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世界主要國家海洋環境監測情況及特點

1世界主要國家海洋環境監測情況

1.1美國

美國是聯邦制國家,美國的海洋環境監測管理體系是一個高度分散、「合作式」的聯邦體系,由聯邦環保局(EPA)負責制定國家標準,各州和地方承擔大部分監測任務。美國的海洋環境監測是在地區層次上開展的,由許多單位共同完成,除EPA主導外,其他參與機構還包括政府部門、民間團體、個人等。EPA在全國設有10個地區辦公室,代表環保局行使管理職能。

EPA下設有大氣和輻射局(OAR)、化學品安全與污染防治局(OCSPP) 、環境信息局(OEI)、土地和應急管理局(OLEM)等,其中與海洋最為相關的為水局(OW)。OW下又設有專門負責地下水、飲用水、濕地、海洋等不同領域的部門,其中濕地、海洋和流域辦公室主要負責與海洋相關的監測,相關職責見表1。

EPA組織對本國海洋、近岸海域、重要海灣、河流、湖泊、海盆、島嶼、生物多樣性等的監測。

美國對海洋環境的監測要素主要包括海水水質、沉積物質量、底棲生物、海岸帶生境和生物質量,具體參數見表2。

1.2加拿大

加拿大的海洋環境監測主要由加拿大環境部(EC)負責。加拿大政府、各省政府、各地區政府、各市政府均設置了專門的環境保護機構,環境監測部門直接隸屬於本級環境保護機構。

加拿大十分注重海洋環境監測,從很早就開始參與一些國際監測項目,如大西洋區域監測計劃、緬因灣環境監測計劃、北極監測和評價計劃。

(1)大西洋區域監測計劃(AZMP)

大西洋區域監測計劃1998年開始執行,旨在收集和分析生物、化學和物理學領域的數據,其目標為:1)描述和理解海洋在季節、年和十年尺度上的多變性原因;2)提供包括各種學科的數據集,以便在生物、化學和物理學變數間建立關係;3)提供足夠的數據來支持海洋活動全面健全發展。大西洋區域監測計劃的監測參數主要有溫度、鹽度、溶解氧、營養鹽和葉綠素等。

(2)緬因灣環境監測計劃(GMEMP)

緬因灣覆蓋了9300km2的海洋,擁有12000km的海岸線,是一個動態變化的生態系統,是北美洲最大的半封閉海之一。緬因灣海洋環境委員會成立於1989年,其主要任務是維護和加強緬因灣的環境質量來滿足人類及其後代對資源的可持續利用。緬因灣監測計劃主要監測海洋污染物,並評估其對人類和環境健康的影響。緬因灣生態系統指標涉及:海岸發展、污染物、富營養化、濕地、漁業、水產業和氣候變化等方面。

(3)北極監測和評價計劃(AMAP)

加拿大北極區域海岸線幾乎佔加拿大總海岸線的75%。北極監測和評價項目作為北極環境保護戰略的一部分於1991年開始實施。其初衷是將北極區域污染物和相關問題通知8個北極國家政府(加拿大、丹麥/格陵蘭、芬蘭、冰島、挪威、俄羅斯、瑞典和美國) ,提供可靠、充足的有關北極環境狀況及環境威脅的信息,為其開展環境保護行動提供科學建議。

北極監測和評價計劃的重點研究對象包括:難降解有機物(POPs)、重金屬(Hg、Cd、Pb)、放射性物質、酸化和北極霧霾、石油類污染、氣候變化(全球氣候變化對北極造成的環境影響和生態效應) 、臭氧空洞(UV-B增加引起的生物效應)、污染物對人類健康的影響(臭氧空洞帶來的紫外輻射增加、氣候變化) 、污染物和其他因素對生態系統和人類健康的聯合效應。

1.3日本

1.3.1日本海洋環境監測

日本海洋環境監測的主管部門包括環境省、海上保安廳、氣象廳等,其中以環境省為海洋環境監測的主力軍。

日本一直注重海洋監測,在日本國內海洋環境監測已發展成體系,由中央政府、地方政府、研究機構、大學等部門進行的各種海洋環境監測相輔相成。目前,日本國內進行的海洋環境監測主要有:環境省實施的海洋環境監測調查、公共用水域水質調查、化學物質環境實態調查、廣域綜合水質調查; 海上保安廳實施的海洋污染調查;氣象廳實施的大氣和海洋環境觀測和各種海洋環境專題調查。

(1)海洋環境監測調查(1995年-至今)

環境省在日本沿岸及近海區域主持海洋環境監測,其主要目的是了解陸源污染源、人類活動( 海洋傾倒、航海活動、船舶污染、海底活動) 等對海洋環境造成的污染。該項目監測內容包括海水、沉積物、生物、重金屬、有害化學物質、海洋垃圾等。監測頻次為每年1次。

(2)近海海洋污染實態調查(1975-1994年)

環境省在日本沿岸及近岸海域開展近海海洋污染實態調查,其主要目的為獲取日本周邊海域基礎資料,了解污染實際狀況。該項目監測內容為水質、底質和生物體濃度。監測頻次為每年1~2次。

(3)放射性調查(海水1959年-,底質1973年-)

日本海上保安廳在日本近海、北太平洋、日本海、鄂霍次克等海域實施了放射性調查,其主要目的是掌握核試驗及核廢棄物對海洋環境產生的影響,掌握人工放射性核物質狀況。該項目調查內容包括海水放射性及底質放射性。監測頻次為每年1次。

(4)海水浴場監測(1973年-至今)

日本當地政府在各地組織實施了海水浴場常規性監測,監測內容包括糞大腸菌、化學需氧量、透明度、有無油膜、pH等,監測時間為每年4月上旬~6月上旬。

1.3.2福島核事故後日本放射性監測

2011年3月,日本福島發生嚴重的核事故,大量放射性物質泄漏,為監督掌握海水、大氣、底土等放射性物質含量,日本環境省布置相關省廳、機構開展放射性物質監測工作,主要監測內容為134Cs、137Cs、131I、90Sr等。2011 年5 月,預測到海洋中放射性物質在擴散,日本水產廳又發布了大範圍監控計劃,具體包括如下幾部分。

(1)文部科學省「海洋環境放射性綜合評估項目」(2011.5.8~2011.7.24)

文部科學省在宮城縣、福島縣、茨城縣近海海域實施了「海洋環境放射性綜合評估項目」,其主要目的是通過大範圍近海的調查,以掌握福島第一核電站核泄漏事故泄漏的放射性物質對海洋的污染情況。

主管單位:文部科學省

實施單位:海洋生物環境研究所

分析單位:日本原子能研究開發機構

(2)海洋研究開發機構進行的海洋監控(2011-05-08~2011-07-20)調查更大範圍的宮城縣、福島縣、茨城縣近海海域海水,了解福島第一核電站核泄漏事故泄漏的放射性物質對海水的污染情況(特別是驗證是否與放射性含量分布模擬相符)。

主管單位:文部科學省

實施單位:海洋研究開發機構

分析單位:日本分析中心

(3)水產廳協助的調查(2011年5月中、下旬/5月下旬~6月下旬)按照文部科學省的請求,在比上述(1)和(2)更遠的近海海域,水產綜合研究中心的船隻在資源評估調查同時採集海水,由海洋研究開發機構進行分析。

實施單位:水產綜合研究中心

(4)水產廳擴大對水產品的監控(2011年5月開始)

水產廳為了進一步加強對水產品的放射性物質的檢查,制定了「水產品放射性物質檢查的基本方針」,並通知了相關縣。

(5)東京電力(株)進行的海洋監控(2011年5月中~7月)

在早先實施的福島縣沿海以及福島第一核電站近海15km範圍內的調查基礎上,增加福島第一核電站近海30km範圍以及茨城縣沿海的監控,掌握福島第一核電站核泄漏事故泄漏的放射性物質對海洋污染的情況,特別是要詳細掌握認為受核泄漏事故影響大的海域。

1.4韓國

韓國海洋水產部是海洋管理的綜合機構,對包括海洋環境在內的海洋管理方面起到了中樞作用,全面管理海洋調查、海洋監測、海洋研究、海洋行政、海洋管理、立法、執法等領域。

韓國從1980年定期對海洋環境狀態進行監測,為掌握準確的污染情況階段性地擴大沿岸及調查站點,構建海洋環境測定網(見表3)。

韓國的海洋環境監測機構負責執行對海洋環境在內的海洋全面研究和監測。這些機構大體劃分為海洋水產部及國家機構下屬的國立研究機構、大學、政府撥款研究機構、大學的研究機構等,負責海洋環境及漁業調查、海洋測量、海洋觀測、航路調查等任務,如表4所示。

1.5芬蘭

芬蘭近岸海域面臨著富營養化、溢油、外來物種入侵、有機氯化物污染等風險,在應對這些挑戰中芬蘭積累了許多成功的經驗。芬蘭是世界上最早制定環保法的國家,並且十分注重水體的保護,芬蘭通過技術改造與創新、污染物排放順序與總量調控、經濟手段控制、環保意識教育、組織機構調整等方式來保護本國的海洋環境。芬蘭的環境監測主要由芬蘭環境部負責,其海洋環境監測主要由芬蘭環境研究所牽頭,參與單位包括芬蘭漁業研究所、芬蘭氣象研究所、芬蘭海岸巡訪隊和芬蘭各區域環境中心等。芬蘭對海洋環境的監測主要包括對波羅的海公海和近岸海域的監測,並接受波羅的海保護協議(COMBINE)的監督和指導。芬蘭的海洋環境監測工作詳見表5。

2 國際海洋環境監測特點

2.1重視海洋環境監測制度的建立

首先,大部分國外發達國家的環境監測主管機構與海洋環境監測主管機構不分家,例如,美國、日本、芬蘭都由本國的環境部統籌本國的河流、湖泊、海洋的海洋環境監測工作。而我國與之不同,內陸水的環境監測主要由環保部統籌,而涉及到海洋的環境監測則由國家海洋局負責。其次,發達國家非常重視海洋環境監測制度的建立,例如,在美國,環保署、海洋與大氣管理局、海岸警備隊等機構能在海洋環境監測工作中各司其職、分工明確、合理協作得益於美國一系列配套法律、法規和管理制度的保障,美國《聯邦水污染防治法》、《外大陸架陸地行動》、《海洋保護、研究和保護區法令》等文件及相關制度就對各部門的監測職責、義務、範圍等有詳細明確的界定,這樣既能避免各機構間由於職責不清發生的推諉扯皮現象,又能避免監測機構、監測項目的重複建設。另外,發達國家還對監測數據上報和信息共享有詳細的規定,數據的上報時間、上報形式、報送機構、共享內容、共享方式等都有明確的規定,這樣監測數據能在各機構間互通有無,共享利用,最大程度地發揮監測數據的服務效能。

2.2重視海洋環境監測標準體系的完善

發達國家注重根據不同時期的海洋環境監測工作特點不斷完善其標準體系,具體包括檢測方法、技術規程、質量保證/質量控制方法、評價標準等。

以美國為例,美國設置了專門的機構來研究海洋環境監測技術,並制定一系列標準規範來指導各地區的海洋環境監測工作。美國從19世紀80年代末就認識到分析方法統一化的重要性。1905年出台的《水的標準分析方法》根據美國不同時期水質的特點不斷進行修訂,基本上每5a修訂一次。其修訂內容包括檢測項目的增多、檢測技術的更新、檢測標準的細化等等。目前,美國環保署制定的每一個採樣、測試方法均有專門的章節加以明確,另外還有專門的質量保證技術指南保證數據的準確度、精密度等等。所有的這些標準體系都為海洋環境監測工作有效的開展奠定了基礎。雖然我國海洋環境監測標準體系框架已經基本構建,但是系統性、規範性仍不及發達國家,在標準體系的完善方面還有大量的工作要做。

2.3重視監測項目與內容的豐富

發達國家和地區的監測能力不斷提升,監測體系逐漸向高分辨、大尺度、實時化和立體化發展,十分注重與時俱進豐富監測項目與內容。例如,日本監測項目覆蓋了生活環境項目、飲用水項目和健康項目,日本福島核事故後,又增加了多種海洋放射性監測項目;芬蘭與美國針對隨著工業發展水體富營養化嚴重的問題,非常重視針對水體富營養化的監測與研究;加拿大則將近岸海域的監測範圍拓展到了北極。近年來,全球海洋環境監測範圍由區域向全球擴展,監測目標逐步注重於生態功能,關注焦點從傳統意義上的污染監測和評價,逐步轉向海洋生物多樣性保護、海洋環境可持續開發利用、海洋環境保護措施和人類健康等更深層次的問題。

3 對我國海洋環境監測的建議

3.1健全海洋環境監測制度

目前,我國的海洋環境監測由國家海洋局主管,但是,環保部、農業部、交通部、高校系統、中科院系統、海軍等相關機構也都開展了有關海洋環境的監測,各部門對職責理解不同、監測任務界定不清。以近岸海域海水監測為例,環保部組建了「全國近岸海域環境監測網」,對部分近岸海域、海水浴場和入海排污口進行監測,農業部也建設了全國漁業生態環境監測網,對海水增養殖區、海洋自然保護區進行監測,而上述監測在國家海洋局主管的「全國海洋環境監測」中均有所涉及,除此之外,各部門大多執行本部門制定的行業技術標準,在監測技術路線、站位設置、監測內容、時間頻次、監測設備、評價指標與方法方面存在較大差異,從而嚴重影響海洋環境監測數據的可比性。正是由於各部委之間缺乏國家層面的統籌和監督制度,才導致監測活動相對封閉,缺乏聯合協作機制,成果和信息難以實現共享。

建議加強海洋環境監測制度的建設,依法管理和開展海洋環境監測工作,以法制建設為牽引,帶動海洋環境監測體制和機制逐步理順,通過修改《海洋環境保護法》、《海洋環境監測管理條例》等法律法規,明確各機構職責,避免各自為戰,資源浪費。同時制定《海洋環境監測工作監督管理辦法》、《海洋環境監測信息共享和發布管理辦法》等一系列法規制度,加強國家層次上的戰略統籌和有效監管。另外,要建立統一的海洋環境監測技術標準規範體系,使全國的環境監測工作遵循統一的標準,避免由於監測方法和標準不統一帶來的信息獲取的差異,保障海洋環境監測事業的科學健康發展。

3.2優化海洋環境監測體系

我國的海洋環境監測體系經歷了從無到有,從摸索到形成的過程,尤其是進入21 世紀以後,通過全面實施《全國海洋環境監測體系業務「十一五」發展規劃(綱要)》,我國的海洋環境監測能力得到了加強,業務體系不斷創新發展,為海洋環境保護和沿海經濟發展提供了有效服務。海洋環境監測範圍覆蓋我國管轄海域,對渤海、典型海灣等重點海域開展了專項監測,並拓展至與我國國家權益和生態安全密切相關的國際公共水域。

目前我國對環境監測任務的設置包括海水、海洋生物多樣性、海洋沉積物、海洋大氣、二氧化碳、海洋放射性、海洋保護區、海洋傾倒區、海水浴場等二十多項任務,每項任務中又同時包括海水水質、沉積物質量、生物質量、浮游植物、浮遊動物等多個要素,存在重複設置的問題。反觀發達國家的監測任務,簡單明了、針對性強,我國應該重新審視我國的海洋環境狀況,對監測任務進行合并與調整,避免重複,同時有針對性地設置一些以研究為主的監測任務,對環境惡化原因、機理等進行深入研究,以提出更合理的環境治理措施。

當前世界主要發達國家都已經步入天-空-海、水面-水體-海底立體監測時代,我國應緊跟世界發展潮流,大力發展和推廣海洋環境立體監測技術。一方面優化和豐富常規監測的站點布設、監測項目和要素等內容,深化利用浮標、潛標、海床基、岸基等日趨成熟的定點觀測技術,另一方面不斷探索船舶拖曳系統、載人/無人航空監測、衛星遙感技術、載人深潛技術等移動監測技術在海洋環境監測領域的應用,使我國海洋環境監測體系向著層次立體化、手段多元化、信息綜合化、規模擴大化、頻次精細化、設備組合化的方向不斷發展。

另外,我國各海洋環境監測機構業務能力參差不齊,監測質量不一,各海洋監測業務機構的能力還需進一步健全,建議不斷完善現有的海洋環境監測標準、規範、技術規程,提升檢測設備的準確度、精密度、穩定性,研發高性能的在線監測設備和感測器,提升從業人員的技能,這樣才能保證海洋環境監測業務和海洋環境質量的不斷提高。

3.3加強國際交流與合作

海洋環境問題是全球海洋國家的問題,歐美等發達國家在海洋環境保護及管理方面進行了長期的探索和研究,發起或組織了眾多大型國際調查計劃(如WOCE、GEOTRACE、CLIVAR等),充分調動多國的資源和力量進行海洋環境的監測。例如,波羅的海遭受著嚴重的陸源污染,其沿岸國家(丹麥、愛沙尼亞、歐洲聯盟、芬蘭、德國、拉脫維亞、波蘭、俄羅斯和瑞典)成立了波羅的海海洋環境保護委員會(也稱赫爾辛基委員會,HELCOM),發起了赫爾辛基公約,旨在保護波羅的海的海洋環境,HELCOM還出台了《波羅的海海洋環境聯合監測項目海洋監測指南》,對每個國家的監測區域、監測內容、監測參數都有明確的規定,同時還對數據的報送和共享作了詳細說明,各成員國合理分工、互相協作、數據共享。再例如,地中海也面臨著嚴峻的污染問題,其沿岸國家在聯合國環境規劃署的幫助下,制定了「地中海行動計劃」,該計劃也強調了各國要綜合協調對地中海的研究和監測工作,同樣要求了信息交換。

首先,建議我國與周邊國家開展多種方式的雙邊和多邊合作調查,積極搭建海外合作平台,實現資源共享和協調互補。例如,在藉助「一帶一路」戰略的實施打造區域合作平台,獲取海上絲綢之路的重要環境資料;針對污染嚴重的渤黃海,與朝鮮、韓國開展合作,共同保護渤黃海環境;針對福島核泄漏事故放射性核素的遷移擴散研究則可以同日本開展合作調查和研究。

其次,建議開展多種渠道的國際交流和學習,搜集世界各國海洋環境監測體系基本情況,學習發達國家成功經驗,學習國外先進的海洋環境監測技術,促進技術交流,創新海洋環境評價方法,豐富現有評價體系,提升我國的海洋環境監測能力。

END

章來源:李瀟,許艷,楊璐,劉書明,左國成. 世界主要國家海洋環境監測情況及對我國的啟示[J]. 海洋環境科學,2017,(03):474-480 註:內容有刪減。

現代海洋牧場。

圖片:百度。

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