海洋环境特征篇1
关键词：溶解氧；影响因素；研究综述
中图分类号：o613.3文献标识码：a
随着海洋经济不断发展，海洋污染日益严重，富含n、p等营养物质的生活、工业废水大量排入海洋造成某些海域富营养化，直接导致某些海区海水缺氧现象日益严重。溶解氧(Do)代表溶解于海水内氧气的含量，绝大部分的海洋生物均需依赖溶解氧来维持生命。溶解氧水平不仅是衡量水体自净能力的一个重要指标，也反映了海洋生物的生长状况和海水的环境质量，对海洋渔业发展有重大影响。
然而，当前低氧已经成为世界范围内沿岸物理交换不良水域的一个主要环境问题，典型的例子当属长江口外的季节性大范围底层低氧现象[1]。Vaquer-Sunyer等人研究发现，许多海洋生物在溶解氧3mg/L～4mg/L时就受到显著影响[2]。此外，溶解氧水平在很短时间内就会发生剧烈变化，因此海洋溶解氧一直是保持海洋生态平衡最重要的环境因素之一。
为及时有效应对溶解氧含量过低对海洋环境产生的恶劣影响，针对溶解氧含量的分布特征及影响因素研究，一直是海洋环境监测和海洋动力学、海洋化学研究的重要内容之一，国内外众多学者针对重点海域、湖泊及生物养殖区溶解氧的分布特征及影响因素给予大量关注，整理归纳，主要有以下几片海域。
长江口海域溶解氧分布特征及影响因素研究
张莹莹、张经等[3]对长江口及其毗邻海域某断面上的溶解氧的分布特征的研究结果表明，在6月的航次中，Do值随着离岸距离的增加逐渐增加，底层Do值低于表层；8月份调查海区底层明显出现低氧状态，形成原因主要是海水层状结构稳定水交换较弱和有机物分解耗氧；长江径流n、p污染物的不断输入为低氧区域表层浮游植物的生长提供了丰富的营养盐，从而加剧了氧亏损。石晓勇、陆茸等[4]对长江口邻近海域的秋季溶解氧分布特征及主要影响因素进行了研究，结果显示，溶解氧平面分布整体上呈近岸高、外海低，表层高、底层低的分布趋势，在约20m深度存在溶解氧跃层。调查海域溶解氧不饱和状态由表层至底层逐渐加剧。该海域秋季溶解氧分布主要受陆地径流和外海水等物理过程控制，生物活动仅在底层溶解氧低值区有较大的影响。
黄东海海域溶解氧分布特征及影响因素研究
胡小猛、陈美君等[5]分析了黄东海海域的Do分布和季节变化规律，结果表明：基于太阳辐射导致的海水温度时空差异，影响黄东海Do分布及其季节变化的主要因素是黄海暖流和大陆入海径流。杨庆霄、董娅婕等[6]描述了黄、东海溶解氧的时空分布和变化规律，研究发现黄、东海溶解氧分布呈北高南低，西高东低，黄海比东海海域分布稍均匀；由于长江径流的影响和陆架深水区受太平洋和台湾海峡黑潮水影响，致使溶解氧的水平和垂直分布差别较大。
珠江口海域溶解氧分布特征及影响因素研究
罗琳、李适宇等[7]对1996年和1999年夏季珠江口的溶解氧进行了调查分析，结果表明：夏季伶仃洋水体溶解氧的表底层浓度存在显著差异；表层营养盐n的浓度为表层溶解氧浓度的主要影响因素；底层主要影响因素是咸淡水交汇形成的盐度差的层化作用，潮汐混合通过影响层化作用从而影响溶解氧的浓度。叶丰、黄小平等[8]分析了珠江口在极端干旱情况下溶解氧的状况，调查发现，在珠江特低径流量的情况下，珠江口邻近海域底层明显出现低氧状态；ΔDo与Δt和ΔpoC呈极显著的正相关，而与ΔS呈极显著的负相关关系；底层低氧环境的形成主要与极端干旱气候下低径流导致河口水体滞留时间延长及颗粒态有机物质在沉降过程中的分解耗氧有关。
其他海区溶解氧分布特征及影响因素研究
YounjooJ.Lee[9]的研究发现夏季纽约岛海峡区域会经常性出现氧不足现象，推断主要原因为有机颗粒物分解所致；其余季节底层溶解氧含量主要受水温影响。nikolayp.nezlin等[10]对UppernewportBay的溶解氧动力学的研究发现，河口起始处表层海水富含溶解氧，而底层海水是低溶解氧区，但海洋潮汐作用使得表底层海水进行交换，进而溶解氧浓度趋于一致。
结论
海水中溶解氧含量受生物、化学、物理等多种因素控制，总结前期国内外学者研究成果，水域溶解氧含量的影响因素主要在以下方面：（一）海气交换过程：海水中的氧气和大气中的氧气进行交换，表层水受其影响最大;（二）生物作用：当水体中浮游植物密度很大、叶绿素a含量很高时，强烈的光合作用使水体氧含量升高；相反，当浮游植物大量死亡，其氧化耗氧作用大大超过光合作用时，水体中溶解氧含量将急剧下降而使海水形成缺氧状态。（三）温度影响：当海水温度较低时，水体中的氧含量会随氧气在水中的溶解度增大而升高；反之，高温水体中氧含量会因其溶解度减小有所降低。（四）水交换作用：受海水动力过程（如潮汐、海流和上升流等）表底层海水交换，与陆源水、外海水之间的混合作用形成盐度层化，进而引起溶解氧含量变化。（五）有机物质的合成和分解，直接导致海水溶解氧含量的降低，但受限于水中n、p含量。因此，为保护海洋环境，确保水域溶解氧在正常范围内，对潮流流速小、水动力条件差、水交换能力弱且受沿岸影响严重的海域给予特别关注尤其重要。
参考文献
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海洋环境特征篇2
（1.威海市文登区海洋环境监测站，山东威海264400；2.威海市文登区水产技术推广站，山东威海264400)
摘要：根据2014年5月、8月和10月3个航次的调查结果，对五垒岛湾海域石油烃污染物的时空分布特征经行了分析。结果表明：该海域石油烃浓度三个季度介于0.012～0.030mg/L，平均值为0.021mg/L，均达到了一类海水水质标准。石油烃浓度表现出逐季增加的趋势，平面分布具有明显的季节特征。与历史资料对比发现，调查海域石油烃浓度低于比较海域，受污染较轻。
关键词：五垒岛湾；石油烃；分布特征
石油烃(pHs)是由多组分复杂分子结构组成的均质混合物，在开采、运输、使用等过程进入海洋，是我国近海岸主要污染物之一。石油烃污染物进入海洋后，在海水表面形成一层油性薄膜，严重干扰了海气界面间正常的气体、能量和水分交换，破坏海洋食物链，影响生态系统的物质循环和能量流动，引起海洋生物资源的衰退，并且可以通过生物富集、食物链放大，最终危及人类的健康。我国自20世纪70年代开始近岸海域石油烃污染物的调查和系统的研究[1-4]。之后相继开展了多项调查，涉及到了我国近海的主要海域[5-8]。特别是海湾石油烃的研究，王修林等[9]系统研究了胶州湾和渤海湾近30年石油烃的平面分布和动态变化，王江涛[10]等通过研究发现陆源排放和海上船只排放是胶州湾石油烃的输入来源。
五垒岛湾位于文登市南部海域，是文登主要的海水养殖区域，也是周围养殖池塘的主要水源。近年来，随着沿海经济的高速发展和南海新区城市化进程的加快以及卓达码头的建设，海上作业和运输频繁，石油烃污染物的泄漏途径不断增多，了解五垒岛湾海域石油烃分布特征对评价该海域的海洋环境状况及合理安排养殖区域具有重要意义，但至今未见有关五垒岛湾石油烃分布情况的报道，本文根据2014年5月、8月和10月对五垒岛湾的调查结果，分析了该海域石油烃污染物在时间、空间上的分布特征。
1材料与方法
1.1调查海域及站位设置
于2014年5月、8月和10月对五垒岛湾海域进行了3个航次的调查，站位布设如图1所示。
1.2样品采集及分析方法
样品使用抛浮式500mL无油棕色玻璃瓶采集表层海水，采集后样品中立即加入5mL1∶3硫酸酸化固定，带回实验室后立即用10mL正己烷分两次萃取，萃取液避光冷藏保存，按照《海洋监测规范》（17378.4-2007）规定的方法，用UV-2550紫外分光光度计计算石油烃的含量。油标采用国家海洋环境监测中心监制。石油烃的污染评价《按照海水水质标准》（GB3097-1997）采用单因子评价法，公式如下：
p=C实/C标
其中，C实为实际测浓度；C标为评价标准值浓度。一类海水中石油烃的标准值为0.05mg/L。
2结果与讨论
2.1五垒岛湾海域石油烃浓度的季节变化
2014年春、夏、秋三季表层海水石油烃的浓度介于0.012～0.030mg/L，平均0.021mg/L，三个季度石油烃均达到了一类海水水质标准。春季五垒岛湾海域表层海水石油烃含量介于0.012～0.022mg/L，平均值为0.016mg/L，最高值出现在w05站位，最低值出现在w01、w02和w07站位；夏季五垒岛湾海域表层海水石油烃浓度介于0.020～0.024mg/L，平均值为0.022mg/L，最高值出现在w01和w05站位，最低值出现在w02和w03站位，夏季石油烃浓度波动较小，分布比较均匀。秋季五垒岛湾海域表层海水石油烃浓度介于0.018～0.030mg/L，平均值为0.024mg/L，最高值出现在w01站位，最低值出现在w06站位，石油烃的浓度范围波动较大，分布不均匀。从表1中可以看出，春、夏、秋该海域石油烃的平均浓度表现出逐渐增加的趋势。从污染指数三季均未超标，均达一类海水水质标准。
2.2五垒岛湾海域石油烃平面分布特征
2014年春、夏、秋季五垒岛湾石油烃的平面分布如图2所示。从图中可以看出，春季石油烃浓度高值区位于调查海域的中部，表现出由中部向两侧逐渐降低的变化特征，夏季石油烃的浓度表现出由东北部向西南部逐渐升高的趋势，秋季石油烃的浓度表现出由东南部向西北部逐渐升高的趋势，由此可以看出五垒岛湾石油烃的平面分布有明显的季节变化。
2.3与历史资料对比
表2将五垒岛湾海域石油烃浓度与国内其他海域海水中石油烃的浓度进行了比较，从中可以发现，五垒岛湾海域石油烃的浓度明显低于其他海域，山东近岸的石油烃浓度最高，其次是辽东湾北部和胶州湾（2006-2007），均超出了一类海水水质标准（0.005mg/L），渤海、胶州湾（1997-2004）海水石油烃浓度均低于一类海水水质标准。相比可知，五垒岛湾海域石油烃的污染状况优于以上海域，这与五垒岛湾沿岸的临港产业起步较晚有关，石油烃浓度较高的海域大多位于港口航运及海上作业发达的地区。五垒岛湾海域作为养殖的重要区域，必须加强管理，严格控制石油烃污染源，才能有效避免石油烃污染问题的发生。
3结论
通过对2014年五垒岛湾海域春、夏、秋季的表层海水石油烃的调查分析，得出以下结论：
2014年5-10月，五垒岛湾海域石油烃浓度介于0.012～0.030mg/L，平均值为0.021mg/L，均达到了一类海水水质标准；
五垒岛湾海域三季石油烃浓度表现出逐渐增加的趋势，平面分布具有明显的季节特征；
与历史资料对比发现，调查海域石油烃浓度低于比较海域，受污染较轻，但存在升高的风险，但不可忽视，应该加强控制陆源及船舶的石油烃的排放。
参考文献：
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[11]国家质量监督检验检疫总局.海洋监测规范(GB17378-2007)[S].北京:中国标准出版社.2007
海洋环境特征篇3
关键词：海洋石油 建造施工 HSe 管理特征方法 分析
在HSe管理体系当中，H即Health，S即Safety，e即environmental。可以看出，健康、安全以及环境应当是HSe管理体系中最为关键的组成要素之一。其中，健康是指人体不受疾病影响与干扰，同时在心理上保持积极健康的心理状态，而安全主要是指在劳动生产者进行劳动生产行为的过程当中，其自身生命安全、企业经济财产不受损失，环境则主要是指在整个生产行为实施过程当中，可能会对社会大众日常生活与生产活动开展产生一定影响的作用综合。需要注意的是：健康、安全以及环境这三个要素相互之间有着极为密切的关系，从而与海洋石油项目管理之间有着良好的适应性特征。本文试对其作详细分析与说明。
一、海洋石油工程建造施工现场HSe管理特征分析
海洋石油工程建造施工现场环境的特殊性以及建造施工要求的特殊性使得与之相对应的HSe管理也呈现出了较为显著的特异性特征。这也正是在HSe管理开展过程中需要遵循的一般性前提。具体而言，需要重点关注以下几点内容。
1.海洋石油工程建造施工现场HSe管理标准高、水平高
自上世纪90年代中期开始，世界著名石油企业开始在经营管理多个方面引入HSe管理模式与标准体系，同时还对于面向其提供服务的石油企业同样能够具备健全的HSe管理。与此同时，现代意义上的HSe管理在管理要求方面同样呈现出了高标准的发展趋势，建造施工现场可能需要的方方面面均应当处于HSe管理体系之下。
2.海洋石油工程建造施工现场HSe管理内容众多，难度高
现代意义上的海洋石油工程建造施工现场HSe管理有着广泛的覆盖面，不单单需要相关部门通力合作，做好对建造施工现场生产作业的安全性管理，同时还需要将管理延伸至对营地建设的安全管理、对基地建设的安全管理以及日常生活管理中。
二、海洋石油工程建造施工现场HSe管理方法分析
海洋石油工程建造施工现场应当构建一个完整的HSe管理运行体系：即相关工作人员需要在针对海洋石油工程建造施工现场所处海洋领域基本情况进行现场分析的基础之上，总结海洋石油工程施工的基本特点，结合相关经验，构建一完整性的HSe管理体系。在这一过程当中，需要特别注意以下几点问题。
1.结合我国现阶段海洋石油工程建设所面临的重要问题，在充分借鉴国外相关工作静安的基础之上，为最大限度的保障对海洋石油工程项目风险管理的可靠性与可控性，在HSe管理体系的构建过程当中，就需要特别关注以下几个方面的问题：其一，需要构建与海洋石油工程建造施工现场HSe管理相适应的数据库系统，将海洋石油工程项目的历史运行情况与事故产生情况归纳于数据库系统当中。通过构建专用数据库的方式，一方面强化对建造施工现场的风险性评估，另一方面则能够从环境参数角度入手，更好的展开对施工现场相关基础性工作的实施；其二，需要构建相应的风险评估标准。即在海洋石油工程建造施工现场的管理过程当中，需要以海洋石油工程风险评估的研究与使用为前提，最大限度的保障建造施工的可行性；其三，需要加大对风险评估软件的研究与开发工作力度，并结合建造施工实际情况进行相应的调整，确保其适用范围广泛性。
2.需要构建与HSe管理相适应的管理制度：海洋石油工程建造施工现场HSe管理制度的构建需要在充分结合我国现行“安全生产法”、“石油化工安全技术技术规范”、“安全生产规定”等相关标准的基础之上完成。上述标准当中对于海洋石油工程建造施工现场具体作业方法均有着明确规定，能够尽可能的将海上作业下的危险因素控制在最低限度。与此同时，整个建造施工现场具备全过程性的监督管理方式，能够在充分遵循施工制度的基础上，实施监控。
3.需要构建适应于海洋工程建造施工现场作业的HSe应急体系：对于在海洋工程建造施工现场中极有可能出现的，对健康、安全以及环境产生不良影响事故的问题而言，还需要做好对HSe应急体系的构建，确保在真正出现故障的情况下，事故影响能够得到最及时与有效的控制。
三、结束语
通过本文以上分析需要认识到：在当前技术条件支持下，海洋石油工程建造施工有着建设周期长、建设规模大、建设投资大、建设参与多等特点，从而使得其对于管理模式的应用有着极为突出的要求。HSe管理模式作为将健康、安全以及环境融为一体的综合性管理模式，在海洋石油工程建造施工现场的管理工作中有着极强的应用性，值得关注。总而言之，本文从管理特征与管理方法这两个方面入手，就海洋石油建造施工现场HSe管理相关问题做出了简要分析与说明，希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。
参考文献
[1]杨雷,张爽,栗玉华.行为安全观察与沟通在石油化工企业HSe管理中的应用[J].安全、健康和环境,2010年第10期.
[2]贺荣芳,邱少林.加强石油石化企业HSe管理体系建设的若干思考[J].中国安全生产科学技术,2007年第3期.
海洋环境特征篇4
[关键词]科学可视化；海洋环境要素；虚拟仿真；散乱数据建模；数据交互语言
中图分类号：U665.261；tp391.9文献标识码：a文章编号：1009-914X（2014）17-0389-01
1引言
iDL全称交互式数据语言（interactivedatalanguage），由于其灵活和强大的可视化性能，受到科学家和工程师们的喜爱，进而发展成为一门独立的可视化语言，文章之后所展示可视化图片均是用iDL语言绘制[1]。
2海洋要素可视化与虚拟仿真
散乱数据是在二维平面上或三维空间中，无规则的、随机分布的数据。本课题拟采用当前主流的基于函数关系的散乱数据建模方法，包括Shepard方法、mQS法、体样条（VolumeSplines）函数法、多重二次型法、最小范数网络法、基于多层B样条的二维散乱数据插值法和局部体样条函数法[2-3]。
2.1标量场动态可视化
实现用标量表示的海洋要素的可视化，主要包括对温度、盐度、密度、气温、气压、湿度等要素的可视化。在二维可视化的基础上，实现跃层及水团（标量场的特征结构）的自动提取及三维可视化。我们以北纬37°到41°东经117°到121°海平面日平均气压为例分别从动态图中截取一张来做展示（图1左）。
2.2向量场动态可视化
实现对用向量表示的波、浪、海流、风等海洋要素的可视化。其中向量场拓扑结构特征如极限环、涡旋、激波的自动提取、时变场中的特征跟踪、事件检测及3D可视化技术是实现向量场可视化的核心，同时研究可用于表现流场运动的多种形式特种动画技术。
向量场的动态可视化采用如下方法：
a.直接可视化方法：以箭头、颜色映射、粒子方法等表现向量场数据；
3结束语
本文给出了在科学可视化海洋标量与矢量元素与虚拟仿真的多种表现形式，实现了海洋背景场与海洋特征对象融合技术的研究，实现了使用iDL语言实现流场的快速线积分卷积的可视化方式，在今后的工作中向量场中涡旋提取、时变场征的跟踪及三维向量场的动态可视化有着较好的研究意义。
参考文献
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海洋环境特征篇5
关键词：地理文学海洋文学南北乡村文学影响
文化是在特定的地理条件下形成和发展的，具有悠久的历史、深厚的底蕴、丰富的内容和广泛的影响。不同的地理环境必然产生不同的地域文化，而不同的地域文化又必然产生不同风格的文学作品。地理环境之所以能对文学创作产生极大的影响，是文学的本质属性所决定的，文学是一种社会意识形态，是社会存在的反映。本文将针对英美显著的地理地形特点剖析其对文学作品及流派产生的影响。
一、海洋对英国文学作品的影响
英国是一个四面环海的岛屿国家，其环境对文化的影响是不容忽视的。英国文学作为文化的一部分，反映海上漂流和岛屿生活的作品很多，形成了海洋文学这一流派。
什么是海洋文化呢？“海洋文化，就是和海洋有关的文化；就是缘于海洋而生成的文化，也即人类对海洋本身的认识、利用和因有海洋而创造出来的精神的、行为的、社会的和物质的文明生活内涵。
英国位于欧洲大陆西北面，英国本土位于大不列颠群岛，被北海、英吉利海峡、凯尔特海、爱尔兰海和大西洋包围。英伦群岛的位置决定了作家们想象的基础，而英国人独有的海洋冒险精神则成为海洋文学繁荣昌盛的原动力。
海洋文学是海洋文化的最直接的体现。所谓海洋文学并不单单指文学创作的背景或者内容为海洋，而是指一类与海洋相关的，与海洋精神有所联系的文学作品。神秘的大海没有阻挠人民探险的脚步，反而使他们对大海产生的更浓厚的兴趣与征服的欲望。海洋所独有的魅力吸引的众多的作家来探索其奥秘，歌颂其力量与神秘，感叹其独一无二的吸引力。海洋的精神是对自身的不满足及对未知事物的探索。这些作家作品中的人物反映了海洋的激进性，开放性和吸收性。
二、英国海洋文学的发展
人类对于海的感情是复杂的：在人类力量薄弱的时候，对于它充满了畏惧；在人类有所进步，变得更加强大的时候，海德神秘就吸引了人类探索的目光；随着人类的不断发展，仅仅了解已经无法满足人类的要求，开发与利用变成了现实。
英国文学属于北方文学，具有刚性美。英国早期文学作品中，有对于被称为死海德北海的畏惧，这一时期的作品中多感叹生命的无常，身世的飘零。在这一时期，大自然被赋予超越世俗的力量，作品中对神明的描写居多，大海被称作海神，海神的形象是容易暴怒，心胸狭隘的神明。这一时期的文学作品主要反映对于大海的无奈。
在诺曼征服之后，来自于法国的诺曼民族统治英国，诗歌的风格由强悍改为浪漫，明快。16世纪，女王统治的英国战胜了西班牙无敌舰队，夺得了海上霸主的地位。在这一时期的文学作品中，出现了海战和海上冒险的故事。莎士比亚在他的作品《暴风雨》中就描写了人们对神秘的海洋力量的运用。故事的主人公利用法术，掀起了一场暴风雨而复仇成功。在这一作品中，海洋是正义力量的化身。笛福《鲁滨孙漂流记》在海洋文学中有举足轻重的作用。这部作品诞生在英国与英国的海洋地理特点有很大的关系。
后期的海洋文学中，康拉德的作品大多以海洋生活为背景，以对水手们与狂风恶浪惊心动魄的搏斗场面描写和展示异国海域的奇特风光而闻名于世。同时以主人公面对荒岛和森林中的文明与原始的撞击，启发人们对人的自然本性和现代文明的关系进行深刻的思考，1900年，创作出版的《吉姆老爷》就是这样一部小说。他的海洋小说里大多是堕落或失败的英雄，无能而贪婪的殖民者。
英国航海类作品的成功是任何一个国家所望尘莫及的，同一时期的其他国家也有航海类的作品，但由于地理的局限性，文学并没有得到多大的发展。这种航海与文学互相刺激并共同发展的局面是世界上独一无二的。
三、美国南北文学与乡村文学
从南北战争到20世纪初，随着美国城市化进程的不断推进，乡村生活逐渐消逝。与此同时，传统美国文学实现了创作转型：从关注乡村方言、以乡村社会为背景的乡土叙事小说转为以比屋连甍的社区为背景、多以讽刺手法表达的短篇城市现实小说。然而斯托里在该书中挑战了传统美国文学对乡村与城市进行显著区分的研究方式。
对于美国地域文学的性质，伊丽莎白·艾门斯（elizabethammons）在《美国地方色彩作品：1880-1910》中指出，19世纪末的美国文学地域主义既象征了美国民族主义的理想，也反映了地区、种族、性别等差异引起的矛盾。对于美国地域文学的价值，大卫·瓦特（Davidwyatt）指出，伟大的地域文学往往超越了某一具体地域，体现了人类的共性，具有普世价值。
除新英格兰和中西部外，南方文学是美国文学版图上的另一个重要区域。20世纪30年代迎来了南方文艺复兴。对于一个曾经以农为本的地区，“地方”构成了南方文学的经典主题。南方与美国其他地方历来不同，南方的文化表述更带有属于南方的地域特点和历史痕迹。以福克纳为代表的南方文学折射出浓郁的乡土意识。福克纳之后，美国南方又涌现了许多优秀作家，彰显了南方独特的文化身份。
海洋环境特征篇6
【关键词】生态补偿;海洋生态补偿;海洋环境
一、概念与内涵
要对海洋生态补偿的概念进行界定,首先就要理解生态补偿这一概念的含义。到目前为止,学术界对生态补偿这一术语的提法有多种:如资源补偿、环境补偿、环境服务补偿、生态效益补偿、生态环境补偿、自然生态补偿等。对于这一概念的理解更是千差万别,在上个世纪90年代前期的文献中,生态补偿通常是损害生态环境的主体付出赔偿的代名词;90年代后期以来,生态补偿则更多地指对生态环境保护者的财政转移补偿机制,如对退耕还林的补偿等。
目前国内学术界比较认可的是将生态补偿分为广义与狭义两种,二者的区别主要在于是否包括对生态功能的补偿和对污染的补偿,是否包括对环境破环行为和对环境保护行为的补偿。狭义的生态补偿是指对生态功能的补偿,只强调生态保护成果的受益者对生态保护行为支付一定的费用作为补偿。广义的生态补偿既包括对污染环境的补偿又包括对生态功能的补偿,既包括对损害环境的行为进行收费又包括对保护生态环境的行为进行付费,以提高该行为的成本或收益,达到保护资源的目的。海洋生态补偿是为了保护或改善海洋资源环境的一种手段和机制,由以上定义本文将海洋生态补偿概括为三个方面的内容:
1.对海洋环境本身的补偿,即生境补偿和资源补偿,如为了恢复和改善海洋生态环境、增殖和优化渔业资源,我国建设人工鱼礁、设立海洋自然保护区等。
2.对个人、群体或地区因保护海洋环境而放弃发展机会的行为予以补偿,如对支持海洋渔业减船转产工程、实施渔船报废制度、退出海洋捕捞的渔民给予补贴等。
3.将破环海洋环境的行为予以制止,或者让海洋环境保护成果的“受益者”支付相应的费用,使其经济活动的外部成本内部化:如对征收海域使用费、自然保护区保护管理费、渔业资源增值保护费等。
二、国内外研究对比
与国外相比,在海洋生态补偿的基本理论方面,国内显得比较薄弱,具体表现在:
1.具体的补偿模式方面,国内的研究主要将注意力集中在如何通过收取生态效益补偿费或生态税的形式来建立生态效益补偿基金,解决资金的来源问题上。
2.在补偿主客体确定上,基本思路都是根据“谁收益、谁补偿”的原则确定补偿的主体。国外的研究则偏重于市场化的补偿模式。
3.在补偿数额和标准的确定方面,国内的研究多把这个问题等同于生态效益的价值计量或核算问题,国外的研究认为并不存在一个固定的补偿标准,补多补少是相关各方讨价还价的结果。
4.至于资金来源,目前国际上比较通用的生态补偿主要通过政府补贴、财政援助、开征生态税和借助国内外基金等方式进行。欧美国家越来越多地采用生态税收、绿色环保税收等多种特定税收来筹集资金保护生态环境。我国没有专门的生态税,现行的资源税费并没有将海洋资源列入保护性开发和利用资源的征收范围。
三、几个结论
海洋生态补偿的理论和实践远远落后于实施可持续发展战略的紧迫需要。在我国海洋资源领域构建生态补偿政策意义重大:
1.海洋环境问题是典型的外部性问题:一片海域的环境资源保护(或破坏)会增加(或损害)周边海域环境和经济利益,生态破坏的后果需要由周边海域分担,生态保护的成果也无法阻止他人分享。海洋生态补偿就是要调整经济活动过程中各个主体之间的利益关系,促进海洋环境保护外部性的内部化,有利于有效的避免“公地悲剧”和“搭便车”现象。
2.海洋生态补偿不同于陆地生态系统的补偿,想要使外部性内部化,限于目前的技术、经济和社会发展水平,很难做到产权明晰,以政府干预为主的海洋生态补偿政策,能够带动相关技术和政策研究的发展,使通过市场手段的来解决外部性内部化成为可能。
3.我国关于海洋生态补偿政策的研究才刚刚起步,远远落后于可持续发展战略的紧迫需要,也无法开展国际乃至国家层面上的交流。需要研究确立在国际和国家水平上海洋生态补偿的理论框架,研究制定在地方水平上开展海洋生态补偿的实践指南,通过借鉴国内外先进理论和实践经验,对我国当前海洋生态补偿政策进行检视和完善,为我国的海洋开发和环境保护、实现我国可持续发展的战略目标提供政策依据。
海洋环境特征篇7
关键词：海洋环境污染海洋灾害
海洋工程与海洋环境相互作用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，对于紊动影响不显著的海域，可不考虑湍流影响，而对于湍流效应显著的区域，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。百事通
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。
因此，发展以下的一些技术和方法将是十分重要的。如在考虑海洋环境荷载在幅值。时间及方向上的随机性所导致结构安全的不确定性情况下，对现役海洋工程结构进行健康诊断和评估剩余可靠度的理论；结构健康状态及损伤检测的新技术和新方法；结构病害治理用的新材料、新技术和新方法；海洋工程结构在多种复杂海洋环境条件下（风、浪、流、冰、地震等）的可靠度和优化理论研究，设计与建造新型抗灾工程结构；研究和设计使海洋工程结构物在设计使用期限内有足够的安全度，而在退役之后又便于拆除的各种工程措施。
为了及时掌握海洋环境的风云变幻和灾害的可能来临，发展海洋环境及灾害的预报技术是非常必要的。为此需要建立以下一些系统，如建立由近海到远海的海洋环境及灾害观测网络、预报与预警系统、沿岸防灾准备和各类应急处理系统；以主要海域和海岸带区域经济发展为背景，进行重点研究，建立数字化的海洋环境信息系统模型与结构；以及建立海岸和近海工程设施防灾减灾数字信息系统，将海岸和近海工程与网络技术人算机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合，建立数学物理模型，通过多媒体技术，形象化地描述灾害成因、发生机理、传播规律、模拟灾害破坏的过程，建成智能化的防灾、抗灾和减灾决策支持系统。
三、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。新晨
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。
海洋环境特征篇8
关键词 海洋环境污染 海洋灾害 海洋工程与海洋环境相互作用
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，对于紊动影响不显著的海域，可不考虑湍流影响，而对于湍流效应显著的区域，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。
因此，发展以下的一些技术和方法将是十分重要的。如在考虑海洋环境荷载在幅值。时间及方向上的随机性所导致结构安全的不确定性情况下，对现役海洋工程结构进行健康诊断和评估剩余可靠度的理论；结构健康状态及损伤检测的新技术和新方法；结构病害治理用的新材料、新技术和新方法；海洋工程结构在多种复杂海洋环境条件下（风、浪、流、冰、地震等）的可靠度和优化理论研究，设计与建造新型抗灾工程结构；研究和设计使海洋工程结构物在设计使用期限内有足够的安全度，而在退役之后又便于拆除的各种工程措施。
为了及时掌握海洋环境的风云变幻和灾害的可能来临，发展海洋环境及灾害的预报技术是非常必要的。为此需要建立以下一些系统，如建立由近海到远海的海洋环境及灾害观测网络、预报与预警系统、沿岸防灾准备和各类应急处理系统；以主要海域和海岸带区域经济发展为背景，进行重点研究，建立数字化的海洋环境信息系统模型与结构；以及建立海岸和近海工程设施防灾减灾数字信息系统，将海岸和近海工程与网络技术人算机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合，建立数学物理模型，通过多媒体技术，形象化地描述灾害成因、发生机理、传播规律、模拟灾害破坏的过程，建成智能化的防灾、抗灾和减灾决策支持系统。
三、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。
海洋环境特征篇9
1地球化学特征
1.1主量元素特征表1分析表明大桦背花岗岩主量元素具有以下特征：（1）富硅，大桦背花岗岩体的Sio2含量为71.68%～75.72%，平均73.40%.结晶分异程度高，Di值为86.82～94.24，平均89.99，低于福建北东沿海强分异i型花岗岩的Di值（Di>95）［1］，但与华南福冈（Di=82～94）、冈底斯东部察隅（Di=82～92）强分异i花岗岩相近［2-3］，同时与ackleyi型花岗岩相似.（2）弱过铝质（图2）［4］，a/CnK=1.03～1.09，平均1.05，这可能与其原岩特征有关.（3）高碱，aLK=8.22%～8.84%，并且相对富钾，K2o/na2o=1.01～1.38，平均1.16；岩石碱度率指数（aR）=3.22～4.44，平均3.72，里特曼指数（σ43）=2.20～2.54，平均2.36<3.3，属高钾钙碱性系列（图3）［5］，具有岩浆弧岩浆岩特征.正长花岗岩钾含量高于二长花岗岩，斑状粗粒正长花岗斑岩的钾含量与其余类型相近.（4）铁、镁、钙、钛、磷、锰的含量均低，也说明了其经历了很强的分异演化过程.tFeo/mgo=5.71～13.57，平均8.56，全部落在高分异i型花岗岩范围内（tFeo/mgo=4～16）［6］.二长花岗岩较正长花岗岩富铁、镁、钙，正长花岗岩富ti、p等，正长花岗岩分异程度较高.
1.2微量元素特征就微量元素组成（表1、图4）［7］而言，所有样品不同程度富集Rb、th、La、pb、nd、Hf、Dy，亏损ta、nb、Ce、p、Sm、ti.高场强元素（HFSe）ti、p明显亏损，nb、ta含量较低，表现出类似于与俯冲带有关的活动大陆边缘或岛弧岩浆岩的特征［8-9］，Rb、th富集和nb亏损暗示有上地壳物质的参与［10］，指示了不同岩石类型的同源演化特征.粗粒正长花岗岩Ba强烈亏损，中细粒黑云二长花岗岩富集，其余类型略有亏损，说明粗粒正长花岗岩结晶分异程度最高，中细粒黑云二长花岗岩最差，其余介于两者之间.粗粒正长花岗岩和中粗粒正长花岗岩富集铕，二长花岗岩略亏损铕，正长花岗斑居中，也指示正长花岗岩演化程度高于二长花岗岩，且粒度粗的高于细的.
1.3稀土元素特征稀土元素（表1和图5）配分曲线整体表现为轻稀土富集、重稀土亏损的右倾型，轻稀土右倾明显，重稀土曲线较为平缓.稀土总量整体较低，介于107.10×10-6～就δeu而言，斑状中粗粒二长花岗岩、粗粒正长花岗岩、中粗粒正长花岗岩显示负铕异常，结晶分异作用发育，其中粗粒正长花岗岩演化程度最高，斑状中粗粒二长花岗岩较高，中粗粒正长花岗岩中等；中粗粒二长花岗岩、粗粒正长花岗斑岩和中细粒二长花岗岩显示正铕异常，说明其分异作用不明显，可能与原岩特征有关、结晶温压等条件变化有关.中细粒二长花岗岩显示较为异常的稀土配分特征，可能与同化混染有关.
2岩石成因
2.1年代学特征华北克拉通北缘发育安第斯型岩浆弧环境的时间为324～300ma，而后碰撞花岗岩类的年龄为254～237ma.古亚洲洋沿兴蒙造山带，自西向东关闭，最终在索伦-延吉缝合线全部闭合，古亚洲洋闭合时间和华北-蒙古弧碰撞时间限定在290～250ma.前人发表的大桦背花岗岩的锆石U-pb年龄介于330～365.7ma，指示大桦背为海西期早石炭世产物.另外，大桦背北部约5km处发育早石炭世石英闪长岩（戴朝成，未发表），可见当时研究区尚处于古亚洲洋板块向华北板块俯冲的环境，古亚洲洋尚未关闭.
2.2成因类型按照花岗岩物源分类（i、a、S、m和H型花岗岩）方案，关于大桦背花岗岩的成因，前人存在两种不同的观点：S型同碰撞和i型同碰撞-后碰撞过渡成因.本研究所选大桦背花岗岩样品中，a/CnK<1.1，小于典型S型花岗岩的a/CnK值［19］，有别于S型花岗岩.大桦背花岗岩体同样具有不同于a型花岗岩的特征：Zr+nb+Ce+Y值（222.71×10-6～325.04×10-6，平均268.79×10-6，小于350×10-6）和10000Ga/al值（2.03~2.56，平均2.32，小于2.6），均低于a型花岗岩的下限值.10000Ga/al系列图解和Zr+nb+Ce+Y图解中，大桦背基本上都落在i型花岗岩范围内，与加拿大ackleyi型花岗岩体相似.tFeo/mgo-10000Ga/al图解（图6）中，落在分异花岗岩范围内，表现出与华南佛冈典型i型、加拿大ackleyi型花岗岩体相似的特点。花岗岩体的锆石的Zr饱和温度为762.12～817.28°C，平均786.80°C，与华南佛冈、冈底斯东部察隅高分异i型花岗岩Zr饱和温度范围相近，都低于a型花岗岩的成岩温度，这样也就排除了大桦背岩体是分异a型花岗岩的可能.另外，大桦背花岗岩中存在角闪石，也是其为i型花岗岩的重要矿物学证据.
2.3源区特征从微量元素特征，可以看出本区花岗岩具有岩浆弧的特征，Rb、th和nb特征暗示其具有壳源特征，Ba、Sr亏损，也指示结晶分异作用的存在.为进一步揭示其源区特征，在前人数据（表2）基础上，进行pb同位素物源分析.207pb/204pb-206pb/204pb图解（图9）显示，本区花岗岩原岩分布较为分散，有下地壳、成熟岛弧和部分上地壳，但大多数分布于下地壳.208pb/204pb-206pb/204pb图解（图10）中，主要落在成熟岛弧、下地壳和大洋岛玄武岩中.γ-β图解（图11）中，样品投入到上地壳与地幔混合的俯冲铅和造山带铅的范围内，其中沉积作用应该是俯冲板片的海洋沉积物.由于其中落入造山带铅的样品的模式年龄均早于大桦背的形成年龄，该区当时并未发生碰撞造山.该区Sio2含量平均73.40%，说明幔源组分参与量很少.综上所述，笔者认为大桦背的原岩主要为中下地壳、成熟岛弧和大洋岛弧玄武岩，有部分上地壳组分、海洋沉积物和少量的幔源加入.
3构造环境
在区域地质、岩石地球化学综合研究的基础上，对样品进行构造环境分析，即分别对样品进行R2-R1图解、Rb-Y+nb图解和lg［Cao/（na2o+K2o）］-Sio2图解［30］（图12）分析，3种图解从不同侧面反映了相似的构造环境.具体说，R2-R1图解中大桦背岩体样品落入同碰撞-后碰撞过渡环境中.Rb-Y+nb图解（图13）中，样品在后碰撞范围内.lg［Cao/（na2o+K2o）］-Sio2图解（图14）中，大桦背岩体落入到由挤压环境向伸展环境转化的过渡环境.加之，大桦背花岗岩属于高钾钙碱系列，高场强元素（HFSe）中ti、p明显缺失，nb、ta含量较低，均指示其岛弧和活动大陆边缘有关的构造背景.由以上知，大桦背花岗岩体可能形成于弧后挤压向伸展环境过渡的活动大陆边缘构造背景.具体而言，图12～14中，粗粒正长花岗岩形成于伸展环境或接近伸展环境，中细粒二长花岗岩、斑状中粗粒二长花岗岩更靠近同碰撞或挤压环境，其他岩石类型处于两者之间的过渡环境.
4结论
海洋环境特征篇10
【关键词】海洋资源;环境保护;法律制度
前言：除了是孕育生命的摇篮，海洋对人类而言，还是巨大的资源宝库，蕴藏了大量人类所需要的食物资源、药物资源、矿产资源和其他能源，并为人类提供了舟楫之便和各种优美的自然景观，是各大陆人们进行商业、文化交流以及迁徙的重要通道和文化、娱乐尤其是旅游发展的一大场所。长久以来，海洋以其自身的环境承载和净化能力为维持人类与自然界的平衡发挥了无可替代的作用。所以，海洋对人类的生存和发展有着不可或缺的重要意义。
一、海洋资源与环境保护的概念和特征
（一）海洋资源属于自然资源的一个类型
所谓自然资源，是能够为人们所利用作为生产资料和生活资料来源的自然要素，从最广泛意义上说包括在改造自然与征服自然过程中自然界一切可以被人类利用的物质和能量，它包括有形的土地、森林、水体、动物、植物、矿藏和无形的光、热等可供人类开发利用的资源。自然资源经过人类劳动投入和改造就成为经济资源即社会财富，它是社会物质财富的源泉，是社会生产过程中不可缺少的物质要素，是人类生存的自然基础。
（二）海洋资源的定义及其特征
有的学者从狭义和广义两个方面界定海洋资源的内涵，认为从狭义上讲，海洋资源是指与海水水体本身有着直接关系的物质和能量。也就是说，海洋资源指的是能在海水中生存的生物、溶解于海水中的化学元素和淡水、海水中所蕴藏的能量以及海底的矿藏资源。广义上讲，所有在一定时间内，能够产生经济价值以提高当前和未来人类福利的海洋自然环境因素都称做海洋资源，通常把港湾、海洋航线、水产资源的加工、海洋中的风能、海底地热、海洋景观、海洋空间以及海洋的纳污能力等等都视为海洋资源。
海洋资源的自然性体现在以下几方面：其一，海洋资源是不依赖于人类的主观意志而客观存在于海洋空间的自然要素和自然条件，它的产生、发展和变化遵循一定的自然规律，不依人的意志为转移。其二，海洋资源是地球生物圈的组成部分。生物圈理论指出，地球是由大气圈、岩石圈、水圈构成的，海洋资源分布在海洋的海面、水体、海床及底土之中。其三，海洋资源没有凝结必要的社会劳动，即海洋资源是非劳动产品，这就使其区别于一般的物和社会财富。从某种意义上说，海洋资源是大自然对人类社会的恩赐。其四，海洋资源具有质、量、形态、时间、空间等多种自然属性。
二、海洋资源与环境保护的必要性
（一）海洋资源开发过度，严重衰退
近年来，我国近海资源开发利用过度。以海洋渔业资源为例，我国近海传统优质渔业资源日趋枯竭，生物资源严重衰退，一些珍稀物种处于濒危状态。中华白海豚近年来数量骤减，已成为濒危物种，斑海豹、宽吻海豚、江豚、克氏海马、黄唇鱼等国家保护动物也遭到人类过度捕捞。80截至2002年底，我国共有海洋机动渔船27.9万多艘，其捕捞强度大大超过了海洋渔业资源的再生能力。由于海洋渔业捕捞活动大多集中于我国近岸海域，强大的捕捞力量与有限的作业渔场、薄弱的资源基础之间的矛盾日益突出。目前渤海优质鱼类占总渔获量的比例已从20世纪六七十年代的50%下降到不足30%。由于掠夺式的捕捞生产，使主要经济鱼类品种逐渐衰退，海洋生物之间的平衡被打破，种替现象明显，导致渔获物构成的营养级水平逐年下降，低龄化、小型化和低值化日益加剧，给海洋渔业生态循环和资源恢复带来很大难度，海洋捕捞业面临着前所未有的困境。
（二）海洋资源综合利用不合理，水平低
海洋资源综合利用不合理、水平低是造成海洋资源破坏与浪费的一大原因。由于在海洋经济发展过程中，缺乏对海洋资源环境的总体规划，造成了海洋产业布局的不合理和资源的不合理配置。如砍伐红树林，把典型的海洋自然生态区域破坏而进行水产养殖区建设等等，未能根据海域自然属性、可利用条件确定海洋资源的开发利用，把资源和经济增长优势变为劣势。不合理和低水平利用资源的后果往往是资源的浪费，不能让海洋资源向最有利于经济发展的方向转化。
三、海洋资源与环境保护法律体系研究
（一）我国海洋资源保护法律体系的现状
海洋资源保护法律，是指由全国人民代表大会及其常务委员制定的有关合理利用、保护和改善海洋资源方面的法律。我国目前还没有以直接保护海洋资源为名义的法律，但是我国已经制定了很多自然资源方面的法律，都涉及海洋资源保护问题。
我国《环境保护法》、《海洋环境保护法》和《海域使用管理法》等法律颁布实施后，沿海各省市大都根据这些法律规定的精神，结合本地情况制定或修改完善了相应的地方性法规或政府规章，以使其与法律的规定相一致并保证其有效地贯彻实施。
（二）我国海洋资源保护法律体系存在的缺陷
虽然从立法体制来看，我国海洋资源法律体系已经初步建立，但是整个体系仍然存在很多问题亟待解决：如有关海洋资源开发利用方面的法律仍显不足;海洋资源管理综合性法律和专项管理法律法规稀缺;我国管理海洋事务或活动的机构众多，制定海洋法规部门众多，条块分割十分严重，造成现有法律法规的不系统、不协调等。
我们必须重新规划海洋资源立法体制，规范授权立法，杜绝部门立法的弊端;制定急需的海洋资源法律法规，废除不合时宜的法规;颁布司法解释或者相关规定，解决法律交叉，加强薄弱环节的立法。
四、结语
海洋环境保护这项艰巨的工程不是靠一个公约或几个合作议定书就能完成的，海洋环境保护法律制度的建立也不能预防和解决所有的海洋环境问题，毕竟法律不是万能的。但伴随着日益严重的海洋环境污染威胁，我们不能坐以待毙，必须对我们的子孙后代负责，努力了不一定有收获，但不努力一定没有收获。
参考文献：
[1]蔡守秋、何卫东：《当代海洋环境资源法》，煤炭工业出版社2001年版.