海洋環境的變化大全11篇

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中圖分類號：X84

文獻標識碼：A

文章編號：1007-3973（2012）006-001-02

1 概述

海洋環境監測是人類獲取海洋環境信息、分析和掌握海洋環境狀況的基本手段，是政府進行科學海洋環境管理與執法的重要基礎。在海洋環境保護的實踐中，海洋環境監測發揮了重要作用，作為海洋環境保護的重要工具，海洋環境監測不僅為制定海洋環境保護政策、措施提供了重要依據，也為滿足廣大公眾環境知情權提供了依據。從某種意義上講，海洋環境監測的能力直接影響著海洋資源開發和海洋環境保護的程度和效果。隨著北部灣經濟飛速發展，有針對性的監測方案對欽州灣海域的環境保護顯得格外重要。本文結合欽州市臨海工業發展規劃特點、海域開發利用現狀以及海域環境保護目標探討海洋監測方案。

2 海洋環境監測方案

2.1 欽州市臨海發展概況及保護目標

欽州市把石化、林漿紙、能源作為龍頭支柱產業，延長產業鏈，打造臨港產業集群。目前欽州臨海工業以石化園區為核心，以中石油1000萬噸煉油廠為龍頭，積極引進下游配套產業項目；園內已投產石油化工、磷化工等企業。將來欽州市政府著力于加快產業集群，先后引進了國內外知名的石化企業進入園區，而且形成了一條低碳而又相互處于價值鏈高端的產業鏈。

欽州灣開發利用現狀主要包括港口資源、海水養殖及濱海旅游開發等。

海洋環境保護目標主要包括茅尾海東岸度假旅游區、七十二涇風景旅游區、茅尾海西南部灘涂養殖區、茅尾海北部灘涂養殖區、茅尾海采砂區，茅尾海大蠔增殖區、沙井港航道、茅尾海紅樹林自然保護區、紅林灣休閑居住區、茅尾海東岸辣椒槌片區、蝦塘等，主要保護水質、生物質量、海洋生態環境、漁業資源和旅游資源等。

2.2 監測方案設計思路

本次海洋監測方案的監測站位設計主要結合目前已有的國家常規站位并綜合考慮欽州灣海洋環境功能區劃、欽州灣目前海域資源開發特點和單獨進行廢水排污的大型企業排污海域；監測項目的設計綜合考慮海域水質常規監測項目、單獨設置排污口工業企業廢水的排放方式和特征污染物；樣品的分析均按照《海洋調查規范》（GB/T 12763-2007）、《近岸海域環境監測規范》（HJ 442-2008）和《海洋監測規范》（GB17378-2007）各項目擬采用的分析方法進行；監測頻率主要考慮海域三個特征水期枯水期、豐水期和平水期和生態系統特點等；全程質量控制。

2.3 海洋水質

(1)監測站位布設：本方案監測站位布，如圖1所示。

(2)監測項目：氣溫、水溫、水深、透明度、pH值、鹽度、懸浮物、溶解氧、化學需氧量、無機氮（包括硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮）、非離子氨、活性磷酸鹽、揮發酚、銅、鉛、鋅、鎘、汞、砷、六價鉻、總鉻、硒、鎳、石油類、氰化物、硫化物，苯、甲苯、乙苯、鄰二甲苯、間對二甲苯、苯乙烯等。

(3)采樣方法：用觀測船只進入預定站位，使用GPS 進行定位，測量水深。根據水深，進行水溫、溶解氧、pH值 等現場觀測，并采集水樣，根據《海洋監測規范》（GB 17378.3-1998），水深10米以內只采表層（海面以下0.1～1米）；水深為10~25米，采表層和底層（離海底1～2米）；水深為25～50米，采表層、10米層和底層；樣品進行分裝、預處理、編號記錄、保存。

(4)監測頻率：本方案建議按豐水期、平水期、枯水期（三次）。

2.4 海洋沉積物

(1)監測站位布設：同海洋水質監測站位，如圖1所示。

(2)監測項目：水份、石油類、硫化物、總有機碳、總汞（Hg）、銅（Cu）、鉛（Pb）、鋅（Zn）、鎘（Cd）、總鉻（Cr）、砷（As）、鎳等。

(3)采樣方法：取表層沉積物樣品進行分析。

(4)監測頻率：沉積物每兩年一次。

2.5 海洋生物質量

(1)監測站位布設：本方案監測站位布，如圖2所示。

(2)監測項目：根據當地海洋生物資源情況，選擇有代表性的雙殼類、甲殼類和魚類分析其體內可食用部份的銅、鉛、鋅、鎘、總鉻、砷、汞、鎳和石油烴含量。

(3)采樣方法：現場捕獲

(4)采樣頻次：生物每年一次（成熟期）。

2.6 海洋生物生態調查

(1)站位布設：同海洋水質監測站位，如圖1所示。

(2)調查項目：微生物（細菌總數、糞大腸菌群）；葉綠素a和初級生產力估算；浮游植物種類組成，細胞豐度（cells/L），優勢種分析，多樣性指數；浮游動物種類組成（各類浮游動物的種數），生物量（mg/m3），密度分布（個/m3），多樣性指數。

(3)采樣方法：微生物采集水樣；葉綠素a及初級生產力采水器采集，固定劑固定；浮游植物、浮游動物垂直拖網采集。

(4)采樣頻次：每年一次。

2.7 質量保證措施

為保證監測數據的準確性和可靠性，本方案監測實行全過程的質量控制：監測分析儀器經有資質的計量檢定部門檢定合格并在有效期內；野外采樣監測儀器在使用前進行校準，確定監測采樣處于正常狀態才投入使用；承擔監測任務的人員持有合格上崗證，監測數據經三級審核。

3 海洋監測方案設計考慮的關鍵因素

海洋監測方案設計考慮的關鍵因素建議考慮以下五個方面：(1)應該了解各個環境監測單位的工作概況，這其中包括工作范圍、能力和服務性質等。這樣能夠讓管理部門合理的配置、協調監測資源，減少重復工作浪費監測資源，充分發揮其作用。(2)從政府的海洋環境功能區劃和臨海發展總體規劃出發，結合現有的海域資源利用開發強度和特點，合理的布設監測站位，選擇特征污染物作為監測項目，使監測數據具有較強的代表性，便于政府對環境質量的掌控和對企業的監管。(3)充分調查環境保護目標。包括其分布、范圍、生態系統、結構和功能、保護主要對象的級別以及相應執行的標準等。(4)考慮受納污染物的環境載體自身的變化特點。表現在水期不同的海域變化，生物的成熟時期等。(5)方案調整。方案形成是在不斷變化的，隨著北部灣的發展，海域使用功、污染物排放的變化需要不斷的對監測方案進行調整。

4 綜述

總而言之，隨著欽州灣海域資源利用強度不斷增加，工業發展迅速發展，公眾對海洋環境關注日益增強，海洋環境監測顯得越發重要。筆者認為合理全面的監測方案能進一步加強海洋環境監測,更好地發揮海洋環境監測在海洋環境保護中的作用，有利于行政管理部門及時、系統的掌握欽州灣海域的環境質量狀況，實現經濟的可持續發展。

參考文獻：

[1]　海洋調查規范(GB/T 12763-2007)[S].

[2]　近岸海域環境監測規范(HJ 442-2008)[S].

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一、山東半島藍色經濟區建設過程中可能引發的海洋環境問題

（一）石油引發的海洋環境問題

渤海、黃海海域有著豐富的石油資源，在山東半島藍色經濟區建設過程中，開發利用海洋石油資源必不可少。渤海海域的康菲溢油事故造成了渤海海域的大面積污染，對渤海的漁業資源造成了嚴重影響，渤海海域的海洋環境受到了嚴重污染。黃海也蘊含著豐富的石油、天然氣資源，隨著海上石油資源的不斷開發利用，海上溢油的可能性在不斷增大，海洋環境污染的風險加大。在山東半島藍色經濟區中，青島市黃島區作為國家的石油戰略儲備基地之一，大煉油發展較為迅速，已經形成一定的產業集群。在海上運輸石油以及石油儲備過程中，管理不當容易造成石油對海洋環境的破壞。山東半島藍色經濟區中，東營石油資源較為豐富，在藍色經濟區規劃中，東營的目標是建成石油產業聚集區。在發展石油產業過程中，以及通過海上輸出石油時，一旦石油泄漏會對山東半島藍色經濟區海洋環境造成毀滅性的打擊。

（二）港口建設引發的海洋環境問題

山東半島藍色經濟區目標是成為東北亞國際航運中心。作為國際航運中心，港口建設是必不可少的。在山東半島藍色經濟區中，靠近渤海的東營、濱州、煙臺、威海等城市，都在積極謀劃建設自己的出海通道，力爭建成有著一定吞吐能力的大港口。在萊州灣海域，作為煤炭資源較為豐富的煙臺龍口市，其規劃為龍口灣海洋裝備制造業集聚區，龍口港的吞吐能力需要不斷的擴大，以滿足經濟發展的需要。煙臺也正準備對煙臺港進行擴容。青島作為黃海之濱的港口城市，借助于藍色經濟區的平臺，正在建設千億噸港口董家口港。東營、濱州、威海等地也在謀劃建設新港口。不難看出，在山東半島藍色經濟區磅礴發展中，港灣的建設史藍色經濟區建設的重要一部分，是發展海洋經濟的重要的基礎設施。碼頭建設需要填海造地，需要在海岸帶開展工程建設。因此，在海洋工程建設中必可避免地會對渤海、黃海海洋生態環境造成一定的影響，如果處理不當會對海洋污染造成污染或者破壞。

（三）海域使用引發的海洋環境問題

在山東半島藍色經濟區規劃中，要建成九大核心區，其中包括丁字灣海上新城和濰坊海上新城，七大區包括“海州灣重化工業集聚區”、“前島機械制造業集聚區”、“龍口灣海洋裝備制造業集聚區”、“濱州海洋化工業集聚區”、“董家口海洋高新科技產業集聚區”、“萊州海洋新能源產業集聚區”、“東營石油產業集聚區”。海上新城的建設需要填海造地以解決新城建設中的土地問題，七大區的建設需要一定的海域使用。加之在山東半島藍色經濟區中，海洋養殖產業的發展等因素都會對渤海與黃海海域的生態環境造成一定的破壞。海砂是一種海洋資源，開采海砂資源對海洋環境的破壞，海砂可以作為建筑或者工業原料使用，其有著較高的經濟價值。渤海、黃海海域有著較為豐富的海砂資源。近幾年，隨著海砂資源的日益重要，一些不法分子過度開采海砂資源，對渤海與黃海海域的海洋生態環境造成一定的影響。不僅會影響一些魚類的生長，還會對近岸的海岸環境造成影響。山東半島藍色經濟區的海洋環境相對于其他地方的海域，海洋生態環境比較脆弱，很容易造成海洋生態環境的破壞。

（四）陸源污染引發的海洋環境問題

山東半島藍色經濟區內有黃河流入渤海，其他較大的河流有彌河、濰河、膠萊河等河流，其他河流不計其數。這些河流沿岸在發展經濟的過程中，不可避免地會向河流中排放污染物，河流中的污染物隨著河流匯入渤海、黃海對海洋環境造成一定程度的損害。不可否認，生活垃圾、工業廢料的傾倒對沿海地區的海洋環境也會造成一定程度的破壞。2010年我國海洋環境狀況公報的數據顯示，隨著經濟的快速發展，陸源污染已經成為污染海洋環境的主要原因。因此，在山東半島藍色經濟區發展的過程中，陸源污染對山東半島海域環境的影響將成為主要的因素。加之，沿海地區的陸地垃圾的傾倒、工業廢水的直接入海，都會對海洋環境造成一定程度的影響。在發展藍色經濟的過程中，應當更加重視對陸源污染的防治，減少陸源污染對海洋環境的破壞。

二、山東半島藍色經濟區海洋環境保護法律規定的不足

（一）相關法律制度原則性強，缺乏可操作性

《中華人民共和國環境保護法》是我國保護環境的基本法，它為我國環境保護的原則和制度做了相關規定，為我國環境保護指明了總體方向。《中華人民共和國海洋環境保護法》中規定了海洋環境保護相關的法律制度。但是，這些法律中的很多規定都只是一種原則性或者概括性的指引，在現實中不能運用到實踐中去，缺乏可操作性。相對于具體的規定而言，原則性和指導性的規定具有一定的概括性和模糊性，不能被運用到法律實踐中去。這些原則性的規定，相當于“沉睡中”的條款，不能在保護海洋環境的實踐中發揮相應的作用。對海洋環境的保護，應當制定更為切實可行的法律規定，能夠在實踐中被很好地運用到具體實際中去，這樣才能更好發揮法律在保護海洋環境方面的作用。

（二）海洋環境立法滯后

法律是社會關系的反映，隨著社會關系的變化會發生一定的變化。在實踐中，立法具有一定的滯后性。在海洋環境保護方面，海洋環境的狀況日益下降，海洋生態環境遭到破壞，嚴峻的海洋生態環境需要法律作出相應的反映。在法治社會，法律作為調整人的行為的一種規范，是最重要的一種引導人的行為的手段。現行海洋環境保護法制建設滯后，已不符合對海洋環境保護的現實要求。《中華人民共和國海洋環境保護法》從2000年修訂以來，只有《防治海洋工程建設項目污染損害海洋環境管理條例》一部相關的實施細則及法規出臺，除此之外并沒有其它配套的實施細則與配套法規。《中華人民共和國防治陸源污染物污染損害海洋環境管理條例》也是在十多年之前頒布，至今沒有對其進行修改過，相關的規定滯后，已經不能滿足對海洋環境進行保護的要求。相關的內容不完善，法律制度缺失，很多問題在法律上存在空白或者漏洞。

（三）責任形式單一，處罰力度不夠，法律責任弱化

《中華人民共和國海洋環境保護法》第九章對違反相關法律規定的行為規定了相應的法律責任。在規定的法律責任中，主要的法律責任包括：罰款、警告、責令限期改正、暫扣或吊銷許可證、沒收違法所得等，其中在這些責任形式之中，運用最多、最廣的一種形式就是罰款。《中華人民共和國防治陸源污染物污染損害海洋環境管理條例》中對違反法律規定者也都做出了相應的規定，其責任形式主要是罰款、警告、給予相關人員以行政處分等形式。《中華人民共和國海域使用管理法》以及一些地方性法規中的法律責任形式也大都局限于這幾種形式。因此，從法律規定的這些責任形式中可以看出，違反保護海洋環境的相關規定，所承擔的責任形式大多是罰款等行政責任，而且這種行政處罰的方式比較單一，處罰力度不夠，使得以罰款為主要方式的處罰，在實踐中對海洋環境保護的力度不夠，不能起到相應的震懾效力，保護海洋環境的效果不是很好，很多違反規定者寧愿被罰款，還是去污染海洋環境，是因為違法成本低守法成本高所造成的，使得一些企業違反規定排污。同時，這種以罰款為主要處罰方式過于單一，并沒有其他的責任承擔方式與其配合使用，造成不能保證處罰力度，處罰的實際效果也會大打折扣。

（四）缺乏政府監測機構向受害者提供信息和資料

海洋環境受到污染后，根據我國現有的法律規定，利益受損的企業和個人如果用法律維護自己的合法權益，受害者應當提供受到損害的證據。由于對海洋環境污染的監測涉及到污染物的種類、污染物的濃度，以及海洋環境的特殊性，對于海洋污染證據的收集需要借助于高科技設備，并具備一定的專業知識，而受害者在這些方面處于劣勢。受害者不具備收集證據的條件，對海洋環境污染的相關知識也不了解，導致無法收集到相關的證據。我國海洋環境保護法沒有規定公眾可以向政府部門及其監測機構索要監測資料的權利，也沒有規定政府部門及其監測機構有向受害者提供監測報告的義務。因此，受害者一旦利益受到侵害，缺乏必要的污染證據，不能利用法律有效維護自身的合法權益。有損害必有救濟，這是法治的應有之義，但由于海洋環境保護的相關法律規定不完善，使得海洋環境污染受害者的權益得不到維護。

（五）缺乏損失鑒定評估制度的規定

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(一)聯合國海洋法法庭的實踐

聯合國海洋法法庭成立于1996年,是根據《海洋法公約》規定創立的一個常設性國際司法機構,在海洋糾紛及海洋環境保護方面發揮著重要作用。至今其判例不多,所管轄案件范圍也很有限。④但其在海洋糾紛審理的專業特色、國際法規范依據的采用和解釋、訴訟主體范圍的擴大以及彌補國際法院和WTO爭端解決機制的不足等方面做出了獨特的貢獻。

(二)相關國際公約成立的履約機制

1、《氣候變化框架公約》的履約機制公約規定,基于公約的解釋或者適用方面的任何爭端,采取提交國際法院或按照附件中的仲裁程序進行仲裁或調解的義務是強制性的。⑤2、《海洋法公約》的履約機制該公約規定,一國在簽署、批準或加入本公約時,或在其后的任何時間,應自由用書面聲明的方式選擇下列一種或多種方法以解決爭端:國際海洋法法庭、國際法院、仲裁法庭或特別仲裁庭。⑥這種選擇是強制性的,一方若依公約提起訴訟,另一方不得拒絕;而且其前提條件是,締約國在自行選擇的和平方法解決爭端失敗后,有義務將爭端提交法律方法解決,并接受有拘束力的裁判可見,現代國際法針對氣候與環境方面的國際爭端解決機制均具有強制性特點。此外,尚有為數不少的國際環境保護組織,比如聯合國環境與發展會議、綠色和平組織、世界自然保護聯盟、世界自然基金等,積極承擔包括保護海洋環境在內的環境保護公益事業,他們的行動也是在積極監督與履行海洋環境國際法規范規定的權利義務。

(三)海洋環境法律履約機制之缺陷

1、海洋環境保護與保全的管轄權執行情況不理想首先,由于許多船旗國是方便旗國,在領海管轄權的權利義務行使方面往往不作為。其次,各國對防污的規定沒有嚴格的限制,解釋不一、技術不統一、資金匱乏等現象普遍存在。傳統國際法與習慣國際法在管轄權方面的規定接近失敗。1958年的《領海與毗連區公約》僅僅是一種妥協與微妙的平衡。⑧2、司法程序的強制性仍顯不足從《海洋法公約》規定的爭端解決程序整體角度來看,僅僅包含了強制管轄與強制裁判,并未規定強制執行。如果出現當事方不履行海洋法法庭司法裁判的情況,就沒有相關的補救辦法。

二、完善海洋環境國際法律機制相關對策

為了讓海洋環境得到更好的保護,相關海洋環境糾紛得到更妥善解決,國際社會及各國應該從以下幾個方面采取切實對策。

(一)完善海洋環境國際法規范的相關內容

1、細化國際公約的相關規定《聯合國海洋法公約》在海域物權、海洋區域劃分、海上權利義務、海洋環境保護保全、以及海洋糾紛解決等方面做了較為全面而原則性的規定,但是許多具體制度不可能作一刀切的規定,全球各國各個區域的具體情況不盡相同,有待各國在照顧各個區域具體條件的情況下作出更為合理的安排,同時履行國際法上的條約義務。2、彌補國際公約之不足關于排污權交易制度,在大氣污染領域,已有眾多國際公約對此作出規定,比如《里約宣言》、《21世紀議程》、⑨《聯合國氣候變化框架公約》以及《京都議定書》等。但在進入海洋的陸地排污總量控制和排污權交易制度方面,尚且是國際法的空白。目前一些主要海洋國家實行的是國內法的排污總量控制制度。關于海域排污總量控制制度的談判將有可能成為下一步的議題。3、推動強制管轄權的進一步發展在國際爭端出現時,為了更有效地解決糾紛,國際社會逐步發展出一種準強制性程序,使得締約國接受一種程序,在將來出現爭議時自動接受爭端解決機構的管轄。國際法的這項制度,先是在《國際聯盟盟約》第12條和《聯合國》第36條作了初步規定與嘗試,接著《國際法院規約》第36條規定了任擇強制管轄權,后來《海洋法公約》第289條又做了進一步發展,但其強制性仍然不足。國際社會可以考慮在此基礎上,進一步明確不執行裁判的當事方應該承擔何種責任。

(二)加強履約機制建設

國家履行國際公約規定的國際法義務,既有報復、反報和制裁等外部壓力,又有自愿、聲譽、秩序以及互惠等內在動因。影響國家遵守國際條約的因素大致有三:國家實力、國家利益和戰略觀念。瑏瑡三者當中,只有建立在國家實力基礎上的國家利益追求才是有保證的。瑏瑢在海洋環境國際法義務的遵守方面,國家同樣離不開對這些博弈因素的考量。因此,相關履約機制的設計也不可能脫離這些現實因素的制約。1、充分利用國際法院、聯合國海洋法法庭目前還有一些國家尚未接受國際法院的管轄,也不打算將有關海域爭議提交海洋法法庭,這些顧慮自然有國家層面的現實考慮。但從長遠看,這些國家應該加強研究、充分準備,以便條件成熟、現實需要時,可以充分利用國際機制,享受國際機制帶來的公平與便利。2、不排除設計出管轄權更廣泛的海洋環境爭端解決機制因為現有的國際性法庭處理的爭端大都涉及國與國的重大事項,而有關國際組織、公司法人甚至自然人的訴訟案件則絕大多數情況下通過國內法律程序解決,有時訴諸國際仲裁庭。從程序角度而言,這些糾紛解決機制基本夠用。但也造成不同區域同類糾紛的不同解決結果,加劇海洋環境國際法的碎片化。將來應當盡可能在更專業、更統一的基礎上設計出適用于各類糾紛解決的綜合機制。

(三)各國切實履行海洋環境國際義務

1、各國應批準和充分實施以《聯合國海洋法公約》為中心的海洋環境保護與保全的國際法公約,并盡量將其納入國內法體系以嚴格執行。2、各國應對本國船舶進行有效監督。由于船旗國監督不力會威脅到航行安全和海洋環境,并導致過度開發海洋資源。3、各國應進一步采取措施,有效應對海洋環境受到的各種威脅。例如應該加強國際合作積極解決海平面上升、珊瑚礁褪色、長期累積的海洋廢棄物、過度捕撈行為以及海洋環境不斷退化等實際問題。

三、中國實行海洋強國戰略應該有所作為

中國已經把環境保護作為一項基本國策,將科學發展觀作為一項執政理念。作為海洋大國,中國在邁向海洋強國的歷史進程中亦應有所作為。除了加入《海洋法公約》,進行相關海洋法律國內立法與執法之外,今后還可以在以下方面加強努力。

(一)完善海洋環境國內法律體系

1、亟須修改《海洋環境保護法》該法第三章規定了“海洋生態保護”。但是,該法已不適合目前海洋環境的發展變化趨勢,應該從以下幾個方面進行修改完善:對海洋環境的整體性與隱蔽性進行綜合把握,要求立法適度超前,具有預見性;改變海洋環境管理政出多門、分散執法的體制性弊端,解決“內部重復和重疊”之苦與“機構間競爭”之弊,設計出合理高效的聯合執法新機制;改變海洋環境執法自上而下的落后模式,增加自下而上的公眾參與新模式,提高執法透明度,尊重公眾環境知情權。2、加強海洋生物物種保護中國于1993年批準《生物多樣性公約》(CBD),同時于1992年開始編制《中國生物多樣性保護行動計劃》并于1994年正式。《漁業法》也建立了水產優良品種的選育、培育和推廣、進出口檢疫、安全性評價、限額捕撈制度以及水產種質資源保護區等制度。但在執法力度上有待加強。3、完善海上油污損害民事賠償法律機制我國已于1980年加入《民事責任公約》,但尚未加入《建立國際油污損害賠償基金公約》。在國內法,相關海事案件可以援引的法律依據包括《海洋環境保護法》和《海商法》等特別法律規范,除非這些特別法沒有規定的才參照《民法通則》。這樣一來,就會出現兩個法律缺陷:一是沒有賠償基金制度,往往受害方得不到應有的賠償甚至補償;二是《海洋環境保護法》的“全額賠償實際損失原則”與《海商法》的“責任限制”規定相矛盾,造成法律適用的混亂與同案不同判的不確定后果。瑏瑣不僅如此,《海商法》的責任限額遠低于《民事責任公約》的限額,這又造成在很多案件中受害方的損失根本得不到有效補償。從損失的角度看,案件勝訴等同于敗訴。4、制定海洋基本法,完善海洋法律責任體系中國應當盡早制定海洋基本法,確立海域管理有關實體法規則,完善海洋環境方面包括民事責任、行政責任與刑事責任甚至憲法責任在內的立體化法律責任體系,并在現有《海商法》和《海事訴訟程序法》等法律法規的基礎上完善相關的程序法規則。

(二)積極合理承擔海洋環境國際法律義務

1、海洋環境立法與國際接軌中國法在處理國際公約與國內法的關系時,采取了不同法律領域不同對待的方式。在海商法領域,《民法通則》、《海洋環境保護法》和《海商法》都堅持了國際公約優先的原則。瑏瑤然而,這個簡單明白的原則在實踐中,卻出現了兩種相反觀點和做法:《民事責任公約》適用于所有海事案件,還是僅僅適用于有涉外因素的案件?究其原因,在于國際公約與國內法的關系在我國尚未根本疏通。當然,在大部分情況下,中國積極加入海洋環境相關國際公約并履行了公約規定的國際義務。2、積極利用國際海洋法規定的糾紛解決機制加強對包括國際海洋法法庭在內的海洋糾紛國際機制的研究,積極參與相關國際法律實踐,明智地利用國際法創造的海洋環境國際機制,有效運用國際公共產品,為提升與鞏固我國在國際上的大國地位增加法律籌碼。

(三)積極參與國際合作

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海洋蘊藏著豐富的資源，是人類和所有地球生命的搖籃，也是為人類未來生存和發展提供庇護的藍色伊甸園。然而今天，我們所生活的這個藍色星球已經承受了過度的重負。保護我們賴以生存的海洋環境，已經成為我們不可忽視的責任!明天，由省海洋與漁業廳發起的 海南省XX年海洋保護行動計劃將正式啟動，在這重要的時刻，我們向社會各界鄭重倡議：

一、積極參與全省海洋環境保護行動計劃的各項活動。珍視海洋環境，呵護藍色家園，我們責無旁貸!海南作為全國最大的海洋省，在海洋保護中不僅有自己的利益，也肩負著自己的特殊責任。承擔這一責任，是我們的歷史使命!

二、正式啟用海南省海洋環境保護標志。在本次啟動儀式上正式推出的海南省海洋環境保護標志，它蘊涵了海洋、環境、海南、和諧、未來的深刻含義。今后，我們將在各種場合廣泛應用這一標志，并使之真正成為我們海洋環境保護行動的醒目標記。

三、保護海洋環境，從我們自身做起，從我們身邊的小事做起。我們呼吁各界人士不向海洋丟棄垃圾、排放污水，不損害海洋生態資源，不捕撈受保護的海洋生物，不購買珊瑚、海龜等法律規章禁止的海洋生物制品。善待海洋，就是善待我們自己!

四、呼吁各界人士加入我們的志愿者行列。海洋環境保護，不僅是政府部門的工作，更是我們全體公民的崇高責任。不分老幼，不分職業，我們張開雙臂，熱切歡迎所有熱愛這片藍色家園的朋友成為我們的志愿者，與我們一起宣傳藍色生態保護理念，一起做一些力所能及的保護海洋環境的事情，通過我們自己的努力，使海洋永久美麗、家園永久安寧。

為了我們的海洋、我們的家園、我們的未來，讓我們攜手共同努力!

海南省海洋與漁業廳 海南省海洋環境保護協會(籌)

海南是中國的海洋大省。。。建設海南國際旅游島，最吸引人的，也是最大的旅游賣點，就是海南優異的海洋環境，海洋環境保護是最重要的工作。。。

然而，不夸張地說，除了海口、三亞，海南幾乎每處海域每天清晨都在上演炸魚的悲劇，非常規律得就像每天學校的廣播體操一樣準時。。。凌晨58點左右。。。

因為喜歡海，這些年走遍海南的各個海岸，發現每個海域幾乎每天清晨都能聽到炸魚的聲音。。。這一點都不夸張。。。 同時，也潛入過許多海域，許多海底珊瑚，是被整個炸平的。。。是平的!!!。。。成為海底荒漠。。。以下有潛水拍的圖片，大家可以看到慘狀。。。

另外，炸魚頻發，也是貧窮和落后象征，國際旅游島怎么能是這個樣子的?!政府的威信何在?! 每天這么炸下去，海南的海里還剩下什么?!國際旅游島拿什么來建設。。。

所以，懇請政府重視，嚴管嚴懲。。。同時疏導輔助，幫助貧困漁民脫貧。。。在海南杜絕炸魚行為。。。建立合格健康的國際旅游島。。。

保護海洋環境倡議書二

各位游客朋友們、各旅行社：象山港海域是著名的避風良港，也是公認的國家級大魚池。然而今天，這片海域卻不堪重負，港內魚類總量已經低到了一個危險的水平，海面上漂浮物隨處可見，沿海灘涂垃圾成堆。同時，漁家樂旅游安全問題頻發，甚至造成了很大的人身傷亡和財產損失，給眾多家庭帶來了巨大傷痛。目前象山港奉化海域漁家樂出海旅游的主要是漁民自備的三無船舶(無船名號、無船籍港、無船舶證書，含排筏)，由于其自身構造、航運技術等原因，存在易翻船、孩童摔滑入海、食物中毒等多種安全隱患，還存在發生安全事故處置能力弱，發生侵害賠償能力低等缺陷，容易給游客帶來較多的不確定因素。切實保障游客的生命安全，努力保護象山港海洋環境，需要我們大家的節制和理性，在此，奉化市旅游局和奉化市旅游協會聯合向廣大游客朋友們和旅行社提出如下倡議：

一、積極參與振興浙江漁場專項行動計劃的各項活動，珍視海洋環境，保護漁業資源，呵護藍色家園。

二、配合浙江省開展的浙江漁場一打三整治專項聯合執法行動，即嚴厲打擊取締涉漁三無船舶、整治船證不符漁船、整治禁用漁具、整治海洋環境污染。

三、提高安全意識，不預定、拒絕乘坐三無船舶出海游玩。

四、注意飲食安全，選擇執照齊全、正規的酒店品嘗海鮮。

五、向周圍親朋好友宣傳保護海洋環境的重要性及乘坐非法制造改裝游船出海的危害性。

篇（5）

隨著人類活動對海洋環境的威脅日趨嚴重化，海洋環境問題引起了全球的關注，世界各國已采取積極的措施來保護海洋環境，減少或避免對海洋環境的污染。海上油污作為海洋環境污染的一種，其中的一種主要污染源是船舶的意外事故和經常性的排污操作所造成的海上污染損害。因此，當這類意外事故發生時及時采取合理措施減少或避免海洋污染損害就顯得尤為重要，這實際上也就對海難救助提出了更高的要求：如何對有可能造成海洋環境污染損害的船舶及時進行救助，如何鼓勵救助人積極進行救助，如何明確救助人與被救助人之間的權利義務關系等等，而這些又是傳統的海難救助制度所不能完全解決的。因此，作為一項古老的法律制度，海難救助制度中的一些原則、規則須不斷地發展以更好地調整這些法律關系。

從海難救助制度發展的軌跡來看，隨著人們環保意識的不斷增強，現代海難救助制度的發展和完善呈現出如下特點和趨勢：

一、自愿原則具有相對性

自愿是指救助人進行救助作業活動并非基于法律的規定或合同的約定。根據傳統的海難救助制度，假如是基于法律或合同之義務進行救助作業活動則不是自愿的，不能形成海難救助制度中的海難救助關系，如船員對本船在遇險時提供的各種勞務、引航員對船舶的引領、國家消防職能部門進行的滅火等行政行為，因為這些行為或者是基于合同的約定，或者是基于法定的職責。但是，隨著海上航行風險的不斷變化，特別是海洋環境污染問題引起了全世界的關注之后，傳統的海難救助制度中的自愿原則發生了明顯變化，沿岸國為保護其沿岸海洋環境，往往會在出現可能對海洋環境構成威脅的情況下，采取積極的措施以避免或減少對海洋環境的損害。在這種情況下，若仍然嚴格適用傳統的自愿原則，則救助人沒有救助報酬請求權，這不利于鼓勵救助人采取積極的救助措施進行救助作業，也不符合海事立法的宗旨。

二、請求救助報酬突破了“無效果，無報酬”的限制

按照傳統習慣，救助行為必須有效果，這是救助報酬請求權成立的一個前提。如果救助行為沒有獲得效果，救助人與被救助人之間不存在因救助財產而形成的債的法律關系，即不發生救助報酬請求權以及保證該權利實現的附屬權利，如留置權、船舶優先權等。這也就是《1910年救助公約》所確立的有名的“無效果，無報酬”原則，在1980年以前的“勞氏救助合同標準格式”中一直沿用了這一原則，我國《海商法》第179條中也同樣引入了這一原則。但是，很明顯隨著海上風險的不斷變化，“無效果，無報酬”原則已不適應海上救助新形式發展的需要，特別是在救助具有污染環境危險的船舶或者船上所載貨物時，這一原則很不利于救助作業的實施。

為了鼓勵救助人對構成環境污染損害危險的船舶或者船上所載貨物積極進行救助，以減少或避免對海洋環境的損害，保護海洋環境。《1989年救助公約》的第14條規定：如一船或其船上貨物對環境構成了損害威脅，救助人對其進行了救助作業，但根據第13條所獲得的報酬少于按本條可得的特別補償，他有權按本條規定從該船的船舶所有人處獲得相當于其所花費用的特別補償①。這也就是有名的“特別補償”條款。在我國《海商法》的第182條對此也有規定，該條規定：“對構成環境污染損害危險的船舶或者船上貨物進行的救助，救助方依照本法第一百八十條規定獲得的救助報酬，少于依照本條規定可以得到的特別補償的，救助方有權依照本條規定，從船舶所有人處獲得相當于救助費用的特別補償。” “勞氏救助合同標準格式”的1980年版中，在“無效果，無報酬”原則的基礎上引入著名的“安全網條款”（safety-net clause）。根據該條款，救助人對載有油類的遇險船舶進行救助時，即使沒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、其雇傭人員或人沒有過失，救助人也可得到救助費用和不超過該費用15%的補償，從而有限地擴大了傳統的“無效果，無報酬”原則的使用范圍。但是，安全網條款僅使用對油輪或部分裝載貨油的船舶進行的救助，對其他有可能損害海洋環境的危險品的救助尚不適用。

吸收《1989年救助公約》的立法精神，我國《海商法》第182條第2款還規定：救助人進行前款規定的救助作業，取得防止或者減少環境污染損害效果的，船舶所有人依照前款規定應當向救助方支付的特別補償可以另行增加，增加的數額可以達到救助費用的百分之三十。受理爭議的法院或者仲裁機構認為適當，并且考慮到本法第一百八十條第一款的規定，可以判決或者裁決進一步增加特別補償數額；但是，在任何情況下，增加部分不得超過救助費用的百分之一百。”由此可知，在對構成海洋環境污染威脅的船舶或船上貨物進行救助時，不再受傳統“無效果，無報酬”原則的約束，而實行無效果亦有報酬的特殊原則。不過在適用這一原則時，救助人不能有過失，《1989年救助公約》的第14條第5款規定：“由于救助方的過失未能防止或者減少環境污染損害的，可以全部或者部分地剝奪救助方獲得特別補償的權利。”對此我國《海商法》的第182條第5款也有同樣的規定。可以預見，如果救助人與被救助人就是否必須支付特別補償發生爭議時，救助人是否有過失將是雙方爭論的焦點之一，救助人應證明其本身不存在過失，否則將喪失獲得特別補償的權利。

三、救助對象的范圍逐漸擴大

隨著海事法的發展，作為海難救助標的的范圍不斷擴大②。傳統海商法上的海上救助主要是指對船舶以及貨物的救助，《1910年救助公約》中規定的救助標的也僅限于船舶、船上貨物及運費，但隨著航運及其他海上活動的發展，遭受海難急需救助的財產形式不斷增加，海事法中所規定的救助對象明顯不夠。為了保障海上安全和保護海上財產，有必要將一些新的海上財產列入海難救助的范疇，如海上石油勘探設備、浮船塢、浮筒等。為了適應海上財產多樣化的趨勢，《1989年救助公約》擴大了救助標的的范圍，將救助標的的范圍擴大到船舶和其他非永久性和非有意地依附于岸線上的任何財產，而且還指出本公約所指的“船舶”不僅包括海船，還包括內河船，甚至沉船、棄船。我國《海商法》基本采納了《1989年救助公約》的立場，其中的第173條規定：“本章規定，不適用于海上已經就位的從事海底礦物資源的勘探、開發或者生產的固定式、浮動式平臺和移動式近海鉆井裝置。”值得特別提及的是防止或減輕環境污染損害成為《1989年救助公約》所特有的內容，該公約第1條第4款明確規定了“環境損害”，并將其定義為由污染、沾污、火災、爆炸或類似的重大事故，對人身健康，對沿海、內水或其毗連區域中的海洋生物、海洋資源所造成的重大的有形損害。 需要指出的是公約并沒有把防止或減輕環境污染損害直接作為救助的標的，但它是確定救助報酬和特別補償的基礎，因而從某種意義上說，防止或減輕環境污染損害可以視為海難救助的間接標的。因此，根據《1989年救助公約》救助人對環境進行救助是可以獲得救助補償請求權的，也有人因此把對環境的救助稱為海難救助的第四種救助標的，并稱其為：“第四海事財產”。由此可以預見，新的世紀對環境的救助將越來越來受到立法者及相關人士的關注。

四、鼓勵救助人對環境進行救助

隨著人們環保意識的增強，尤其是國際社會受Amoco Cadiz事件及其判決的影響，對船舶造成海洋環境危害的法律問題加強了研究。1978年3月16日Amoco公司的Cadiz號超級油輪在英吉利海峽距法國西北部布列塔尼（Brittany）海岸約25km的海上遭遇風暴觸礁并很快斷裂，使所載22.3萬噸石油全部泄入海中，造成嚴重的環境污染。為避免悲劇的重演，在各界人士的共同努力下，《1989年國際救助公約》提出了特別補償這一概念，對救助方在進行時為保護海洋環境所作的努力和受到的損耗進行補償，以鼓勵對有環境污染損害危險的船舶或船上所載貨物進行救助。對救助人來說，救助具有污染海洋環境危險的船舶或船上所載貨物是有特殊困難的，相對于一般救助而言，進行該類救助對救助人的技術要求更高，為促使救助人對具有污染海洋環境危險的船舶或船上所載貨物進行救助，在確定救助報酬時就不能僅僅考慮救助人在對具有污染海洋環境危險的船舶或船上所載貨物進行救助時所花的成本，還要使救助人獲得一定的利潤，以便救助人不斷更新救助設備，培訓救助作業人員等等，從而更好地對具有污染海洋環境危險的船舶或船上貨物進行救助。

減少或避免對海洋環境的污染，保護海洋環境是包括救助人在內的有關各方所應盡的義務，《1989年救助公約》的第8條第1款規定：“救助人對處于危險中的船舶或其它財產的所有人負有下列義務：“（a）以應有的謹慎進行救助作業； （b）在履行（a）項所規定的義務時，以應有的謹慎防止或減輕環境損害；……”

第8條第2款（b）規定處于危險中的船舶或其他財產所有人和船長對救助人負有 在進行此種合作時，以應有的謹慎防止或減輕環境損害的義務。為了突出對救助方對具有污染海洋環境危險的船舶或船上所載貨物進行救助作業的鼓勵，有必要對救助方對具有污染海洋環境危險的船舶或船上所載貨物進行救助作業的行為給予補償，這也就出現了前面所提及的“特別補償”制度。這在我國《海商法》的第182條中也有相同的規定，同時我國《海商法》的第185條還規定：在救助作業中救助人命的救助方，對獲救人員不得請求酬金，但是有權從救助船舶或者其他財產、防止或者減少環境污染損害的救助方獲得的救助款項中，獲得合理份額。此外《1989年救助公約》和我國《海商法》都將救助方在防止或者減少環境污染損害方面的技能和努力作為確定救助報酬的考慮因素，使得在確定救助人的救助款項時不僅要考慮傳統因素，還得考慮環境因素。這些都從不同方面突出了對救助方對海洋環境進行救助的鼓勵。當然，“特別補償”并不是營利性業務的酬金，它是一種費用，具有補償性，旨在鼓勵救助對具對有環境污染損害危險的船舶或船上所載貨物進行救助。

通過以上的分析，我們不難看出，海事法中的各項制度是不斷地發展著的，把環保的一些理念融入海事法律的發展之中，協調人類與海洋環境的關系，是新世紀海事法發展的一種趨勢。海事法將同其它有關法律一起為環境保護、人類與海洋環境的和諧做出自己的貢獻。

篇（6）

中圖分類號：P74 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）01（a）-0000-00

天津大神堂是我國北方緯度最高的現代活體牡蠣礁聚集海域，由于地殼運動和獨特海洋生態環境，該區域內的長牡蠣（Crassostreagigas）、毛蚶（Scapharcasubcrenata）、褶牡蠣（Ostreaplicatula）和脈紅螺（Rapanavenosa？）等海洋生物資源豐富。為了進一步保護貝類生物資源的多樣性，2013年1月國家海洋局批準建立了天津大神堂牡蠣礁國家級海洋特別保護區，2014年7月天津市海洋局將“天津大神堂牡蠣礁國家級海洋特別保護區”劃定為天津市海洋生態紅線區。為加大海洋生態環境保護的力度，科學開發利用海洋資源，天津市建設了天津大神堂牡蠣礁海洋特別保護區平臺，以期實現平臺監視監控系統為區域提供更多、更好的涉海服務。

1 平臺建設

1.1平臺規劃

天津大神堂監視監控平臺是天津市海洋觀測網絡布局近岸近海海洋觀測體系“三近、兩遠”中兩遠之一。項目建成后將成為全國首個基于離岸的海洋監視監控平臺，開展天津北部海域的海洋要素觀測和海洋環境監測。現階段任務為對該海域實施全程監控并進行海洋基礎數據監測，為該海域生態系統的保護和修復提供第一手的數據，未來將構建海洋生態環境安全風險評估體系，通過氣象、潮位、水質、泥沙等數據進行觀測監測，兼顧天津和渤海灣北部海域溢油、赤潮、環境監測、海洋災害預警與防范、海域動態管理、海洋綜合管理、海洋公眾服務等海洋觀測和監測的業務化應用需求。使保護區管理逐步走向科學化、現代化、實現其預期的資源合理利用與目標管理。

1.2監視監控平臺與《天津市海洋環境保護規劃》符合性分析

依據《天津市海洋環境保護規劃（2014-2020年）》和《天津市海洋生態紅線區報告》關于大神堂牡蠣礁國家級海洋特別保護區管控措施的要求“重點保護區內，禁止實施各種與保護無關的工程建設活動；加強周邊海岸工程，如北疆電廠、中心漁港等入海排污監控”，該平臺作為公益項目，通過平臺在線監測系統的應用，對海洋基本要素和重點監測因子實現24小時不間斷的跟蹤，并通過無線數據傳輸影像資料，為科學決策提供依據。

1.3 工程建設概況

該平臺選址于天津大神堂牡蠣礁海洋特別保護區的南端，距海岸直線距離約10 km，鄰近天津中心漁港和北疆電廠。水上承臺面積64 m2，頂面高程8.0 m，水上承臺采用高樁墩臺結構。承臺下部建設一座靠船平臺。由于項目位于海里，受波浪和海流影響較大，并受一定的冰荷載作用，工程采用鋼管樁，同時為減小氯化物、硫化物等物質對鋼管樁的腐蝕，平臺鋼管樁采取“鋼管樁犧牲陽極保護陰極”的防腐措施，提高了平臺的穩定性。工程建成后將圍繞天津海域特點進行監控海域環境觀測。

2 工程海域環境質量現狀

為將海洋環境要素有針對性地進行比對，時時了解海洋環境趨勢變化，我們以“2014年天津市海洋環境狀況公報”大神堂環境監測數據作為背景值，通過平臺在線監測系統，與人工檢測進行比對，不斷修正海洋要素在線監測指標，從而對未來環境變化進行趨勢判斷。

2014年天津大神堂牡蠣礁國家級海洋特別保護區海水水質一般，水體中主要超標物質為活性磷酸鹽和無機氮。其中全部站位活性磷酸鹽均超過二類海水水質標準。66.7%的站位無機氮超過二類海水水質標準。其它監測要素均未超標。

考慮到大神堂鄰近海域是天津市主要的海水增養殖區，養殖面積2000公頃，養殖產量7000噸。檢測結果顯示，增養殖區海水中主要超標物質為無機氮、活性磷酸鹽和pH。增養殖區內水體呈富營養化狀態，近幾年營養指數整體呈上升趨勢，富營養化程度不斷加重。

沉積物質量較好，均符合第一類海洋沉積物質量標準。

夏季監測共獲浮游植物38種，平均密度為444×104個/立方米，多樣性指數處于較好水平；浮游動物31種，小型浮游動物的平均密度為26146.6個/立方米，大型浮游動物的平均密度為251.4個/立方米，多樣性指數均處于中等水平；大型底棲生物32種，平均密度為440.0個/立方米，多樣性指數處于中等水平。

3平臺的監測應用

3.1應用先進科技管理手段，增強資源可持續利用的技術支撐

針對海洋資源環境超載區和海洋生態紅線區等重要管理區域，通過應用在線監測技術實現對水體主要水質參數（溶解氧、營養鹽、石油類等）、生態指標（如自然岸線、濱海濕地、指示性物種等）等的全時段、全天候監督性監測，從而為海洋環境信息通報制度、海洋環境質量監督考核制度、海洋資源環境承載能力監測預警機制等提供更具時效性的數據支撐。

3.2平臺在線監測系統構架設想

通過對主要污染物的指示性監測參數進行篩選，形成在線優先監測參數列表（表1）。結合平臺的設計內容以及主要污染物的指標篩選，設備間設置溫鹽井、驗潮井和監測預留井，可實時獲取溫度、鹽度、重金屬、溶解氧、營養鹽、潮位等監測指標的連續數據。海水營養鹽自動分析儀、海水溶解氧測量儀、硫化物現場測量儀、海水pH測量儀、海水營養鹽測量儀、海水濁度測量儀、多參數水質儀、便攜式流速流量儀和海水濁度測量儀等檢測方法已成為海洋行業的標準。具有海水水質多參數測試系統和海洋海水樣品采樣系統，實現海水自動檢測和采樣功能。

表1 海水水質檢測主要指標

項目

檢測范圍

檢測精度

水溫

（-5～40）℃

0.1

pH值

（0～14）pH

0.01

溶解氧

（0.0～20.0）mg/L

0.1

電導率

（0～1×105）μS/cm

±0.5%（FS）±1

濁度

0～1000NTU

0.01NTU

監測指標精度符合國家關于海水檢測標準，具有自維護和自確認功能，可以實時掌握各模塊及傳感器的工作健康狀況。

3.3在線監測應用的不足

各類化學、生物參數的在線監測技術復雜，成熟度較低，定量監測能力不足，且自動化程度不高、運行維護難度大。用于海洋污染狀況和生態狀況在線監測的傳感器還很少；而營養鹽傳感器的維護保養要求高，每半個月左右需維護一次。在線監測探頭易被生物附著，影響較大，定期維護成本較高。誤差原因一方面是由于營養鹽傳感器易被生物附著，維護周期對測量精度影響很大，另一方面是由于傳感器在測量時的過濾孔徑要遠大于實驗室過濾孔徑，測量結果受懸浮物影響很大。

4未來發展的應用―海洋生態環境安全風險評估體系建設

在完善海洋在線監測的基礎上，結合天津市海洋環境突發事件的分析，識別天津海域水環境主要污染物，污染程度空間分布和變化趨勢，數據信息平臺除了具備在線監測數據管理分析功能之外，一般還應具備自動監控與預警、信息產品的制作與功能，可以實現浮標站位和參數管理、數據入庫、預警預報、信息產品制作和等。建設海洋生態環境安全風險評估體系，對海洋生態環境安全事故的發生、發展、消除及生態恢復全過程進行風險管理，應依據風險評估的需求，建立風險評估體系，將風險評估貫穿到整個管理過程中，包括建設海洋生態環境安全信息服務平臺、建立海洋環境應急信息系統、海洋生態環境監測數據、海洋環境災害信息、海洋環境災害風險源分布信息、海洋環境災害敏感區域分布信息、海洋環境監視監測機構基本信息等相關數據庫、建立海洋生態環境安全信息共享網絡體系及共享服務平臺等。對災害發生幾率及強度預測評估、緊急應對風險以及災后恢復對策的評估，使之成為領導層面科學決策的支撐平臺。

參考文獻

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[R]. 2014.

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篇（7）

1 近海環境監測概述

所謂近海環境監測是指針對靠近陸地的近海海域進行環境變動的監測，隨著現代海洋技術的發展，海洋環境保護、海洋資源開發以及相關的海洋科學研究都得到了迅速的發展，尤其是關于海洋環境的監測技術，通過安裝在海洋洋底的各種環境信號傳感器和浮于洋面的環境信號探測浮標，對近海、深海等海域環境的各種變動信息進行收集，并實時或準時的傳送到位于陸地上的海洋環境監測中心，而海洋環境監測中心則通過對收集來的各種信息進行分析，計算出準確的海洋現實環境，并制定科學、有效的應對方案。

隨著現代通信技術以及計算機技術的廣泛應用，海洋環境監測技術已經成為一項集中多種尖端技術為一體的系統化技術體系，實現了自動化、實時化以及連續化的監測，利用洋底的傳感器和洋面的浮標收集海洋環境信息，諸如鹽分度、溫度等數據，并利用浮標上的數據發射器采用現代衛星通信、移動通信等現代信息傳遞技術，將海洋環境變動信息傳送到陸地上的監測中心，在整個海洋環境監測系統中，通信技術起著至關重要的橋梁作用，已成為海洋環境監測領域中重要研究的對象之一。

2 近海環境監測通信系統組成

現代近海環境監測系統主要由海洋底部和洋面的監測終端設備、融合通信技術的數據轉發平臺以及位于陸地的海洋環境監控平臺組成，如圖1所示。其中監測終端設備包括位于洋底和洋面的各種傳感器、數據發射器的浮標，以及位于洋面以下一定深度的聲學解調器，可以對海洋的洋流方向、溫度變化、鹽分度變化、波浪強度等數據進行采樣收集；融合通信技術的數據轉發平臺裝有可移動的通信裝置和水上聲學解調器，以及定位設備和供電裝置，用于接收水下監測設備傳來的聲波信號，并通過移動通信裝置的GSM、GPRS、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA公共網絡進行發送，成為連接海洋監測終端和陸地監控終端的橋梁；而位于陸地的監控終端則有移動信息接收平臺和計算機中心組成，負責對轉發平臺發送過來的各種監測信息的接收，并利用計算機中心的計算機系統對這些監測信息進行分析、處理和顯示。

3 近海環境監測通信系統技術特點及相關通信技術

3.1 近海環境監測通信系統技術特點

⑴水上無線通信。該系統的通信分為水上和水下兩部分，水上采用的是現代移動網絡通信技術，與傳統的衛星轉播通信技術、電臺廣播通信技術相比，現代移動網絡通信技術在近海環境監測中有著很大的優勢，尤其是隨著現代3G移動網絡通信技術的發展，使得傳輸數據的種類、速度和質量都得到了明顯提升。與應用最多的衛星轉播通信技術相比，大大降低了經濟成本；與電臺廣播通信技術相比，其傳播距離更遠，信號衰減更少。

⑵水下無線通信。而在水下，該系統的無線通訊采用水聲調制解調通信技術，與傳統的水下光纖通信技術以及電磁波脈沖通信技術相比，聲波信號強度更好，而且聲波信號也是目前水下傳輸信息的主要媒介，比如應用十分廣泛的聲吶系統。此外，聲波信號也是實現水下遠程信息傳輸的最可靠方式。

⑶海洋環境監測信息收集。該系統采用位于洋底的各種信息傳感器，以及漂浮于洋面的具有信息收集功能的特制浮標來收集海洋環境監測信息，相比于單純的洋底信號傳感器和洋面浮標，以及船舶或潛標等單站監測方式，它實現了海洋環境監測的立體化、連續化，獲取的信息更準確、更廣范，通過監控終端操縱安裝在洋底、洋面以及不同深度的傳感器，可以實時獲取近海、遠海等不同海域的環境監測數據，實現大覆蓋面、多采樣點的海洋環境監測數據。

3.2 近海環境監測系統相關通信技術

⑴水上移動網絡通信技術。現代近海環境監測通信系統的水上移動網絡通信技術主要包括第二代的GSM（2G）、GPRS（2.5G），第三代的WCDMA（3G）、TD-SCDMA（3G）等移動網絡通信技術，以及正待普及推廣的TD-LTE-advanced（4G）通信技術。

其中GSM技術主要以及短信息的形式進行簡短數據的雙向傳輸，通過兩個或兩個以上的GSM模塊實現相互間的短信息發送和接收，開發相對簡單，但是對于需要傳送大量信息的海洋環境監測中，其傳輸成本較高，傳輸數據類型也較單一；而GPRS技術引入現代互聯網傳輸技術，可以實現快速登錄、長時間在線，其數據類型和傳輸速度都得到了擴展和提高；而WCDMA、TD-SCDMA則是在GPRS技術的基礎上進一步優化了數據類型和傳輸速度，其傳輸速率可達幾百kb/s，并且利用無縫漫游技術很好的實現了各種移動網絡與互聯網的融合，使得圖片、數字、視頻等各種信息可以高質量的傳輸。

⑵水下水聲通信技術。水下水聲通信技術是用于海洋環境監測數據傳輸的重要技術之一，其工作原理是先通過位于海洋不同深度、不同位置的各種傳感器、浮標，將海洋環境的有關監測數據（數字、聲音、圖像等信息）轉換成特定的電信號，再通過換能器將電信號轉換成類似聲波的聲信號，聲信號可以在海水中很好的傳播，再通過位于洋面的接收換能器將聲信號轉回電信號，電信號再經移動網絡傳送到陸地監控終端的移動信息接收平臺，經該平臺破譯電信號后即可得到數字、聲音、圖像等原始數據。

4 基于移動網絡通信技術的監測系統應用

現代移動網絡通信技術在海洋環境監測中應用范圍非常廣泛，有海洋應急監測和定點連續監測。

4.1 海洋應急監測

海洋應急監測主要包括對海嘯預警、溢油、赤潮以及其他海洋污染或海洋災害事件的檢測。近海環境監測系統將收集到的各種海洋環境變動信息及時發送給海洋管理部門的相關技術人員和管理人員，技術人員和管理人員憑借對監測數據的分析結果，制定合理的應對措施。海洋應急監測一般是用于對海洋多發的、具有一定破壞性的事件的監測，其覆蓋范圍較廣、分散較大，一般用于整個海域的監測。

4.2 定點連續監測

定點連續監測一般是指對近海或深海中具有一定意義的特殊地點進行長時間的連續跟蹤監測，比如架設石油鉆井平臺的地點、海洋洋盆與大陸架的連接地帶或洋流路徑點等對海洋環境可以產生明顯影響的關鍵點。一般是在關鍵點安裝傳感器或海洋浮標，利用現代移動網絡通信技術實時的把這些地點的監測數據傳送到位于陸地的監控中心，以實現對海洋環境的連續監測，確保及時發現這些地點的海洋環境變動，從而制定有效的措施，保證生產的順利進行和沿海居民的生命財產安全。

綜上所述，海洋環境監測是現代海洋產業發展的關鍵技術之一，尤其是近海海洋環境的監測技術，不僅關乎到海洋產業的發展，還關乎到沿海居民的生命和財產安全。利用現代移動網絡通信技術開發出的海洋環境監測系統，不僅可以做到對各個海域環境的實時、連續、高質量的監測，而且還大大降低了經濟成本。在實際的操作中，應用移動網絡通信技術的近海環境監測系統也取得了很好的成績，隨著新一代4G移動網絡通信技術的普及和推廣，相信在不遠的未來，海洋環境監測系統中的各種技術會得到更好的發展。

[參考文獻]

[1]胡展銘，姜文博，江偉偉，陳元，陳偉斌.通信技術在近海環境監測中的應用[J].海洋環境科學，2012，04：613-615.

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1.1常規監測技術

常規監測技術是應用時間最長、應用范圍最為廣泛的海洋監測技術。通過對監測人員在指定海域現場取得的樣品進行實驗分析，取得相關數據信息的方法來實現對目標海域海洋環境情況的認知。該方法以船舶為運輸工具，由專業人員到目標海域采集實際樣本，取得的數據具有定點和離散的特征，就數據本身而言，和實際情況一致性高，監測要素更為全面，因此是目前海洋環境研究的主要的數據獲取手段。其缺點是數據采集以點帶面，信息的全面性受取樣范圍和數量影響，對取樣現場天候因素影響較大，實時性和連續性有所不足。

1.2遙感監測技術

遙感檢測技術是在信息技術、計算機技術和傳感器技術高度發展的基礎上形成的現代化綜合性監測技術。該技術以航空器、衛星、無人機等設備為載體，從高空對地面進行監測，極大地擴展了監測范圍，監測信息收集更加全面，內容更加豐富，有助于宏觀角度海洋環境質量狀況的分析與研究。當前海洋遙感監測一般包括海表面溫度、海表面鹽度、懸浮物濃度、葉綠素濃度等項目。遙感監測，由其是衛星遙感監測能夠長時間不間斷地對大范圍海域進行基本同步的近實時監測，其所提供的信息、數據規模大、種類多，對于海洋環境研究、海洋氣象分析與預警的貢獻和支持都是十分突出的。限于當前技術水平，遙感監測技術也存在著一些缺陷，比如遙感監測成像比例尺小，分辨率低，受目標海域自然氣候因素影響顯著等。這些問題都對遙感監測技術的推廣和應用造成了一定負面影響。同時，遙感監測技術的獲取的數據質量依賴于數據的提取和解譯技術水平，這在某種程度上也限制了遙感監測技術的應用。當前遙感監測技術主要還是應用于海洋應急監測中。

1.3船載快速監測技術

船載快速監測與傳統監測技術存在一定共同點，都是使用船舶進行現場取樣。所不同的是船載快速監測技術是在取樣后直接進行樣品檢測、數據分析，取得的數據通過Inmarsat-C衛星通信網絡實時發送給數據中心。由數據中心按照相應程序，對收集的數據進行綜合分析處理，從中找出對當地海洋環境影響較大的因素，通過對這些因素變化情況的分析，實現對行業環境質量狀況的把握。船載快速檢測技術具有數據準確、反映全面、可用性高的優點，對于海洋環境狀況的分析評價數據支持能力較高。其缺點是成本昂貴、工作周期長，對于緊急時間難以作出有效反應，同時，船載監測受船舶航行范圍影響，監測面積有限，對于取樣時當地海域的天氣和海況的影響也比較敏感。

1.4浮標監測技術

浮標監測技術的本質是傳感器技術在海洋監測領域的應用。該項技術通過化學傳感器、光學傳感器、生物傳感器等多種類型的傳感器對現場海水進行取樣并自動分析，并將數據經網絡發送到數據中心，從而實現海洋環境狀況的收集與分析。處理傳感器技術外，浮標監測技術還綜合了自動采樣分析技術、電腦數據采集處理技術、數據通訊和定位技術、浮標設計和制造技術及防生物附著技術等多項現代先進技術，功能性極強，是今后海洋監測技術的主要發展趨勢。

1.5水下無人站自動監測技術

水下無人站自動監測技術是通過建立水下無人值守海洋生態與動力要素自動觀測站，對海水中所含物質、理化指標、水文特性等要素進行不間斷的全水層自動監測，并將取得數據實時發送給數據中心，由數據中心負責數據分析處理的方法。

2海洋監測技術集成情況簡述

海洋環境情況極為復雜，變化多端。單純依靠某幾種監測技術難以滿足現代化海洋管理與資源開發的需求。這就需要將多種海洋監測技術集成一個整體，彼此互補，并結合現代化網絡技術，構建成一個更為完善、全面的海洋環境監測網絡，使海洋監測工作在實效性上、數據質量水平上、監測覆蓋范圍上等多個方面實現大幅度提升。當前海洋監測技術集成主要體現在兩個方面，一是數據傳輸網絡集成，通過將多種監測手段的數據傳輸集成到一個數據傳輸平臺中，實現對多種監測手段的調度、控制，極大提高了監測工作開展效率。二是數據集成，既建立海洋監測數據庫，通過對各類數據的集中存儲和管理，實現數據的共享和高效利用。

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法案出臺背景

澳大利亞是一個四面環海的大陸，其海岸線長達37521公里，其對外貿易運輸主要依靠海運，海洋就是澳大利亞的生命線，因此澳大利亞政府非常重視海洋環境保護。澳大利亞制定了大量的海洋環境保護立法，并不斷修改完善，僅僅自2010年以來，澳大利亞就在聯邦和州的層次上修訂了海洋環境保護法多次。

2010年11月9日，澳大利亞聯邦通過了《2010海洋保護法修正案》，該法修正了《2008海洋保護（船用油污染損害的民事責任）法》和《1983海洋保護（船舶污染預防）法》，給2008海洋保護法增加了一節新的內容---響應者免責，以保護那些在燃油溢出事故中給污染受害者提供了合理幫助，并因此而擁有良好信譽的人員。而對1983海洋保護法則修訂了一些條款，如對含硫燃油的使用要比本文由收集整理指定限值更高；要求澳大利亞海事部門同意安排一個在船上以外的地方，專門放置船上燃油供應簿。還要制定相關條款，要求保存關于損害臭氧層物質的記錄，并在記錄本中規定虛假或誤導性條目的懲罰。此外，維多利亞州也在2010年9月28日通過了《2010海洋安全法》，該法修訂了1988年的《海洋法》，目的是以一種更現代的安全管制方式改善海洋安全狀況，其中包括防治海洋污染造成的安全問題。

同時，這也是新南威爾士州（以下簡稱新州）加強環境保護，嚴格防治環境污染的一個大趨勢所致。2011年11月，新南威爾士州通過了《2011環境保護法修正案》。該法案針對那些有引發污染事件風險的組織應該準備遵守法案所帶來的變化，包括增加報告義務，應對增大的處罰，要求制定污染事件應急反應計劃和公開環境監測數據等等。

法案主要內容

2012年3月7日，澳大利亞新南威爾士州議會通過了新的《2011海洋污染法》，這部法律借鑒了《1973年國際船舶污染預防公約》、澳大利亞聯邦2010年剛剛修訂的《2010海洋保護法修正案》和新州剛剛修訂的《2011環境保護法修正案》。法案的主要修訂內容是禁止向國家水域排放有害包裝物，排放污水和垃圾，如果有這些違法行為，則公司可能面臨最高數百萬美元的罰款。這部新法律也引入了一種更為全面的緊急計劃和海洋污染報告制度，使得海洋污染事故反應和岸上污染事故的反應機制更為一致。

思考和借鑒

對由于海洋運輸船舶引起的海洋環境污染，中國政府一貫高度重視，先后頒布了《中華人民共和國海洋環境保護法》、《中華人民共和國防治船舶污染海洋環境管理條例》、《中國船舶及其有關作業活動污染海洋環境防治管理規定》等法律法規，并加入了《1973年國際防止船舶遣成污染公約》和《關于1973年國際防止船舶造成污染公約的1978年議定書》（“73/8防污公約”，73/78marpol）等防止船舶污染海洋的國際公約。

目前我國最新的海洋船舶污染防治法是交通運輸部頒布的《中國船舶及其有關作業活動污染海洋環境防治管理規定》，該規定是中國政府履行《73/78防污公約》，確保公約的各項要求得以嚴格執行，使現行規定與公約最新要求相一致，與公約全面接軌的具體實施，對提高我國的履約水平具有非常重要的意義。該規定建立了比較完善的船舶污染預防制度體系，包括船舶污染物的排放與接收、船舶載運污染危害性貨物及其有關作業、船舶拆解、打撈、修造和其他水上水下船舶施工作業和違法的相應法律責任等內容。明確了海事機構管理職能和船舶有關作業活動范圍。明確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業管理制度。明確了船舶載運污染危害性貨物管理要求。明確了船舶油料供受作業的管理要求。明確了船舶拆解、打撈、修造等水上水下施工作業的污染防治管理要求。明確了監督管理和法律責任。盡管該法在2010年頒布并在2011年得以實施，但我國的船舶造成的海洋污染事故仍然非常嚴重，考量澳大利亞新南威爾士州頒布的最新海洋污染法，可在以下幾個方面思考和借鑒：

1、程序和實體并重在防治船舶污染海洋立法中同樣重要

我國船舶污染海洋立法存在一個明顯的問題，即輕程序，重實體。《海洋環境保護法》和《防治船舶污染海洋環境管理條例》均設定了防治船舶污染的相關制度，但沒有明確在制度執行過程中所必須的操作性規定，《船舶及其有關作業活動污染海洋環境防治管理規定》彌補了這些不足，制定和完善了操作性規定，但這些規定多為實體性規定，對程序性規制明顯不足。如對船舶污染物的接收，該規定只明確“船舶應當將不符合規定排放要求以及禁止向海域排放的污染物排入具備相應接收能力的港口接收設施或委托具備相應接收能力的船舶污染物接收單位接收，船舶污染物接收作業單位應當落實安全與防污染管理制度。進行污染物接收作業的，應當遵守國家有關標準、規程，并采取有效的防污染措施，防止污染物溢漏。”但審視該條規定，對船舶和船舶污染物接收單位之間的污染物交接程序并未規制，從而可能導致交接上的混亂，以致污染物遺漏。而澳大利亞新州《海洋污染法》要求船舶針對造成的石油和有毒液體緊急污染事故制定應急預案并隨船攜帶。該應急計劃的必備條款中就包含報告緊急事件必須遵循的程序、和主管機構合作應對的程序，特別是和船上負責通訊的人。在法定的垃圾處理計劃中，也包括收集、儲存、處理和處置垃圾的程序，包括使用船上設備來執行這些程序。

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2、信息披露：污染船舶負責報告，全程信息公開

在澳大利亞新州的海洋污染法針對船舶污染的防治規定中，關于信息披露和公開的法律規范非常多，特別是關于污染緊急事件應急反應中的信息公開。如對船舶污染海洋事故的報告義務：不僅要求污染船舶報告涉及石油污染和有毒液體污染事故，還要求船舶必須報告涉及丟棄廢棄包裝物，或者大船舶污水處理系統出現故障或失靈，導致未經處理或者未充分處理的污水排放。污染船舶報告的時間要求從“一旦有條件就報告”轉變為“無條件的立即報告”；而且必須把污染事件從始至終的最新信息告知最高可達6個相關的主管當局；同時，設定政府的通告義務。如該法案授權部長發出一系列海洋環境保護通告，包括：海洋污染清除通告、海洋污染預防通告和海洋污染禁止通告。

我國雖然在《海洋環境保護法》中規定了任何船舶和民用航空器對海上排污或污染事件的報告義務，并在《防治船舶污染海洋環境管理條例》明確規定“任何單位和個人發現船舶及其有關作業活動造成或者可能造成海洋環境污染的，應當立即就近向海事管理機構報告”。其后又專章規定了船舶污染事故應急處置制度，其中也專門規定了船舶污染事故報告制度，交通運輸部的《船舶及其有關作業活動污染海洋環境防治管理規定》重復了任何單位和個人對船舶污染的報告義務，但這種表面上寬泛的報告主體范圍，實際上導致報告主體的不明確，同時由于沒有明確報告的污染物種類，也造成善良的可能報告人無法確定是否屬于該報告的污染。信息披露的主要責任是政府和企業共同承擔的，尤其是在污染的處理階段，政府作為監管部門，應該成為主要的信息公開來源，這也是我國船舶污染防治立法中，對政府信息公開義務的立法缺位。

3、法律實施：對污染船舶的處罰力度和對政府的監督

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近年來，主要致力于全球變化區域響應與對策研究，研究領域包括海氣相互作用與全球變化、氣候變化和海洋環境的影響研究與評估，特別是中國近海及鄰近海域對氣候變化的響應及其對中國氣候的反饋、氣候變化對海洋環境生態的影響研究與評估等，并在國內外積極開展了學術交流與合作。

水天世界，煙波浩渺。我們贊嘆它的壯觀景象，卻并不知它神秘莫測的生命動力。

600多年前，世界航海第一人鄭和曾言：“欲國家富強，不可置海洋于不顧，財富取之于海洋……”。回首人類發展的近代史，正是一部藍色文明史，一幅從陸地走向海洋、從蔚藍走向深藍的波瀾壯闊的歷史畫卷。

今天，隨著科學技術的飛速發展，人類正在迎來開發海洋、利用海洋的新時代。在這個進程里，國家海洋局第三海洋研究所無疑走在了時代的前列。在這片沃土上，有一個人已默默耕耘了20多年，在累累的碩果中依然淡然執著地前行著，不斷給祖國帶來新的光榮與驕傲，他就是國家海洋局第三海洋研究所、國家海洋局重點實驗室研究員、副主任，中國科學院大氣物理研究所聯合博士生導師蔡榕碩。

遠見卓識――海洋環境保護

我國沿海地區是人口密集和經濟發達的地區，約占全國13%的陸地面積，承載了全國40%以上的人口，產生了約70%的國民生產總值。我國近海陸架有非常豐富的生境和物種多樣性，是世界上生產力最高的陸架海之一，因而成為我國沿海地區社會經濟可持續發展的重要基礎。

在氣候變化和人類活動加劇的背景下，近幾十年來我國近海的海洋生物生態有明顯變化，大面積赤潮等生態災害不斷出現，海洋漁業生物資源衰退嚴重，海洋生態系統的健康已受到影響，并威脅到我國沿海地區社會經濟的可持續發展。然而，有關氣候變化對我國近海生態系統的影響的認識還十分匱乏。

在我國近海海洋綜合調查與評價專項（國家“908”專項）的支持下，國家海洋局第三海洋研究所主持并聯合中國科學院大氣物理研究所、國家海洋信息中心、國家海洋環境預報中心、國家海洋環境監測中心等單位開展了“氣候變化對中國近海海洋生態系統的作用”項目的研究。

2011年，作為第一完成人，蔡榕碩教授獲得了該年度海洋創新成果獎一等獎。“氣候變化對中國近海海洋生態系統的作用”項目主要是從大氣和海洋學科交叉的角度出發，以我國近海若干典型海域為主要研究對象，并以亞洲一太平洋地區海洋一大氣系統的變化為切入點，采用了氣候動力學、大氣物理與化學、海洋水文、海洋化學、海洋生物學和海洋生態學等多學科交叉研究的方法，應用了多種數據資料，如現場調查資料、再分析資料和衛星遙感數據，以及現代數理統計診斷分析、數據同化和再分析、海洋生態動力學數值模式等多種方法，較為系統地開展了氣候變化對我國近海若干典型海域特別是臺灣海峽及鄰近海域海洋環境與生態系統的影響研究和評估，提出了我國近海若干典型海域生態系統的氣候變化適應性對策措施。他近年的部分成果包含有以下方面：

應用觀測資料的研究顯示，受全球氣候變暖的影響，由東亞季風持續減弱引起的中國近海海面風應力變弱與北太平洋西邊界流黑潮經向輸運的持續增強，是導致我國近海區域尤其是從長江口到臺灣海峽南部附近海域海表溫度持續上升的重要原因。

通過采用統計診斷方法分析發現，自20世紀70年代中后期迄今，熱帶中、東太平洋海溫上升，引起了熱帶大氣環流和東亞季風氣候異常，大氣環流異常通過遙相關不僅影響我國華北地區氣候，而且影響我國近海特別是東海近岸環境，并引起海洋生態異常。

通過綜合觀測資料的分析與前人成果，蔡榕碩教授研究了全球與東亞大氣環流和中國近海環境的年代際變異，提出了東亞氣候異常影響中國近岸海域并引起赤潮生態頻繁發生的概念性模型影響，揭示了全球變暖背景下海溫上升對中國近海生物地理分布和物種組成變化的重要影響。

應用觀測資料與數值模式研究發現，近30年來東中國海及鄰近海域的熱力異常通過影響東亞大氣環流成為導致中國大陸東部夏季年際氣候異常的重要原因之一：指出1970年代以來，發生在熱帶中部太平洋的偽厄爾尼諾現象引起的海洋大氣異常現象對中國近海及鄰近海域的海溫及我國的氣候有獨特的影響。

在我國第二次氣候變化國家評估報告中，他參與評估了氣候變化對中國近海區域環境生態的影響：在開展中的聯合國IPCC第五次氣候變化評估報告中主持了氣候變化對全球主要區域海洋環境生態的影響、脆弱性和適應性的評估，獲得了若干有關氣候變化對海洋影響的新認識。

交流合作――連接世界的黏合劑

2005年，在國家海洋局海洋大氣化學與全球變化重點實驗室的支持下，蔡榕碩教授成立了全球變化區域響應與對策研究課題組，在國內較早且較為系統地開展了氣候變化對中國近海若干典型區域海洋環境與生態系統的影響研究，并在國家重點基礎研究發展規劃項目、國家海洋局科研專項、海洋與氣象公益性行業項目、中央科研院所基本業務費等科研項目的支持下開展了一系列氣候變化與海洋環境的研究，包括國家“908”專項項目“氣候變化對中國近海海洋生態系統的作用”、國家海洋局科研專項“我國沿海及近海區域對氣候變化的響應與對策”、國家“973”計劃項目“全球變暖背景下東亞能量和水分循環變異及其對我國極端氣候的影響”、公益性行業項目“西太平洋暖池與近海對東亞季節一年際氣候異常的影響”、“中國海平面變化預測及海岸帶脆弱性風險評估技術與應用”等項目。所取得的一系列科研成果在國內外得到關注，并在國內外的重要學術期刊上發表。

通過上述的科研工作，他領導的課題組對有關全球氣候變化對我國近海區域的海洋氣候及相關環境生態取得了一定的認識，相關科研成果在我國第二次氣候變化國家評估報告工作中得到應用。自2010年10月，蔡榕碩教授開始參與聯合國IPCC第五次氣候變化評估報告工作，在第二工作組中主持了有關氣候變化對全球海洋主要區域的影響評估，該成果將在2014年為國際社會提供有關人類引起的氣候變化對全球海洋主要區域影響的認識。然而值得指出的是，有關氣候變化對全球海洋和我國近海海洋環境和生態系統的認識還存在較大空白，仍需要國際社會和國家有關部門加大投入，深入調查研究人類社會適應和減緩氣候變化對海洋影響的對策措施，以提高人類與自然和諧發展的能力。

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當代水下目標探測向低頻遠程發展,海洋環境噪聲的低頻特性倍受關注,航船噪聲是海洋中的主要低頻噪聲源。近幾十年來,海上航運量迅速增長,導致海洋環境低頻噪聲大幅升高,增加了海洋環境的噪聲污染。本文依據港口進出航船信息庫和船舶自動識別技術數據庫資料,分析歷史航船分布數據,依據獲得的某開闊海域航船分布規律,建立數值模型估計了航船噪聲源對低頻海洋環境噪聲特征的影響。結果表明,日進、出港的航船數近似滿足正態分布,近海開闊海域單位面積、單位時間內的航船數近似滿足泊松分布;由于海上航船的影響,海洋環境噪聲強度呈明顯的水平非均勻分布狀態。

關鍵詞

低頻海洋環境噪聲;航船噪聲源;航船分布

海洋環境噪聲的研究始于二戰期間,Knudsen等(1948)給出了Knudsen譜曲線,戰后Wenz(1962)進一步提出了經典的海洋環境噪聲Wenz譜曲線,目前仍是水聲工程設計經常采用的參考曲線。歷經幾十年,海洋環境噪聲特性已經發生了很大變化,海洋環境噪聲級的統計平均值已明顯上升,這其中有人為因素和自然因素的影響:人為因素主要包括海上航船、海上石油鉆探和各種軍用聲吶裝置的使用等,自然因素包括氣候變化、海底地震等。近幾十年來,航運量快速增長導致海洋環境噪聲級大幅升高,海洋環境的噪聲污染增加,在西太平洋海域以及亞歐、亞美等主要航道附近尤其顯著。美國國家海洋和大氣管理局提供的統計資料(Frisk,2004)表明,1950年全世界范圍內商船(包括油輪、貨船、集裝箱船以及其它大型海運船只)大約3萬艘,約850萬總噸,而1998年商船總數超過了8.5萬艘,約5250萬總噸,并預見在未來的20—30年,在世界范圍內大船的數量仍有可能成倍增加。Ross(2005)整理發表了對1950—1975年由航船引起低頻海洋環境噪聲變化所做的詳細分析,認為在這25年間低頻海洋環境噪聲級已升高了10dB甚至更高,這種趨勢在當時的東太平洋和東、西大西洋最為明顯,乃因這些海域通商航運增長所致。Ross根據測量數據繪出了不同海區50Hz海洋環境噪聲譜級變化曲線及趨勢。Andrew等(2002)對比了美國加利福尼亞中部海域1994—2001年與1963—1965年的海洋環境噪聲測量數據,發現近30年來10—80Hz和200—300Hz的噪聲級升高約10dB,100Hz的噪聲級升高約3dB。

McDonald等(2006)的環境噪聲測量數據對比顯示,圣尼古拉斯島2003—2004年的30—50Hz環境噪聲級比1964—1966年增加了10—12dB,100—300Hz之間環境噪聲級增長了1—3dB。McDonald等(2008)的淺海環境噪聲數據顯示,2005—2006年圣克萊蒙特島附近存在航船時的噪聲級中值數要比無航船時高6—9dB。Miksis-Olds等(2013)對比了印度洋2002—2012年的環境噪聲數據,發現85—105Hz環境噪聲級明顯增高。另外值得關注的是,在航船數據庫方面,國外已掌握了歷年全球重要海域的航船密度數據,例如著名的歷史船只數據庫HITS(HistoricalTemporalShipping),其中就包含了我國近海的航船密度數據(Breedingetal,1996)。低頻海洋環境噪聲是影響水下遠程聲探測性能的關鍵因素,當代水下探測向低頻遠程發展,人們更加關注海洋環境噪聲的低頻段特性。航船噪聲是海洋中的主要低頻噪聲源,本文依據港口進出航船信息和船舶自動識別技術數據庫資料,對一段時期內我國某港口和某海域的歷史航船分布數據進行分析,側重討論開闊海域單位面積單位時間進、出港的航船數分布,在此基礎上,針對某開闊海域某時間段航船分布,按船舶輻射噪聲譜級經驗公式,初步估計了三處不同位置接收點的由航船噪聲源引起的低頻海洋環境噪聲特性。

1海上航船分布數據

1.1數據獲取當代聲吶技術向低頻遠程探測迅速發展,航船噪聲是主要低頻海洋噪聲源,要獲取關注海域、關注時間內的航船分布情況,可以借助港口進出航船信息數據庫、船舶自動識別系統(AIS),衛星偵察和飛機航拍等多種方式進行,每種方式所需要的費用和獲取數據的質量均不相同,條件允許時可開展多種形式相結合的綜合調查方式,這樣獲得的數據更為全面完整。

1.1.1港口進出航船信息庫調研港口進出航船信息庫數據包含了船舶進出港的交通調度信息,數據比較準確,具有較重要的參考利用價值,但由于每個港口只對管轄區域內進出港的船只進行管理,因此即使同時獲取多個港口的航船數據,因調查范圍相對較小,對了解較廣海域的航船分布作用較小。

1.1.2船舶自動識別技術及其數據庫船舶自動識別技術(AIS)由國際海事組織在九十年代推出,它通過安裝在航船上的船載識別終端自動獲取岸基和其它船舶信息,主要用于海上船只之間、船只與海上交管中心之間的相互識別,防止船舶碰撞。目前,我國300總噸及以上國際航行的船舶、500總噸及以上非國際航行的貨船及所有客船均已配備AIS設備。AIS采用超高頻頻段,它的覆蓋范圍取決于天線高度、發射功率、接收機靈敏度、天氣狀況和氣象條件等,通常情況下,AIS系統岸基接收站可以接收到距岸30海里范圍內的船舶信息;超過這一距離,AIS信息傳輸受天氣影響較大,對較遠海域內的航船,岸基站可能接收不到其AIS信號,需借助衛星接收。

1.1.3衛星偵察技術利用衛星偵察技術來獲取航船分布,通常采用光學成像和合成孔徑雷達成像混合型偵察衛星獲取一定海面面積的照片,再通過圖像識別技術得到航船信息,不僅能保證任何氣象條件下的信息獲取,而且具有偵察覆蓋范圍廣、分辨率高等明顯優勢(吳技,2009);但是受衛星數目和運行軌道限制,往往不能夠實時獲得關注海域的航船分布,另外衛星調查的費用也較昂貴。本文基于對前兩種方式獲取的海上航船信息進行分析處理,獲得海上航船的分類分布。

1.2進出港口航船分類分布分析

1.2.1基于進出港口船只信息的航船分布由某港口進出船只信息庫獲取了2010年1月至2012年4月進出該港口航船的數據,其中航船類型主要包含各種進、出港商貨船(包括集裝箱船、散貨船、雜貨船、油輪等)和漁船、客船。圖2是不同年份每月進、出某港口的航船總數柱狀圖,橫坐標表示月份,縱坐標為月航船總數。由圖可見,歷年來同一月份進港與出港船只的數目基本持平,而不同月份的船只數量差別較明顯;每年2月份因天數少,進出港的船只數量略低于其它月份。表1是該港口日進、出港船只統計特征,從表1可見,進出港商船的日均值相近,分別為47.3艘和47.0艘。進港商船數的最大值和最小值分別為139艘和13艘,出港商船數的最大值和最小值分別是191艘和0艘,調查天數共851天。表2和表3根據歷史天氣信息記錄,對出港船只較少和較多的兩種特殊情況出現的頻數、具體日期和該海域對應的歷史天氣(大風、海浪、大霧等)狀況給予簡要描述。進港船只數目的日變化較平穩,出現大于80艘的情況只有一次,即最大值139艘,日期是2011年8月6日,正是氣象部門預報2011年第九號臺風即將登陸本地的時間,因而大量船只進港避風;而出港船只最大值191艘出現在2011年8月8日,即臺風過后,由避風船只集中出港引起。極端天氣出現的時段以及期間海上航船數的變化規律,對于今后利用歷史航船數據、采用其它網絡智能化推理方式預估某時日海上航船分布,進而估計低頻環境噪聲,具有重要指導借鑒價值,是一個不可或缺的輸入量。圖3是港口調查期間每日進、出某港口船只數的時間序列圖(以天為單位,共851天),圖中紅色虛線表示進、出港船只數的日均值。與進港船只數變化相比,出港的船只數目的日變化情況不平穩,均值線以下超出兩個標準差范圍的值存在較多。圖4給出了該港口日進、出港船只數的直方圖及其正態分布擬合曲線,橫軸為日進、出港船只數量,縱軸是航船數出現頻數,圖中紅線是進、出港船只數的正態分布擬合曲線。從該圖可看出,日進、出港航船數近似滿足正態分布,但實際上由于惡劣天氣海況出現的極端值情況明顯偏離正態分布。因此,剔除受惡劣天氣海況影響日進、出港船只數小于17艘的異常數據,只分析其余815天的進、出港船只數據,給出日進、出港船只數的直方圖,以及正態分布擬合曲線,見圖5;同時給出剔除異常值后的每日進、出港船只數的正態P-P圖和去勢P-P圖,見圖6,P-P圖a和圖b中實線代表以進、出港船只數日均值和標準差為參數的正態分布的理論累計概率,圓圈散點代表統計進、出港航船數的實際累計概率。如果進、出港航船數服從正態分布,那么這些數據點應與理論直線值(對角線)基本重合;去勢P-P圖c和圖d反映了按正態分布計算的理論累計概率值和實際累計概率差值的分布情況,如服從正態分布,則圓圈散點應較均勻地分布在Y=0直線上下。可以看出,篩選異常值之后,日進、出港船只數的理論累計概率和實際累計概率的殘差絕對值均在0.05以內,因此可以認為剔除惡劣天氣海況的影響,日進、出港船只數均服從正態分布。

1.2.2開闊海域航船分布統計港口進、出航船信息庫數據僅覆蓋港口區域局部范圍,為了獲取開闊海域大范圍和長時間的航船分布,調研了船舶自動識別系統(AIS)數據庫,獲得2011—2013年我國周邊海域的航船歷史分布數據。船只類型包括商貨船、郵客船、部分漁船,不包括公務船和軍用船。要了解航船噪聲源的分布,需要掌握單位面積、單位時間內的航船數,本文以6′×6′經緯度面積為單位(即1個網格單元)對關注海域進行網格劃分,采樣頻率為1次/h。圖7給出關注海域2011─2013年的月度航船數變化,可以看出各月份的航船數量差別較大,其中5月和9月的船只總數較多,這兩個月份處于每年休漁期的前后,受漁船集中出海捕撈作業影響。圖8分別給出了2011—2013年漁船和商貨船月度總數變化,每年5月和9月是小型捕撈船數量較高的月份,在6—8月禁漁期內,其數量相對較少,9月至來年的1月其數量緩慢下降,而2—5月則數量上升;商貨船數量5月最多,6月次之,冬季最少。從航船的實時分布可以看出,5月絕大部分天數接收到AIS信息的船只距岸較遠,6月和9月次之,而在冬季的絕大部分時間接收不到遠距離船只的AIS信息,應該與氣象條件等因素有關。考察單位面積航船分布規律時,考慮到遠距離AIS信號受氣象因素的影響較大,利用AIS系統所獲距岸較遠的航船分布有可能不準確,選取距岸較近的單元網格(AIS信息較全面),對這些網格內不同月份的航船數據進行統計,獲取其單位時間內出現n條航船(n=0,1,2,…)的頻率。單位網格(6′×6′)內航船數出現頻率統計結果如圖9所示,圖中藍色方框表示由AIS數據獲得的單位網格內航船數出現頻率;按照網格航船數均值μ為參數的泊松分布計算獲得的概率用紅色圓圈表示。藍紅兩組數據比較吻合,且統計數據的均值和方差也比較接近,因此單位網格、單位時間內的航船數量可近似認為服從泊松分布,其中參數μ為該網格中單位時間內出現的航船數均值。

2航船對低頻海洋環境噪聲貢獻的初步估計

本節在李家亮等(2014)針對噪聲源水平非均勻分布建立的海洋環境噪聲理論模型基礎上計算由海上航船引起的環境噪聲,給出不同位置接收點低頻環境噪聲強度的水平分布,并采用N×2D方法計算不同接收點環境噪聲譜級隨接收深度的變化曲線。計算采用的環境參數如下:海深40m,聲速剖面分兩種,一種是等聲速,另一種是溫躍層,如圖10所示;考慮單層海底,海底聲速為1650m/s,密度為1.5g/cm3,衰減系數為0.5dB/λ,計算頻率為100Hz。圖11是利用AIS系統獲得的航船噪聲源分布,用不同的顏色表示不同長度的船只,符號“”表示三個不同接收點R1、R2、R3,R1周邊近距離船只較少,R2、R3位于不同的航道附近,可見該海域航船噪聲源呈水平非均勻分布,接收點周邊的航船分布情況各不相同。各艘航船的航速和船長信息由AIS數據提供,航船噪聲源級可以根據相關經驗公式(Breedingetal,1996)計算獲得,表4列出距各接收點最近的5艘航船信息,包括距離、方位和聲源級。航船到接收點的聲傳播損失采用與水平距離無關的簡正波理論進行計算。圖12和圖13分別對應等聲速和溫躍層兩種聲速剖面情況下,計算獲得的R1、R2、R3在接收深度13m處的航船噪聲強度沿水平方向的分布。結合圖11可見,航船引起的環境噪聲強度沿水平方向分布顯著不均勻,且不同接收點噪聲強度的分布不同:接收點R2左側分布有航道,港口,航船密集,在右側航船甚少,因此該接收點環境噪聲強度水平分布左側高,右側明顯低;而R1、R3周邊均有若干航船,其噪聲強度在水平各方向不同,距離近的航船對接收點的噪聲貢獻影響較大;相對于等聲速,溫躍層聲速剖面情況下由于聲傳播損失的增加,各方向的噪聲強度普遍減低。由此表明,航船引起的環境噪聲強度呈水平非均勻分布,這與水平均勻分布的海洋環境噪聲場顯著不同,后者是水下探測中比較常用的關于背景噪聲的一種假設。圖14是兩種聲速剖面情況下三接收點的航船噪聲強度隨海深的變化,同時還給出利用風關海洋環境噪聲模型(衣雪娟等,2005)計算的海上無任何航船時風速為6m/s的風關噪聲級隨深度變化曲線。從等聲速梯度剖面的算例來看,海上存在航船時的海洋環境噪聲級明顯大于風關噪聲級,且垂直方向的強度分布也與風關噪聲不同;由于傳播損失增加,溫躍層聲速剖面的航船噪聲強度要明顯低于等聲速情況。

3討論

海上航船是海洋環境噪聲的主要低頻噪聲源,由于航船在海上分布范圍廣,對其全面調查代價較高。本文依據港口通行量和船舶自動定位系統,調查分析了一段時間關注海域的航船噪聲源分布情況。由港口調查的進出港商船通行量統計數據可見,進出港商船的數量基本持平,每月的通行數量差別不大,在剔除極端惡劣天氣海況影響的情況下,日進出港的航船數量基本滿足正態分布。由岸基船舶AIS信息資料分析發現,關注海域的航船總數在不同月份的差別較大,五月份和九月份船只數量相對較多,而冬季的船只數量最少,這與相關海域休漁期政策的實施以及氣象條件影響岸基AIS信息遠距離接收等因素有密切的關系;對距岸較近的船舶AIS信息數據統計分析發現:單位時間、單位面積內的航船數近似滿足小概率事件的泊松分布。海面航船噪聲源水平分布具有顯著的非均勻性,由于不同航船譜級以及源到接收點的聲傳播損失不同,會導致接收點單位水平角度內海洋環境噪聲強度呈明顯的非均勻分布,在航道和港口方向,以及近距離存在航船方向的噪聲強度相對較高。與海上無航船、風速6m/s時的風關海洋環境噪聲相比,海上存在航船時的海洋環境噪聲級明顯較高,本例中航道附近接收點100Hz環境噪聲級高于無航船風關環境噪聲(約20dB);另一附近航船較少的接收點,考慮航船噪聲源后的環境噪聲級也高于無航船時環境噪聲級(約3dB)。因此,對于航船通行較為頻繁的海域,海上航船噪聲源對低頻環境噪聲的貢獻甚為顯著。