构建赤潮预警报网络.doc

构建赤潮预警预报网络 黄辰 随着我国经济的快速发展、人口的日益增多，外排入海的工农业废水和生活污水，对我们生存的这片海域造成了严重的水质污染，水体富营养化日趋严重，导致赤潮频发且面积不断增大，在我国的渤海、东海海域都发生了面积达几千平方公里的特大赤潮，这在国际上都是非常罕见的，同时给海洋生态环境和人民生命财产安全带来严重威胁。由于赤潮形成的机理复杂，目前尚无十分有效的方法防治赤潮的发生，只能通过监测和预报的手段来减少赤潮带来的危害。常用的方法有：实验室法、 现场快速仪器分析法、卫星分析法。如何综合利用以上各种方法建立点、线、面全方位的赤潮预警预报网络对于研究防控和治理赤潮灾害，保护人民生命财产安全具有十分重要的意义。 构建赤潮预警预报网络的可能性 根据国多年来对赤潮发生的机理和过程的研究，内外专家普遍认为赤潮在发生和形成过程中，主要表现为一些要素的突变，只要把握其变化规律，构建赤潮预警预报网络将成为可能。 发生突变的要素有：水温（T）、盐度（S）、溶解氧（DO）、pH、营养盐（P，N）、叶绿素、藻类、生物耗氧量、化学耗氧量和微量元素等。根据赤潮发生期间藻类的变化特点，可将其分为4个阶段：起始阶段、发展阶段、维持阶段和消亡阶段。每阶段根据藻的产生、增殖、消亡产生了许多的色素，其中叶绿素是最重要的色素，所以叶绿素的变化是赤潮预警预报的重要指标。 构建赤潮预警预报网络可使用的监测方式 国内外监测赤潮的方式多种多样，综合而论主要分为：点式、线式、面式三类，三类监测方法在赤潮监测预报方面各有其优缺点，本文通过表述分析各类方法的优缺点，整合点、线、面三种方式构建赤潮预警预报网络。 1、点式监测法 （1）实验室分析法 通过采样人员到事先选定有代表性的点位采集实验所需的样品，在实验室对大量的水样进行分析。实验室法结果虽然准确但需要定点采样、化学分析、人工处理，存在速度慢、效率低和成本高等问题，不能满足快速监测大面积水域的要求，严重影响了对灾害预测的反应时间。但由于实验室法不但可以判断赤潮的发生、发展、维持和消亡的阶段性特征，还能判断引发赤潮的藻类的种类，是预警预报网络对于研究防控和治理赤潮灾害不可缺少的手段。 （2）泵汲式自动水质监测站（如图1所示） 通过在岸边设立的水质自动监测系统，自动采集水样进行在线分析、记录并可以通过设定报警系统，在赤潮发生迹象出现之前提前报警。其特点是：投资少、风险小、速度快、在线分析报警。但由于泵汲式自动水质监测站只能在岸边设立，受地形和自然环境的影响颇多，而且不具备近岸海域水质的典型性。只适用于河口和排污水口等场合。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图1泵汲式自动水质监测站 （3）水质监测浮标系统（如图2所示） 在经常发生赤潮或易被污染的海域投放多个水质浮标系统，它可以连续监测多项赤潮预警预报的参数，并通过无限通讯的方式向监测中心站提供测量的数据，实现在线实时监测。其特点是：速度快、可回收、在线分析报警。但由于受到自然环境条件和人为因素的制约，极易受损导致成本昂贵，适用于便于管理且风浪较小的区域。 　　　　　　　　　　　　　　　　图　2水质浮标系统 2、线式监测法 现场监测快速测定分光光度计 指在船只上安装现场监测快速测定分光光度计，实现监测水域点与点之间的时时监测。其特点是速度快、操作简便、成本低、不受自然环境和人为因素的影响、可与地域性轮船交通合作进行每天多频次的监测。此方法较为适用于近岸海域的赤潮预警预报工作。但还不能满足大面积水域赤潮预警预报的工作，有一定的局限性。（如图3所示） 3、面式监测法 （1）机载激光雷达遥感监测法 指应用基于机载的航空海洋遥感探测的新技术，通过探测海水温度和赤潮藻散射系数等参数，实现对重点水域的监视、应急、跟踪监测工作。其特点是速度快、反应快、能进行范围监测并能对赤潮的扩散情况进行跟踪监测，但也有着成本高、设备复杂、受天候影响大等不利因素的制约。 （2）卫星遥感监测法 由于海洋现象具有空间尺度大、变化周期长、直接观测难的特点，因此常规方法具有很大的局限性。而利用卫星遥感技术进 行监测，具有实时性、 大尺度、快速、长时间 连续监测的特点，这是 其他监测方法所不可比 拟的优点。但是采用卫 星遥感监测，所需要的 设备较复杂、成本高、 （卫星遥感图） 不能全天候工作。此外，由于其空间分辨率较低，对小尺度赤潮的监测十分困难。 4 、结语 综上所述，赤潮的监测方式多种多样，且每种监测方法在实现赤潮预警预报的工作中都有其各自的优点和局限性。点式监测法准确但由于受人力、物力等的制约，其预警预报的功能受到了一定的制约，代表性不足。线式监测法