎（Ostreaplicatula）和脉红螺（Rapanavenosa？）等海洋生物资源丰富。为了进一步保护贝类生物资源的多样性，2013年1月国家海洋局批准建立了天津大神堂牡蛎礁国家级海洋特别保护区，2014年7月天津市海洋局将“天津大神堂牡蛎礁国家级海洋特别保护区”划定为天津市海洋生态红线区。为加大海洋生态环境保护的力度，科学开发利用海洋资源，天津市建设了天津大神堂牡蛎礁海洋特别保护区平台，以期实现平台监视监控系统为区域提供更多、更好的涉海服务。

1 平台建设

1.1平台规划

天津大神堂监视监控平台是天津市海洋观测网络布局近岸近海海洋观测体系“三近、两远”中两远之一。项目建成后将成为全国首个基于离岸的海洋监视监控平台，开展天津北部海域的海洋要素观测和海洋环境监测。现阶段任务为对该海域实施全程监控并进行海洋基础数据监测，为该海域生态系统的保护和修复提供第一手的数据，未来将构建海洋生态环境安全风险评估体系，通过气象、潮位、水质、泥沙等数据进行观测监测，兼顾天津和渤海湾北部海域溢油、赤潮、环境监测、海洋灾害预警与防范、海域动态管理、海洋综合管理、海洋公众服务等海洋观测和监测的业务化应用需求。使保护区管理逐步走向科学化、现代化、实现其预期的资源合理利用与目标管理。

1.2监视监控平台与《天津市海洋环境保护规划》符合性分析

依据《天津市海洋环境保护规划（2014-2020年）》和《天津市海洋生态红线区报告》关于大神堂牡蛎礁国家级海洋特别保护区管控措施的要求“重点保护区内，禁止实施各种与保护无关的工程建设活动；加强周边海岸工程，如北疆电厂、中心渔港等入海排污监控”，该平台作为公益项目，通过平台在线监测系统的应用，对海洋基本要素和重点监测因子实现24小时不间断的跟踪，并通过无线数据传输影像资料，为科学决策提供依据。

1.3 工程建设概况

该平台选址于天津大神堂牡蛎礁海洋特别保护区的南端，距海岸直线距离约10 km，邻近天津中心渔港和北疆电厂。水上承台面积64 m2，顶面高程8.0 m，水上承台采用高桩墩台结构。承台下部建设一座靠船平台。由于项目位于海里，受波浪和海流影响较大，并受一定的冰荷载作用，工程采用钢管桩，同时为减小氯化物、硫化物等物质对钢管桩的腐蚀，平台钢管桩采取“钢管桩牺牲阳极保护阴极”的防腐措施，提高了平台的稳定性。工程建成后将围绕天津海域特点进行监控海域环境观测。

2 工程海域环境质量现状

为将海洋环境要素有针对性地进行比对，时时了解海洋环境趋势变化，我们以“2014年天津市海洋环境状况公报”大神堂环境监测数据作为背景值，通过平台在线监测系统，与人工检测进行比对，不断修正海洋要素在线监测指标，从而对未来环境变化进行趋势判断。

2014年天津大神堂牡蛎礁国家级海洋特别保护区海水水质一般，水体中主要超标物质为活性磷酸盐和无机氮。其中全部站位活性磷酸盐均超过二类海水水质标准。66.7%的站位无机氮超过二类海水水质标准。其它监测要素均未超标。

考虑到大神堂邻近海域是天津市主要的海水增养殖区，养殖面积2000公顷，养殖产量7000吨。检测结果显示，增养殖区海水中主要超标物质为无机氮、活性磷酸盐和pH。增养殖区内水体呈富营养化状态，近几年营养指数整体呈上升趋势，富营养化程度不断加重。

沉积物质量较好，均符合第一类海洋沉积物质量标准。

夏季监测共获浮游植物38种，平均密度为444×104个/立方米，多样性指数处于较好水平；浮游动物31种，小型浮游动物的平均密度为26146.6个/立方米，大型浮游动物的平均密度为251.4个/立方米，多样性指数均处于中等水平；大型底栖生物32种，平均密度为440.0个/立方米，多样性指数处于中等水平。

3平台的监测应用

3.1应用先进科技管理手段，增强资源可持续利用的技术支撑

针对海洋资源环境超载区和海洋生态红线区等重要管理区域，通过应用在线监测技术实现对水体主要水质参数（溶解氧、营养盐、石油类等）、生态指标（如自然岸线、滨海湿地、指示性物种等）等的全时段、全天候监督性监测，从而为海洋环境信息通报制度、海洋环境质量监督考核制度、海洋资源环境承载能力监测预警机制等提供更具时效性的数据支撑。

3.2平台在线监测系统构架设想

通过对主要污染物的指示性监测参数进行筛选，形成在线优先监测参数列表（表1）。结合平台的设计内容以及主要污染物的指标筛选，设备间设置温盐井、验潮井和监测预留井，可实时获取温度、盐度、重金属、溶解氧、营养盐、潮位等监测指标的连续数据。海水营养盐自动分析仪、海水溶解氧测量仪、硫化物现场测量仪、海水pH测量仪、海水营养盐测量仪、海水浊度测量仪、多参数水质仪、便携式流速流量仪和海水浊度测量仪等检测方法已成为海洋行业的标准。具有海水水质多参数测试系统和海洋海水样品采样系统，实现海水自动检测和采样功能。

表1 海水水质检测主要指标

项目

检测范围

检测精度

水温

（-5～40）℃

0.1

pH值

（0～14）pH

0.01

溶解氧

（0.0～20.0）mg/L

0.1

电导率

（0～1×105）μS/cm

±0.5%（FS）±1

浊度

0～1000NTU

0.01NTU

监测指标精度符合国家关于海水检测标准，具有自维护和自确认功能，可以实时掌握各模块及传感器的工作健康状况。

3.3在线监测应用的不足

各类化学、生物参数的在线监测技术复杂，成熟度较低，定量监测能力不足，且自动化程度不高、运行维护难度大。用于海洋污染状况和生态状况在线监测的传感器还很少；而营养盐传感器的维护保养要求高，每半个月左右需维护一次。在线监测探头易被生物附着，影响较大，定期维护成本较高。误差原因一方面是由于营养盐传感器易被生物附着，维护周期对测量精度影响很大，另一方面是由于传感器在测量时的过滤孔径要远大于实验室过滤孔径，测量结果受悬浮物影响很大。

4未来发展的应用―海洋生态环境安全风险评估体系建设

在完善海洋在线监测的基础上，结合天津市海洋环境突发事件的分析，识别天津海域水环境主要污染物，污染程度空间分布和变化趋势，数据信息平台除了具备在线监测数据管理分析功能之外，一般还应具备自动监控与预警、信息产品的制作与功能，可以实现浮标站位和参数管理、数据入库、预警预报、信息产品制作和等。建设海洋生态环境安全风险评估体系，对海洋生态环境安全事故的发生、发展、消除及生态恢复全过程进行风险管理，应依据风险评估的需求，建立风险评估体系，将风险评估贯穿到整个管理过程中，包括建设海洋生态环境安全信息服务平台、建立海洋环境应急信息系统、海洋生态环境监测数据、海洋环境灾害信息、海洋环境灾害风险源分布信息、海洋环境灾害敏感区域分布信息、海洋环境监视监测机构基本信息等相关数据库、建立海洋生态环境安全信息共享网络体系及共享服务平台等。对灾害发生几率及强度预测评估、紧急应对风险以及灾后恢复对策的评估，使之成为领导层面科学决策的支撑平台。

参考文献

[1] 天津市海洋局.天津市海洋环境保护规划（2014-2020年）

[R]. 2014.

[2] 天津市海洋局.天津市海洋生态红线区报告[R]. 2014.

[3]天津市海洋局.2014年天津市海洋环境质量状况公报 [R]. 2014.

[4] 乔延龙，陈亮，殷小亚.天津大神堂海洋特别保护区监视监控系统监视[J].海洋开发与管理.2015，32（9）：81-84.

[5] 叶颖，成方林，李博，等.海洋站（点）观测环境代表性调查与评估[J].海洋开发与管理.2015，32（10）：52-55.

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1 近海环境监测概述

所谓近海环境监测是指针对靠近陆地的近海海域进行环境变动的监测，随着现代海洋技术的发展，海洋环境保护、海洋资源开发以及相关的海洋科学研究都得到了迅速的发展，尤其是关于海洋环境的监测技术，通过安装在海洋洋底的各种环境信号传感器和浮于洋面的环境信号探测浮标，对近海、深海等海域环境的各种变动信息进行收集，并实时或准时的传送到位于陆地上的海洋环境监测中心，而海洋环境监测中心则通过对收集来的各种信息进行分析，计算出准确的海洋现实环境，并制定科学、有效的应对方案。

随着现代通信技术以及计算机技术的广泛应用，海洋环境监测技术已经成为一项集中多种尖端技术为一体的系统化技术体系，实现了自动化、实时化以及连续化的监测，利用洋底的传感器和洋面的浮标收集海洋环境信息，诸如盐分度、温度等数据，并利用浮标上的数据发射器采用现代卫星通信、移动通信等现代信息传递技术，将海洋环境变动信息传送到陆地上的监测中心，在整个海洋环境监测系统中，通信技术起着至关重要的桥梁作用，已成为海洋环境监测领域中重要研究的对象之一。

2 近海环境监测通信系统组成

现代近海环境监测系统主要由海洋底部和洋面的监测终端设备、融合通信技术的数据转发平台以及位于陆地的海洋环境监控平台组成，如图1所示。其中监测终端设备包括位于洋底和洋面的各种传感器、数据发射器的浮标，以及位于洋面以下一定深度的声学解调器，可以对海洋的洋流方向、温度变化、盐分度变化、波浪强度等数据进行采样收集；融合通信技术的数据转发平台装有可移动的通信装置和水上声学解调器，以及定位设备和供电装置，用于接收水下监测设备传来的声波信号，并通过移动通信装置的GSM、GPRS、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA公共网络进行发送，成为连接海洋监测终端和陆地监控终端的桥梁；而位于陆地的监控终端则有移动信息接收平台和计算机中心组成，负责对转发平台发送过来的各种监测信息的接收，并利用计算机中心的计算机系统对这些监测信息进行分析、处理和显示。

3 近海环境监测通信系统技术特点及相关通信技术

3.1 近海环境监测通信系统技术特点

⑴水上无线通信。该系统的通信分为水上和水下两部分，水上采用的是现代移动网络通信技术，与传统的卫星转播通信技术、电台广播通信技术相比，现代移动网络通信技术在近海环境监测中有着很大的优势，尤其是随着现代3G移动网络通信技术的发展，使得传输数据的种类、速度和质量都得到了明显提升。与应用最多的卫星转播通信技术相比，大大降低了经济成本；与电台广播通信技术相比，其传播距离更远，信号衰减更少。

⑵水下无线通信。而在水下，该系统的无线通讯采用水声调制解调通信技术，与传统的水下光纤通信技术以及电磁波脉冲通信技术相比，声波信号强度更好，而且声波信号也是目前水下传输信息的主要媒介，比如应用十分广泛的声呐系统。此外，声波信号也是实现水下远程信息传输的最可靠方式。

⑶海洋环境监测信息收集。该系统采用位于洋底的各种信息传感器，以及漂浮于洋面的具有信息收集功能的特制浮标来收集海洋环境监测信息，相比于单纯的洋底信号传感器和洋面浮标，以及船舶或潜标等单站监测方式，它实现了海洋环境监测的立体化、连续化，获取的信息更准确、更广范，通过监控终端操纵安装在洋底、洋面以及不同深度的传感器，可以实时获取近海、远海等不同海域的环境监测数据，实现大覆盖面、多采样点的海洋环境监测数据。

3.2 近海环境监测系统相关通信技术

⑴水上移动网络通信技术。现代近海环境监测通信系统的水上移动网络通信技术主要包括第二代的GSM（2G）、GPRS（2.5G），第三代的WCDMA（3G）、TD-SCDMA（3G）等移动网络通信技术，以及正待普及推广的TD-LTE-advanced（4G）通信技术。

其中GSM技术主要以及短信息的形式进行简短数据的双向传输，通过两个或两个以上的GSM模块实现相互间的短信息发送和接收，开发相对简单，但是对于需要传送大量信息的海洋环境监测中，其传输成本较高，传输数据类型也较单一；而GPRS技术引入现代互联网传输技术，可以实现快速登录、长时间在线，其数据类型和传输速度都得到了扩展和提高；而WCDMA、TD-SCDMA则是在GPRS技术的基础上进一步优化了数据类型和传输速度，其传输速率可达几百kb/s，并且利用无缝漫游技术很好的实现了各种移动网络与互联网的融合，使得图片、数字、视频等各种信息可以高质量的传输。

⑵水下水声通信技术。水下水声通信技术是用于海洋环境监测数据传输的重要技术之一，其工作原理是先通过位于海洋不同深度、不同位置的各种传感器、浮标，将海洋环境的有关监测数据（数字、声音、图像等信息）转换成特定的电信号，再通过换能器将电信号转换成类似声波的声信号，声信号可以在海水中很好的传播，再通过位于洋面的接收换能器将声信号转回电信号，电信号再经移动网络传送到陆地监控终端的移动信息接收平台，经该平台破译电信号后即可得到数字、声音、图像等原始数据。

4 基于移动网络通信技术的监测系统应用

现代移动网络通信技术在海洋环境监测中应用范围非常广泛，有海洋应急监测和定点连续监测。

4.1 海洋应急监测

海洋应急监测主要包括对海啸预警、溢油、赤潮以及其他海洋污染或海洋灾害事件的检测。近海环境监测系统将收集到的各种海洋环境变动信息及时发送给海洋管理部门的相关技术人员和管理人员，技术人员和管理人员凭借对监测数据的分析结果，制定合理的应对措施。海洋应急监测一般是用于对海洋多发的、具有一定破坏性的事件的监测，其覆盖范围较广、分散较大，一般用于整个海域的监测。

4.2 定点连续监测

定点连续监测一般是指对近海或深海中具有一定意义的特殊地点进行长时间的连续跟踪监测，比如架设石油钻井平台的地点、海洋洋盆与大陆架的连接地带或洋流路径点等对海洋环境可以产生明显影响的关键点。一般是在关键点安装传感器或海洋浮标，利用现代移动网络通信技术实时的把这些地点的监测数据传送到位于陆地的监控中心，以实现对海洋环境的连续监测，确保及时发现这些地点的海洋环境变动，从而制定有效的措施，保证生产的顺利进行和沿海居民的生命财产安全。

综上所述，海洋环境监测是现代海洋产业发展的关键技术之一，尤其是近海海洋环境的监测技术，不仅关乎到海洋产业的发展，还关乎到沿海居民的生命和财产安全。利用现代移动网络通信技术开发出的海洋环境监测系统，不仅可以做到对各个海域环境的实时、连续、高质量的监测，而且还大大降低了经济成本。在实际的操作中，应用移动网络通信技术的近海环境监测系统也取得了很好的成绩，随着新一代4G移动网络通信技术的普及和推广，相信在不远的未来，海洋环境监测系统中的各种技术会得到更好的发展。

[参考文献]

[1]胡展铭，姜文博，江伟伟，陈元，陈伟斌.通信技术在近海环境监测中的应用[J].海洋环境科学，2012，04：613-615.

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1.1常规监测技术

常规监测技术是应用时间最长、应用范围最为广泛的海洋监测技术。通过对监测人员在指定海域现场取得的样品进行实验分析，取得相关数据信息的方法来实现对目标海域海洋环境情况的认知。该方法以船舶为运输工具，由专业人员到目标海域采集实际样本，取得的数据具有定点和离散的特征，就数据本身而言，和实际情况一致性高，监测要素更为全面，因此是目前海洋环境研究的主要的数据获取手段。其缺点是数据采集以点带面，信息的全面性受取样范围和数量影响，对取样现场天候因素影响较大，实时性和连续性有所不足。

1.2遥感监测技术

遥感检测技术是在信息技术、计算机技术和传感器技术高度发展的基础上形成的现代化综合性监测技术。该技术以航空器、卫星、无人机等设备为载体，从高空对地面进行监测，极大地扩展了监测范围，监测信息收集更加全面，内容更加丰富，有助于宏观角度海洋环境质量状况的分析与研究。当前海洋遥感监测一般包括海表面温度、海表面盐度、悬浮物浓度、叶绿素浓度等项目。遥感监测，由其是卫星遥感监测能够长时间不间断地对大范围海域进行基本同步的近实时监测，其所提供的信息、数据规模大、种类多，对于海洋环境研究、海洋气象分析与预警的贡献和支持都是十分突出的。限于当前技术水平，遥感监测技术也存在着一些缺陷，比如遥感监测成像比例尺小，分辨率低，受目标海域自然气候因素影响显著等。这些问题都对遥感监测技术的推广和应用造成了一定负面影响。同时，遥感监测技术的获取的数据质量依赖于数据的提取和解译技术水平，这在某种程度上也限制了遥感监测技术的应用。当前遥感监测技术主要还是应用于海洋应急监测中。

1.3船载快速监测技术

船载快速监测与传统监测技术存在一定共同点，都是使用船舶进行现场取样。所不同的是船载快速监测技术是在取样后直接进行样品检测、数据分析，取得的数据通过Inmarsat-C卫星通信网络实时发送给数据中心。由数据中心按照相应程序，对收集的数据进行综合分析处理，从中找出对当地海洋环境影响较大的因素，通过对这些因素变化情况的分析，实现对行业环境质量状况的把握。船载快速检测技术具有数据准确、反映全面、可用性高的优点，对于海洋环境状况的分析评价数据支持能力较高。其缺点是成本昂贵、工作周期长，对于紧急时间难以作出有效反应，同时，船载监测受船舶航行范围影响，监测面积有限，对于取样时当地海域的天气和海况的影响也比较敏感。

1.4浮标监测技术

浮标监测技术的本质是传感器技术在海洋监测领域的应用。该项技术通过化学传感器、光学传感器、生物传感器等多种类型的传感器对现场海水进行取样并自动分析，并将数据经网络发送到数据中心，从而实现海洋环境状况的收集与分析。处理传感器技术外，浮标监测技术还综合了自动采样分析技术、电脑数据采集处理技术、数据通讯和定位技术、浮标设计和制造技术及防生物附着技术等多项现代先进技术，功能性极强，是今后海洋监测技术的主要发展趋势。

1.5水下无人站自动监测技术

水下无人站自动监测技术是通过建立水下无人值守海洋生态与动力要素自动观测站，对海水中所含物质、理化指标、水文特性等要素进行不间断的全水层自动监测，并将取得数据实时发送给数据中心，由数据中心负责数据分析处理的方法。

2海洋监测技术集成情况简述

海洋环境情况极为复杂，变化多端。单纯依靠某几种监测技术难以满足现代化海洋管理与资源开发的需求。这就需要将多种海洋监测技术集成一个整体，彼此互补，并结合现代化网络技术，构建成一个更为完善、全面的海洋环境监测网络，使海洋监测工作在实效性上、数据质量水平上、监测覆盖范围上等多个方面实现大幅度提升。当前海洋监测技术集成主要体现在两个方面，一是数据传输网络集成，通过将多种监测手段的数据传输集成到一个数据传输平台中，实现对多种监测手段的调度、控制，极大提高了监测工作开展效率。二是数据集成，既建立海洋监测数据库，通过对各类数据的集中存储和管理，实现数据的共享和高效利用。

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法案出台背景

澳大利亚是一个四面环海的大陆，其海岸线长达37521公里，其对外贸易运输主要依靠海运，海洋就是澳大利亚的生命线，因此澳大利亚政府非常重视海洋环境保护。澳大利亚制定了大量的海洋环境保护立法，并不断修改完善，仅仅自2010年以来，澳大利亚就在联邦和州的层次上修订了海洋环境保护法多次。

2010年11月9日，澳大利亚联邦通过了《2010海洋保护法修正案》，该法修正了《2008海洋保护（船用油污染损害的民事责任）法》和《1983海洋保护（船舶污染预防）法》，给2008海洋保护法增加了一节新的内容---响应者免责，以保护那些在燃油溢出事故中给污染受害者提供了合理帮助，并因此而拥有良好信誉的人员。而对1983海洋保护法则修订了一些条款，如对含硫燃油的使用要比本文由收集整理指定限值更高；要求澳大利亚海事部门同意安排一个在船上以外的地方，专门放置船上燃油供应簿。还要制定相关条款，要求保存关于损害臭氧层物质的记录，并在记录本中规定虚假或误导性条目的惩罚。此外，维多利亚州也在2010年9月28日通过了《2010海洋安全法》，该法修订了1988年的《海洋法》，目的是以一种更现代的安全管制方式改善海洋安全状况，其中包括防治海洋污染造成的安全问题。

同时，这也是新南威尔士州（以下简称新州）加强环境保护，严格防治环境污染的一个大趋势所致。2011年11月，新南威尔士州通过了《2011环境保护法修正案》。该法案针对那些有引发污染事件风险的组织应该准备遵守法案所带来的变化，包括增加报告义务，应对增大的处罚，要求制定污染事件应急反应计划和公开环境监测数据等等。

法案主要内容

2012年3月7日，澳大利亚新南威尔士州议会通过了新的《2011海洋污染法》，这部法律借鉴了《1973年国际船舶污染预防公约》、澳大利亚联邦2010年刚刚修订的《2010海洋保护法修正案》和新州刚刚修订的《2011环境保护法修正案》。法案的主要修订内容是禁止向国家水域排放有害包装物，排放污水和垃圾，如果有这些违法行为，则公司可能面临最高数百万美元的罚款。这部新法律也引入了一种更为全面的紧急计划和海洋污染报告制度，使得海洋污染事故反应和岸上污染事故的反应机制更为一致。

思考和借鉴

对由于海洋运输船舶引起的海洋环境污染，中国政府一贯高度重视，先后颁布了《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国防治船舶污染海洋环境管理条例》、《中国船舶及其有关作业活动污染海洋环境防治管理规定》等法律法规，并加入了《1973年国际防止船舶遣成污染公约》和《关于1973年国际防止船舶造成污染公约的1978年议定书》（“73/8防污公约”，73/78marpol）等防止船舶污染海洋的国际公约。

目前我国最新的海洋船舶污染防治法是交通运输部颁布的《中国船舶及其有关作业活动污染海洋环境防治管理规定》，该规定是中国政府履行《73/78防污公约》，确保公约的各项要求得以严格执行，使现行规定与公约最新要求相一致，与公约全面接轨的具体实施，对提高我国的履约水平具有非常重要的意义。该规定建立了比较完善的船舶污染预防制度体系，包括船舶污染物的排放与接收、船舶载运污染危害性货物及其有关作业、船舶拆解、打捞、修造和其他水上水下船舶施工作业和违法的相应法律责任等内容。明确了海事机构管理职能和船舶有关作业活动范围。明确了船舶污染防治管理的一般要求。建立了完善的船舶污染物接收作业管理制度。明确了船舶载运污染危害性货物管理要求。明确了船舶油料供受作业的管理要求。明确了船舶拆解、打捞、修造等水上水下施工作业的污染防治管理要求。明确了监督管理和法律责任。尽管该法在2010年颁布并在2011年得以实施，但我国的船舶造成的海洋污染事故仍然非常严重，考量澳大利亚新南威尔士州颁布的最新海洋污染法，可在以下几个方面思考和借鉴：

1、程序和实体并重在防治船舶污染海洋立法中同样重要

我国船舶污染海洋立法存在一个明显的问题，即轻程序，重实体。《海洋环境保护法》和《防治船舶污染海洋环境管理条例》均设定了防治船舶污染的相关制度，但没有明确在制度执行过程中所必须的操作性规定，《船舶及其有关作业活动污染海洋环境防治管理规定》弥补了这些不足，制定和完善了操作性规定，但这些规定多为实体性规定，对程序性规制明显不足。如对船舶污染物的接收，该规定只明确“船舶应当将不符合规定排放要求以及禁止向海域排放的污染物排入具备相应接收能力的港口接收设施或委托具备相应接收能力的船舶污染物接收单位接收，船舶污染物接收作业单位应当落实安全与防污染管理制度。进行污染物接收作业的，应当遵守国家有关标准、规程，并采取有效的防污染措施，防止污染物溢漏。”但审视该条规定，对船舶和船舶污染物接收单位之间的污染物交接程序并未规制，从而可能导致交接上的混乱，以致污染物遗漏。而澳大利亚新州《海洋污染法》要求船舶针对造成的石油和有毒液体紧急污染事故制定应急预案并随船携带。该应急计划的必备条款中就包含报告紧急事件必须遵循的程序、和主管机构合作应对的程序，特别是和船上负责通讯的人。在法定的垃圾处理计划中，也包括收集、储存、处理和处置垃圾的程序，包括使用船上设备来执行这些程序。

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2、信息披露：污染船舶负责报告，全程信息公开

在澳大利亚新州的海洋污染法针对船舶污染的防治规定中，关于信息披露和公开的法律规范非常多，特别是关于污染紧急事件应急反应中的信息公开。如对船舶污染海洋事故的报告义务：不仅要求污染船舶报告涉及石油污染和有毒液体污染事故，还要求船舶必须报告涉及丢弃废弃包装物，或者大船舶污水处理系统出现故障或失灵，导致未经处理或者未充分处理的污水排放。污染船舶报告的时间要求从“一旦有条件就报告”转变为“无条件的立即报告”；而且必须把污染事件从始至终的最新信息告知最高可达6个相关的主管当局；同时，设定政府的通告义务。如该法案授权部长发出一系列海洋环境保护通告，包括：海洋污染清除通告、海洋污染预防通告和海洋污染禁止通告。

我国虽然在《海洋环境保护法》中规定了任何船舶和民用航空器对海上排污或污染事件的报告义务，并在《防治船舶污染海洋环境管理条例》明确规定“任何单位和个人发现船舶及其有关作业活动造成或者可能造成海洋环境污染的，应当立即就近向海事管理机构报告”。其后又专章规定了船舶污染事故应急处置制度，其中也专门规定了船舶污染事故报告制度，交通运输部的《船舶及其有关作业活动污染海洋环境防治管理规定》重复了任何单位和个人对船舶污染的报告义务，但这种表面上宽泛的报告主体范围，实际上导致报告主体的不明确，同时由于没有明确报告的污染物种类，也造成善良的可能报告人无法确定是否属于该报告的污染。信息披露的主要责任是政府和企业共同承担的，尤其是在污染的处理阶段，政府作为监管部门，应该成为主要的信息公开来源，这也是我国船舶污染防治立法中，对政府信息公开义务的立法缺位。

3、法律实施：对污染船舶的处罚力度和对政府的监督

篇（10）

近年来，主要致力于全球变化区域响应与对策研究，研究领域包括海气相互作用与全球变化、气候变化和海洋环境的影响研究与评估，特别是中国近海及邻近海域对气候变化的响应及其对中国气候的反馈、气候变化对海洋环境生态的影响研究与评估等，并在国内外积极开展了学术交流与合作。

水天世界，烟波浩渺。我们赞叹它的壮观景象，却并不知它神秘莫测的生命动力。

600多年前，世界航海第一人郑和曾言：“欲国家富强，不可置海洋于不顾，财富取之于海洋……”。回首人类发展的近代史，正是一部蓝色文明史，一幅从陆地走向海洋、从蔚蓝走向深蓝的波澜壮阔的历史画卷。

今天，随着科学技术的飞速发展，人类正在迎来开发海洋、利用海洋的新时代。在这个进程里，国家海洋局第三海洋研究所无疑走在了时代的前列。在这片沃土上，有一个人已默默耕耘了20多年，在累累的硕果中依然淡然执著地前行着，不断给祖国带来新的光荣与骄傲，他就是国家海洋局第三海洋研究所、国家海洋局重点实验室研究员、副主任，中国科学院大气物理研究所联合博士生导师蔡榕硕。

远见卓识――海洋环境保护

我国沿海地区是人口密集和经济发达的地区，约占全国13%的陆地面积，承载了全国40%以上的人口，产生了约70%的国民生产总值。我国近海陆架有非常丰富的生境和物种多样性，是世界上生产力最高的陆架海之一，因而成为我国沿海地区社会经济可持续发展的重要基础。

在气候变化和人类活动加剧的背景下，近几十年来我国近海的海洋生物生态有明显变化，大面积赤潮等生态灾害不断出现，海洋渔业生物资源衰退严重，海洋生态系统的健康已受到影响，并威胁到我国沿海地区社会经济的可持续发展。然而，有关气候变化对我国近海生态系统的影响的认识还十分匮乏。

在我国近海海洋综合调查与评价专项（国家“908”专项）的支持下，国家海洋局第三海洋研究所主持并联合中国科学院大气物理研究所、国家海洋信息中心、国家海洋环境预报中心、国家海洋环境监测中心等单位开展了“气候变化对中国近海海洋生态系统的作用”项目的研究。

2011年，作为第一完成人，蔡榕硕教授获得了该年度海洋创新成果奖一等奖。“气候变化对中国近海海洋生态系统的作用”项目主要是从大气和海洋学科交叉的角度出发，以我国近海若干典型海域为主要研究对象，并以亚洲一太平洋地区海洋一大气系统的变化为切入点，采用了气候动力学、大气物理与化学、海洋水文、海洋化学、海洋生物学和海洋生态学等多学科交叉研究的方法，应用了多种数据资料，如现场调查资料、再分析资料和卫星遥感数据，以及现代数理统计诊断分析、数据同化和再分析、海洋生态动力学数值模式等多种方法，较为系统地开展了气候变化对我国近海若干典型海域特别是台湾海峡及邻近海域海洋环境与生态系统的影响研究和评估，提出了我国近海若干典型海域生态系统的气候变化适应性对策措施。他近年的部分成果包含有以下方面：

应用观测资料的研究显示，受全球气候变暖的影响，由东亚季风持续减弱引起的中国近海海面风应力变弱与北太平洋西边界流黑潮经向输运的持续增强，是导致我国近海区域尤其是从长江口到台湾海峡南部附近海域海表温度持续上升的重要原因。

通过采用统计诊断方法分析发现，自20世纪70年代中后期迄今，热带中、东太平洋海温上升，引起了热带大气环流和东亚季风气候异常，大气环流异常通过遥相关不仅影响我国华北地区气候，而且影响我国近海特别是东海近岸环境，并引起海洋生态异常。

通过综合观测资料的分析与前人成果，蔡榕硕教授研究了全球与东亚大气环流和中国近海环境的年代际变异，提出了东亚气候异常影响中国近岸海域并引起赤潮生态频繁发生的概念性模型影响，揭示了全球变暖背景下海温上升对中国近海生物地理分布和物种组成变化的重要影响。

应用观测资料与数值模式研究发现，近30年来东中国海及邻近海域的热力异常通过影响东亚大气环流成为导致中国大陆东部夏季年际气候异常的重要原因之一：指出1970年代以来，发生在热带中部太平洋的伪厄尔尼诺现象引起的海洋大气异常现象对中国近海及邻近海域的海温及我国的气候有独特的影响。

在我国第二次气候变化国家评估报告中，他参与评估了气候变化对中国近海区域环境生态的影响：在开展中的联合国IPCC第五次气候变化评估报告中主持了气候变化对全球主要区域海洋环境生态的影响、脆弱性和适应性的评估，获得了若干有关气候变化对海洋影响的新认识。

交流合作――连接世界的黏合剂

2005年，在国家海洋局海洋大气化学与全球变化重点实验室的支持下，蔡榕硕教授成立了全球变化区域响应与对策研究课题组，在国内较早且较为系统地开展了气候变化对中国近海若干典型区域海洋环境与生态系统的影响研究，并在国家重点基础研究发展规划项目、国家海洋局科研专项、海洋与气象公益性行业项目、中央科研院所基本业务费等科研项目的支持下开展了一系列气候变化与海洋环境的研究，包括国家“908”专项项目“气候变化对中国近海海洋生态系统的作用”、国家海洋局科研专项“我国沿海及近海区域对气候变化的响应与对策”、国家“973”计划项目“全球变暖背景下东亚能量和水分循环变异及其对我国极端气候的影响”、公益性行业项目“西太平洋暖池与近海对东亚季节一年际气候异常的影响”、“中国海平面变化预测及海岸带脆弱性风险评估技术与应用”等项目。所取得的一系列科研成果在国内外得到关注，并在国内外的重要学术期刊上发表。

通过上述的科研工作，他领导的课题组对有关全球气候变化对我国近海区域的海洋气候及相关环境生态取得了一定的认识，相关科研成果在我国第二次气候变化国家评估报告工作中得到应用。自2010年10月，蔡榕硕教授开始参与联合国IPCC第五次气候变化评估报告工作，在第二工作组中主持了有关气候变化对全球海洋主要区域的影响评估，该成果将在2014年为国际社会提供有关人类引起的气候变化对全球海洋主要区域影响的认识。然而值得指出的是，有关气候变化对全球海洋和我国近海海洋环境和生态系统的认识还存在较大空白，仍需要国际社会和国家有关部门加大投入，深入调查研究人类社会适应和减缓气候变化对海洋影响的对策措施，以提高人类与自然和谐发展的能力。

篇（11）

当代水下目标探测向低频远程发展,海洋环境噪声的低频特性倍受关注,航船噪声是海洋中的主要低频噪声源。近几十年来,海上航运量迅速增长,导致海洋环境低频噪声大幅升高,增加了海洋环境的噪声污染。本文依据港口进出航船信息库和船舶自动识别技术数据库资料,分析历史航船分布数据,依据获得的某开阔海域航船分布规律,建立数值模型估计了航船噪声源对低频海洋环境噪声特征的影响。结果表明,日进、出港的航船数近似满足正态分布,近海开阔海域单位面积、单位时间内的航船数近似满足泊松分布;由于海上航船的影响,海洋环境噪声强度呈明显的水平非均匀分布状态。

关键词

低频海洋环境噪声;航船噪声源;航船分布

海洋环境噪声的研究始于二战期间,Knudsen等(1948)给出了Knudsen谱曲线,战后Wenz(1962)进一步提出了经典的海洋环境噪声Wenz谱曲线,目前仍是水声工程设计经常采用的参考曲线。历经几十年,海洋环境噪声特性已经发生了很大变化,海洋环境噪声级的统计平均值已明显上升,这其中有人为因素和自然因素的影响:人为因素主要包括海上航船、海上石油钻探和各种军用声呐装置的使用等,自然因素包括气候变化、海底地震等。近几十年来,航运量快速增长导致海洋环境噪声级大幅升高,海洋环境的噪声污染增加,在西太平洋海域以及亚欧、亚美等主要航道附近尤其显著。美国国家海洋和大气管理局提供的统计资料(Frisk,2004)表明,1950年全世界范围内商船(包括油轮、货船、集装箱船以及其它大型海运船只)大约3万艘,约850万总吨,而1998年商船总数超过了8.5万艘,约5250万总吨,并预见在未来的20—30年,在世界范围内大船的数量仍有可能成倍增加。Ross(2005)整理发表了对1950—1975年由航船引起低频海洋环境噪声变化所做的详细分析,认为在这25年间低频海洋环境噪声级已升高了10dB甚至更高,这种趋势在当时的东太平洋和东、西大西洋最为明显,乃因这些海域通商航运增长所致。Ross根据测量数据绘出了不同海区50Hz海洋环境噪声谱级变化曲线及趋势。Andrew等(2002)对比了美国加利福尼亚中部海域1994—2001年与1963—1965年的海洋环境噪声测量数据,发现近30年来10—80Hz和200—300Hz的噪声级升高约10dB,100Hz的噪声级升高约3dB。

McDonald等(2006)的环境噪声测量数据对比显示,圣尼古拉斯岛2003—2004年的30—50Hz环境噪声级比1964—1966年增加了10—12dB,100—300Hz之间环境噪声级增长了1—3dB。McDonald等(2008)的浅海环境噪声数据显示,2005—2006年圣克莱蒙特岛附近存在航船时的噪声级中值数要比无航船时高6—9dB。Miksis-Olds等(2013)对比了印度洋2002—2012年的环境噪声数据,发现85—105Hz环境噪声级明显增高。另外值得关注的是,在航船数据库方面,国外已掌握了历年全球重要海域的航船密度数据,例如著名的历史船只数据库HITS(HistoricalTemporalShipping),其中就包含了我国近海的航船密度数据(Breedingetal,1996)。低频海洋环境噪声是影响水下远程声探测性能的关键因素,当代水下探测向低频远程发展,人们更加关注海洋环境噪声的低频段特性。航船噪声是海洋中的主要低频噪声源,本文依据港口进出航船信息和船舶自动识别技术数据库资料,对一段时期内我国某港口和某海域的历史航船分布数据进行分析,侧重讨论开阔海域单位面积单位时间进、出港的航船数分布,在此基础上,针对某开阔海域某时间段航船分布,按船舶辐射噪声谱级经验公式,初步估计了三处不同位置接收点的由航船噪声源引起的低频海洋环境噪声特性。

1海上航船分布数据

1.1数据获取当代声呐技术向低频远程探测迅速发展,航船噪声是主要低频海洋噪声源,要获取关注海域、关注时间内的航船分布情况,可以借助港口进出航船信息数据库、船舶自动识别系统(AIS),卫星侦察和飞机航拍等多种方式进行,每种方式所需要的费用和获取数据的质量均不相同,条件允许时可开展多种形式相结合的综合调查方式,这样获得的数据更为全面完整。

1.1.1港口进出航船信息库调研港口进出航船信息库数据包含了船舶进出港的交通调度信息,数据比较准确,具有较重要的参考利用价值,但由于每个港口只对管辖区域内进出港的船只进行管理,因此即使同时获取多个港口的航船数据,因调查范围相对较小,对了解较广海域的航船分布作用较小。

1.1.2船舶自动识别技术及其数据库船舶自动识别技术(AIS)由国际海事组织在九十年代推出,它通过安装在航船上的船载识别终端自动获取岸基和其它船舶信息,主要用于海上船只之间、船只与海上交管中心之间的相互识别,防止船舶碰撞。目前,我国300总吨及以上国际航行的船舶、500总吨及以上非国际航行的货船及所有客船均已配备AIS设备。AIS采用超高频频段,它的覆盖范围取决于天线高度、发射功率、接收机灵敏度、天气状况和气象条件等,通常情况下,AIS系统岸基接收站可以接收到距岸30海里范围内的船舶信息;超过这一距离,AIS信息传输受天气影响较大,对较远海域内的航船,岸基站可能接收不到其AIS信号,需借助卫星接收。

1.1.3卫星侦察技术利用卫星侦察技术来获取航船分布,通常采用光学成像和合成孔径雷达成像混合型侦察卫星获取一定海面面积的照片,再通过图像识别技术得到航船信息,不仅能保证任何气象条件下的信息获取,而且具有侦察覆盖范围广、分辨率高等明显优势(吴技,2009);但是受卫星数目和运行轨道限制,往往不能够实时获得关注海域的航船分布,另外卫星调查的费用也较昂贵。本文基于对前两种方式获取的海上航船信息进行分析处理,获得海上航船的分类分布。

1.2进出港口航船分类分布分析

1.2.1基于进出港口船只信息的航船分布由某港口进出船只信息库获取了2010年1月至2012年4月进出该港口航船的数据,其中航船类型主要包含各种进、出港商货船(包括集装箱船、散货船、杂货船、油轮等)和渔船、客船。图2是不同年份每月进、出某港口的航船总数柱状图,横坐标表示月份,纵坐标为月航船总数。由图可见,历年来同一月份进港与出港船只的数目基本持平,而不同月份的船只数量差别较明显;每年2月份因天数少,进出港的船只数量略低于其它月份。表1是该港口日进、出港船只统计特征,从表1可见,进出港商船的日均值相近,分别为47.3艘和47.0艘。进港商船数的最大值和最小值分别为139艘和13艘,出港商船数的最大值和最小值分别是191艘和0艘,调查天数共851天。表2和表3根据历史天气信息记录,对出港船只较少和较多的两种特殊情况出现的频数、具体日期和该海域对应的历史天气(大风、海浪、大雾等)状况给予简要描述。进港船只数目的日变化较平稳,出现大于80艘的情况只有一次,即最大值139艘,日期是2011年8月6日,正是气象部门预报2011年第九号台风即将登陆本地的时间,因而大量船只进港避风;而出港船只最大值191艘出现在2011年8月8日,即台风过后,由避风船只集中出港引起。极端天气出现的时段以及期间海上航船数的变化规律,对于今后利用历史航船数据、采用其它网络智能化推理方式预估某时日海上航船分布,进而估计低频环境噪声,具有重要指导借鉴价值,是一个不可或缺的输入量。图3是港口调查期间每日进、出某港口船只数的时间序列图(以天为单位,共851天),图中红色虚线表示进、出港船只数的日均值。与进港船只数变化相比,出港的船只数目的日变化情况不平稳,均值线以下超出两个标准差范围的值存在较多。图4给出了该港口日进、出港船只数的直方图及其正态分布拟合曲线,横轴为日进、出港船只数量,纵轴是航船数出现频数,图中红线是进、出港船只数的正态分布拟合曲线。从该图可看出,日进、出港航船数近似满足正态分布,但实际上由于恶劣天气海况出现的极端值情况明显偏离正态分布。因此,剔除受恶劣天气海况影响日进、出港船只数小于17艘的异常数据,只分析其余815天的进、出港船只数据,给出日进、出港船只数的直方图,以及正态分布拟合曲线,见图5;同时给出剔除异常值后的每日进、出港船只数的正态P-P图和去势P-P图,见图6,P-P图a和图b中实线代表以进、出港船只数日均值和标准差为参数的正态分布的理论累计概率,圆圈散点代表统计进、出港航船数的实际累计概率。如果进、出港航船数服从正态分布,那么这些数据点应与理论直线值(对角线)基本重合;去势P-P图c和图d反映了按正态分布计算的理论累计概率值和实际累计概率差值的分布情况,如服从正态分布,则圆圈散点应较均匀地分布在Y=0直线上下。可以看出,筛选异常值之后,日进、出港船只数的理论累计概率和实际累计概率的残差绝对值均在0.05以内,因此可以认为剔除恶劣天气海况的影响,日进、出港船只数均服从正态分布。

1.2.2开阔海域航船分布统计港口进、出航船信息库数据仅覆盖港口区域局部范围,为了获取开阔海域大范围和长时间的航船分布,调研了船舶自动识别系统(AIS)数据库,获得2011—2013年我国周边海域的航船历史分布数据。船只类型包括商货船、邮客船、部分渔船,不包括公务船和军用船。要了解航船噪声源的分布,需要掌握单位面积、单位时间内的航船数,本文以6′×6′经纬度面积为单位(即1个网格单元)对关注海域进行网格划分,采样频率为1次/h。图7给出关注海域2011─2013年的月度航船数变化,可以看出各月份的航船数量差别较大,其中5月和9月的船只总数较多,这两个月份处于每年休渔期的前后,受渔船集中出海捕捞作业影响。图8分别给出了2011—2013年渔船和商货船月度总数变化,每年5月和9月是小型捕捞船数量较高的月份,在6—8月禁渔期内,其数量相对较少,9月至来年的1月其数量缓慢下降,而2—5月则数量上升;商货船数量5月最多,6月次之,冬季最少。从航船的实时分布可以看出,5月绝大部分天数接收到AIS信息的船只距岸较远,6月和9月次之,而在冬季的绝大部分时间接收不到远距离船只的AIS信息,应该与气象条件等因素有关。考察单位面积航船分布规律时,考虑到远距离AIS信号受气象因素的影响较大,利用AIS系统所获距岸较远的航船分布有可能不准确,选取距岸较近的单元网格(AIS信息较全面),对这些网格内不同月份的航船数据进行统计,获取其单位时间内出现n条航船(n=0,1,2,…)的频率。单位网格(6′×6′)内航船数出现频率统计结果如图9所示,图中蓝色方框表示由AIS数据获得的单位网格内航船数出现频率;按照网格航船数均值μ为参数的泊松分布计算获得的概率用红色圆圈表示。蓝红两组数据比较吻合,且统计数据的均值和方差也比较接近,因此单位网格、单位时间内的航船数量可近似认为服从泊松分布,其中参数μ为该网格中单位时间内出现的航船数均值。

2航船对低频海洋环境噪声贡献的初步估计

本节在李家亮等(2014)针对噪声源水平非均匀分布建立的海洋环境噪声理论模型基础上计算由海上航船引起的环境噪声,给出不同位置接收点低频环境噪声强度的水平分布,并采用N×2D方法计算不同接收点环境噪声谱级随接收深度的变化曲线。计算采用的环境参数如下:海深40m,声速剖面分两种,一种是等声速,另一种是温跃层,如图10所示;考虑单层海底,海底声速为1650m/s,密度为1.5g/cm3,衰减系数为0.5dB/λ,计算频率为100Hz。图11是利用AIS系统获得的航船噪声源分布,用不同的颜色表示不同长度的船只,符号“”表示三个不同接收点R1、R2、R3,R1周边近距离船只较少,R2、R3位于不同的航道附近,可见该海域航船噪声源呈水平非均匀分布,接收点周边的航船分布情况各不相同。各艘航船的航速和船长信息由AIS数据提供,航船噪声源级可以根据相关经验公式(Breedingetal,1996)计算获得,表4列出距各接收点最近的5艘航船信息,包括距离、方位和声源级。航船到接收点的声传播损失采用与水平距离无关的简正波理论进行计算。图12和图13分别对应等声速和温跃层两种声速剖面情况下,计算获得的R1、R2、R3在接收深度13m处的航船噪声强度沿水平方向的分布。结合图11可见,航船引起的环境噪声强度沿水平方向分布显著不均匀,且不同接收点噪声强度的分布不同:接收点R2左侧分布有航道,港口,航船密集,在右侧航船甚少,因此该接收点环境噪声强度水平分布左侧高,右侧明显低;而R1、R3周边均有若干航船,其噪声强度在水平各方向不同,距离近的航船对接收点的噪声贡献影响较大;相对于等声速,温跃层声速剖面情况下由于声传播损失的增加,各方向的噪声强度普遍减低。由此表明,航船引起的环境噪声强度呈水平非均匀分布,这与水平均匀分布的海洋环境噪声场显著不同,后者是水下探测中比较常用的关于背景噪声的一种假设。图14是两种声速剖面情况下三接收点的航船噪声强度随海深的变化,同时还给出利用风关海洋环境噪声模型(衣雪娟等,2005)计算的海上无任何航船时风速为6m/s的风关噪声级随深度变化曲线。从等声速梯度剖面的算例来看,海上存在航船时的海洋环境噪声级明显大于风关噪声级,且垂直方向的强度分布也与风关噪声不同;由于传播损失增加,温跃层声速剖面的航船噪声强度要明显低于等声速情况。

3讨论

海上航船是海洋环境噪声的主要低频噪声源,由于航船在海上分布范围广,对其全面调查代价较高。本文依据港口通行量和船舶自动定位系统,调查分析了一段时间关注海域的航船噪声源分布情况。由港口调查的进出港商船通行量统计数据可见,进出港商船的数量基本持平,每月的通行数量差别不大,在剔除极端恶劣天气海况影响的情况下,日进出港的航船数量基本满足正态分布。由岸基船舶AIS信息资料分析发现,关注海域的航船总数在不同月份的差别较大,五月份和九月份船只数量相对较多,而冬季的船只数量最少,这与相关海域休渔期政策的实施以及气象条件影响岸基AIS信息远距离接收等因素有密切的关系;对距岸较近的船舶AIS信息数据统计分析发现:单位时间、单位面积内的航船数近似满足小概率事件的泊松分布。海面航船噪声源水平分布具有显著的非均匀性,由于不同航船谱级以及源到接收点的声传播损失不同,会导致接收点单位水平角度内海洋环境噪声强度呈明显的非均匀分布,在航道和港口方向,以及近距离存在航船方向的噪声强度相对较高。与海上无航船、风速6m/s时的风关海洋环境噪声相比,海上存在航船时的海洋环境噪声级明显较高,本例中航道附近接收点100Hz环境噪声级高于无航船风关环境噪声(约20dB);另一附近航船较少的接收点,考虑航船噪声源后的环境噪声级也高于无航船时环境噪声级(约3dB)。因此,对于航船通行较为频繁的海域,海上航船噪声源对低频环境噪声的贡献甚为显著。