隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在光學(xué)、電學(xué)、機械學(xué)、材料學(xué)飛速進(jìn)步的推動(dòng)下，海洋環(huán)境監測技術(shù)不斷更新完善，監測儀器性能已有大幅提高。那么，海洋環(huán)境監測的發(fā)展趨勢是什么呢?本文介紹了海洋環(huán)境監測的未來(lái)發(fā)展趨勢。

海洋環(huán)境監測的五個(gè)未來(lái)發(fā)展趨勢

　　1、監測儀器向微型化、多參數化方向發(fā)展。

　　海洋環(huán)境的復雜性要求海洋環(huán)境監測儀器能夠進(jìn)行現場(chǎng)、原位、在線(xiàn)監測，并且兼具小型、靈敏、快速、自動(dòng)化等特點(diǎn)。由于微電子、微型傳感器、計算機技術(shù)、新材料技術(shù)、遙感衛星技術(shù)及各種高新技術(shù)的應用，海洋環(huán)境分析監測儀器的設計發(fā)生了根本性改變。很多儀器正在向小型化、微型化、多參數化的方向發(fā)展。微生物技術(shù)、光電技術(shù)、生物芯片技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)以及其他多種新技術(shù)不斷被吸收應用于傳感元件，新一代新型監測儀器正推動(dòng)著(zhù)海洋環(huán)境監測儀器的發(fā)展。目前已有多家儀器公司生產(chǎn)便攜式多參數水質(zhì)監測儀，這些監測儀器大多由多個(gè)單功能或多功能的微型探頭組合而成，如美國哈希公司生產(chǎn)的多參數水質(zhì)監測儀，最小外徑不足5cm，可以監測溶解氧、pH、氧化還原電位、電導率(鹽度、總溶解固體、電阻)、溫度、深度、濁度、葉綠素a、藍綠藻、羅丹明WT、銨/氨離子硝酸根離子、氯離子、環(huán)境光、總溶解氣體共15種參數。此外，色譜儀、分光光度儀、X射線(xiàn)熒光光譜儀熱分析儀等儀器的體積大大縮小，目前已有便攜式的氣相色譜儀、光譜儀、近紅外光譜儀、X射線(xiàn)分析等便攜式分析儀器面世。

　　由于海洋高鹽、高復雜性、轄區面積廣闊等特點(diǎn)，海洋環(huán)境監測儀器與淡水水質(zhì)監測儀在設計方面存在一定差異，一些海洋浮標、潛標和海底監測平臺位于遠離陸地的遠?；蛏詈?，不能像岸基監測平臺一樣頻繁地更換儀器試劑、能源，故海洋環(huán)境監測儀器除了向小型化、多參數化方面發(fā)展外，低耗能、溶劑消耗少也是未來(lái)海洋環(huán)境監測儀器發(fā)展的一個(gè)方向。

　　此外，海洋微生物豐富，長(cháng)期在水下工作的監測儀器難免會(huì )遭到海洋生物的附著(zhù)及損壞，使得儀器性能下降，減短使用壽命，尤其是某些敏感元件表面發(fā)生少量的腐蝕和生物附著(zhù)，會(huì )使器件的工作性能受到損壞，造成整個(gè)儀器系統的測量準確度及可靠性下降。而且由于海洋中的許多極端環(huán)境，比如海底高壓，海底熱液噴口等，海洋環(huán)境監測儀器在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，就必須發(fā)展新型的對極端環(huán)境耐受力較強的傳感探頭或監測方法，并和材料防腐和防生物附著(zhù)技術(shù)結合，以研制出體積小、溶劑用量少或無(wú)溶劑、抗干擾能力強、防生物附著(zhù)、防腐蝕的高效敏感的多參數海洋監測儀器。

　　我國的海洋監測儀器產(chǎn)業(yè)在高端產(chǎn)品、創(chuàng )新研究方面，遭遇國外壟斷、技術(shù)封鎖，在中低端產(chǎn)品方面有自己的產(chǎn)品，但仍缺乏關(guān)鍵的核心技術(shù)，缺乏對工藝和關(guān)鍵材料的深入研究，關(guān)鍵技術(shù)仍然依靠進(jìn)口。另外，用戶(hù)對國產(chǎn)儀器缺乏信任也是造成我國監測儀器相對落后、裹足不前的一個(gè)重要原因。目前，我國除了溫鹽深測定儀器外，其他理化監測儀器的成型產(chǎn)品還很少，海洋儀器研發(fā)和生產(chǎn)廠(chǎng)家較少，國內的海洋監測儀器廠(chǎng)家的規模都較小，而且缺乏自主創(chuàng )新產(chǎn)品。

　　2、海洋環(huán)境自動(dòng)監測系統集成。

　　海洋環(huán)境自動(dòng)監測系統主要有兩方面優(yōu)勢:一是采用原位監測的手段能夠實(shí)時(shí)在線(xiàn)反映海洋環(huán)境的變化情況。二是采用自動(dòng)監測，大大減少了人力投入，方便獲得連續、穩定、長(cháng)期的監測數據。

　　原位監測是指對原位測試對象采用安裝傳感器、采集器、通信器等方式，進(jìn)行自動(dòng)化、電子化、數字化、聯(lián)網(wǎng)化的連續、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)更新數據的原位測試，原位監測是很多科學(xué)家大力推崇的用于海洋環(huán)境監測的方法。早期海洋環(huán)境監測部分環(huán)境要素是通過(guò)海上樣品采集，帶回實(shí)驗室分析檢測的方法，這種方法是將待監測的環(huán)境要素與海洋環(huán)境脫離，不能真實(shí)地反映海洋環(huán)境狀況，也不能獲取連續實(shí)時(shí)的數據。而原位探測能夠監測海洋區域的空間和瞬間連續變化的信息，真實(shí)反映海洋環(huán)境活動(dòng)演化的動(dòng)態(tài)體系，且操作簡(jiǎn)便、靈敏度高和反應速率高，特別是在海洋極端環(huán)境條件下，如深海高壓、海底熱液噴口、極區海洋等。樣品的采集和保存面臨很大的挑戰，原位監測則能深入這些區域，獲得全面準確的海洋環(huán)境信息。原位監測技術(shù)是對傳統海洋學(xué)研究方法的一次重大突破，它的應用對促進(jìn)海洋資源的探測、海洋環(huán)境的監測與保護和海洋科學(xué)的研究有重要的意義。

　　隨著(zhù)傳感技術(shù)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展，海洋自動(dòng)監測技術(shù)迅速崛起，目前各海洋強國都建立了適用于海洋動(dòng)力學(xué)要素和海洋環(huán)境污染物的同步自動(dòng)觀(guān)測網(wǎng)絡(luò )。包括岸基海洋環(huán)境自動(dòng)監測平臺、自動(dòng)監測浮標、潛標和海床基固定及移動(dòng)自動(dòng)監測平臺，如何研制體積小、耗能低、數據實(shí)時(shí)傳輸、適應海洋復雜環(huán)境、多功能多參數、可長(cháng)時(shí)間連續穩定工作的自動(dòng)監測系統，仍然是未來(lái)海洋環(huán)境監測發(fā)展的重要方向。

　　3、深海觀(guān)測技術(shù)。

　　深海蘊藏著(zhù)豐富的油氣資源、礦產(chǎn)資源、生物及基因資源。近年來(lái)，各國在深海的競爭日益激烈，深海成為繼海面/地面觀(guān)測、空中遙測遙感之后地球科學(xué)的第三個(gè)觀(guān)測平臺，深海觀(guān)測系統正逐步成為海洋技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)?？梢暬?、實(shí)時(shí)的、長(cháng)時(shí)序的深海環(huán)境監測，對海洋礦產(chǎn)資源的成礦機理、開(kāi)發(fā)環(huán)境、環(huán)境影響評價(jià)等研究。對深海生物及其基因研究，都有重要意義。

　　由于深海高壓等特點(diǎn)，幾乎所有的淺海監測儀器都不能直接應用于深海，必須通過(guò)采用特殊材料、構建新型微型化電極或光學(xué)元件、采用光電機一體化等手段。研制耐高壓、耐海水腐蝕、低耗能的觀(guān)測儀器，發(fā)展適用于深海環(huán)境(如高壓、高溫、高鹽等)監測的傳感器或儀器。發(fā)展適于深海環(huán)境觀(guān)測的移動(dòng)或固定平臺發(fā)展水下觀(guān)測系統的供電、數據通信和組網(wǎng)技術(shù)。發(fā)展空間、水面、水下、海底多平臺立體觀(guān)測技術(shù)。建立長(cháng)期的水下或海底觀(guān)測網(wǎng)，是深海海洋環(huán)境監測技術(shù)發(fā)展的基本趨勢。

　　4、區域海洋環(huán)境立體監測網(wǎng)絡(luò )與信息服務(wù)。

　　國際先進(jìn)區域立體實(shí)時(shí)監測體系通過(guò)“實(shí)時(shí)觀(guān)測—模式模擬—數據同化—業(yè)務(wù)應用”形成一個(gè)完整鏈條。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)為科研、經(jīng)濟以及軍事應用提供服務(wù)，區域海洋環(huán)境立體監測更強調整體性、系統性的觀(guān)測。根據區域環(huán)境特點(diǎn)，通過(guò)岸基、船基、?；?、海床基、空基、天基相結合，形成空、天、海一體化監測，向人們提供立體、連續、實(shí)時(shí)、長(cháng)期的海洋數據。

　　隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，環(huán)保理念已被越來(lái)越多的人接受，海洋開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)得到了長(cháng)足發(fā)展，海洋環(huán)境監測不僅是為了滿(mǎn)足科研和國家的需要，越來(lái)越多的企業(yè)和個(gè)人也希望了解海洋環(huán)境信息。已有很多國家將信息服務(wù)納入區域海洋環(huán)境立體監測網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與政府相關(guān)部門(mén)、科研單位甚至是個(gè)人共享監測網(wǎng)絡(luò )的數據信息。今后，發(fā)展以社會(huì )需求為導向，以服務(wù)經(jīng)濟、社會(huì )發(fā)展和國家利益為目標的區域海洋環(huán)境立體監測網(wǎng)絡(luò )及信息服務(wù)將成為海洋環(huán)境監測發(fā)展的一個(gè)重要方向。

　　5、海洋環(huán)境監測全球化網(wǎng)絡(luò )。

　　海洋是一個(gè)連通的整體，要想真正了解海洋，就必須從全球大尺度上進(jìn)行研究。目前國際上正在積極展開(kāi)各地區、各個(gè)國家觀(guān)測系統的聯(lián)合運作，以實(shí)現在各國現有觀(guān)測網(wǎng)絡(luò )基礎上進(jìn)行聯(lián)合觀(guān)測和數據共享，提高全球性海洋觀(guān)測能力。由聯(lián)合國教育、科學(xué)及文化組織政府間海洋學(xué)委員會(huì )和世界氣象組織合作，聯(lián)合發(fā)起的全球海洋觀(guān)測系統便是基于海洋監測全球化思想提出的，通過(guò)聯(lián)合各個(gè)國家、單位，全球布點(diǎn)，研究大尺度海洋氣候循環(huán)及其演化規律。

　　以上就是關(guān)于海洋環(huán)境監測的未來(lái)發(fā)展趨勢的介紹，供大家參考。