清华大学海洋环境课件

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1、关爱海洋 海洋环境污染 卫星海洋遥感在几千年的文明史中，人类总是沿着 江河湖海定居繁衍。如今，依赖于海洋获 得持续发展的人类文明，却在逐渐破坏这 些摇篮。要使人类可持续发展，我们就要 保护我们的海洋环境。我们的海洋正遭受着前所未有的灾 难，海洋环境受到了严重的破坏。出现 了许多环境问题。海洋污染海洋生态破坏海洋出现了什么问题？海洋污染物的来源：主要来源于陆地上的生产 过程。海洋污染的后果：危害海洋生物，甚至危及 人的健康。进而破坏海洋生态。海洋污染物的种类：重金属、农药、有机物质 、固体废物和废热水中的热能、石油、放射性 核元素。水俣病例一：从1950年起，在日本熊本县 水俣湾附近的水俣镇的渔

2、村中陆 续出现怪现象：海面上，不时泛 起一片片白肚子死鱼；海鸥飞着 飞着，忽然坠落水中；镇上的猫 儿， 中了邪似的步态不稳，浑身 抽搐， 最后像自杀一样跳入大海 。1953年， 在水俣镇渔村又陆续 出现了患怪病的人。病人口吃不 清，面部痴呆，步态不稳，接着 耳聋眼瞎，全身麻木，进而精神 失常，一会儿酣睡，一会儿兴奋 异常， 最后身体弯曲， 在绝望的 叫喊声中死去。东京日本九州岛熊本县水俣镇水俣镇发生地医学家和生物学家一齐出动，终于找到了在 水俣镇作祟的“妖魔”甲基汞。原来，新日本 氮肥公司的含汞污水大量排入海湾，然后汞被水 中微生物转化为甲基汞而进入浮游生物体内，再 经过“浮游生物小鱼大鱼”食

3、物链的富集 ，使大鱼中有机汞浓度达到海水汞浓度的 几万 倍！人吃了这种鱼，便发生甲基汞中毒。也称“ 水俣病”。 原因：例二：石油入海流石油是海洋污染物中最主要的一种。据估计，通过 各种途径每年进入海洋的石油和石油产品约占世界石油 总产量的干分之五。石油进入海洋的途径有：1、陆岸排油：是海洋石油污染危害最大的 污染源之一。2、海洋运输与港口建设3、海上油田的开发石油平台发生事故石油污染的危害1、海鸟首当其冲，受到严重的危害2、由于石油的密度小，且不溶于水，一旦 进入海洋，石油就会漂浮在海面上，一方 面隔绝了水和空气之间的氧气交换，另一 方面石油的氧化，需要消耗海水中大量的 溶解氧，造成海水中严重

4、缺氧，会使海洋 中的生物很快窒息死亡。海平面海上石油泄漏清污方法：方 法具 体 做 法局 限 性分 散喷洒强效洗涤剂，使 石油迅速分散不易在近岸或渔场周围 使用，出现二次污染物沉 降播撒粉状石灰，使其沉降会危害海底生物，出现 二次污染物吸 收利用麦杆、泥炭、聚苯 乙烯等吸收石油只能在静水环境中使用围 栏用围栏圈住回收小面积，静水环境放 任只适用于大洋中的原油 泄漏，且扩大污染范围让其自然分解燃 烧油层厚达2毫米， 污染大气石油污染对海洋的影响是最大的，怎么解决这个 问题？我们认为：一是改进运输方式，比如可以铺设海底输油管道；二是对油轮进行改造 ，减少运输过程中的漏油事件；三是对于陆源性污染，我

5、们可以采取回收利用的办 法，减少排入海洋的废水。但仍有可能出现石油泄漏，出现漏油现象应积极 清污，将危害减少到最低。海洋污染海洋生态破坏海洋出现了什么问题？海洋污染和人类的某些活动以及自然环境的变化 ，都会使海洋生态环境遭到破坏。我们组找了四个例 子：赤潮的产生过度捕捞红树林的破坏海平面的上升赤潮是在特定的环 境条件下，海水中某些浮 游植物、原生动物或细菌 爆发性增殖或高度聚集而 引起水体变色的一种有害 生态现象。赤潮发生的原因、种类、 和数量的不同，水体会呈 现不同的颜色，有红颜色 或砖红色、绿色、黄色、 棕色等。赤潮产生的物质条件一、人们对农作物施以超量的化肥、农药等积累在土壤 中，随江河

6、排泄于海中；海水富营养化导致海域富营养化二、工业生 产、生活垃圾和污水被大量注入海中；三、沿海地区的过度海水养殖，残饵腐败污染海水。海水富营养化为某些海洋浮游生物的快速大量繁殖创造了 有利条件，甚至可使某些浮游生物独霸一方。相反因其大量快 速繁殖使海水中氧气急剧下降致使其它浮游生物死亡殆尽、腐 败、产生硫化氢等有害物质，过来进一步加剧其它浮游生物及 鱼虾的死亡，造成恶性循环。赤潮不仅使海中浮游生物死亡殆尽，游动能力强的鱼虾改 变繁殖场所，海水养殖绝收，海水变色臭，而且一旦食用赤潮 海域的鱼虾贝类等水产品，可导致人体中毒事件。 赤潮的影响过度捕捞 从20世纪70年代末到90年代末，我国海洋捕捞量

7、逐年持 续增长。从1997年开始，海洋捕捞量一直稳定在1400万吨左 右。而据专家估算，我国近海渔场渔业资源每年可捕捞量大约 为800万吨。长期巨大的捕捞量是以捕捞幼鱼资源和营养层级 低的劣质鱼种实现的，这种捕捞已经导致了渔业生态系统难以 逆转的严重退化。东海的劫难 东海，陆架面积42.8万平方公里，海产品捕捞量几乎占全 国的一半以上，曾是我国富饶的“鱼仓“，中国渔业的骄傲。 但，就是这块神圣的海域，却遭到了生于斯、长于斯、 富于斯子民们带给它的空前劫难。 他们采取了：布下天罗地网，一网打尽 围捕不分老幼，斩尽杀绝 重炮狂轰滥炸，在劫难逃 操棒敲鼓作业，斩草除根 后果：掠夺性捕捞，造成极为严重

8、的后果，致使东海渔业资 源，无论是在总体数量上还是在质量上，都明显下降。而 四大传统经济鱼类资源的枯竭，更是无法弥补的损失。目前东海资源密度只有50年代的43。从大黄鱼产量 可见一斑，1974年为10.8万吨，1977年为0.6万吨，1990年 急剧减少为0.2万吨。红树林：红树林是一种稀有的木本胎生植物，因砍伐时遇铁 变成红色而得名。它生长于陆地与海洋交界带的滩涂浅 滩，是陆地向海洋过度的特殊生态系统。海南保护红树林 各类水禽自由飞翔红树林的作用:1、 红树林的生物资 源量非常丰富，如广西 山口红树林区就有111种 大型底栖动物，104种鸟 类、133种昆虫。2、红树林还具有防风 消浪、促淤

9、保滩、固岸 护堤、净化海水和空气 的功能。近几十年来，我国东南沿海的红树林遭受了严重的人为 破坏，我国从一个本来红树林就不多的国家沦为红树林濒临 灭绝的国家。红树林资源锐减换来的是：海滨生态环境恶化 、滩涂海洋经济动物产量下降6090、近海鱼苗资源明显 下降、珍珠养殖出现危机、赤潮灾害日趋严重、海洋国土侵 蚀、港口淤积率提高、台风暴潮经济损失急增、滨海置荒土 地增多及海洋景观日趋单调。破坏红树林的后果下面是拍自同一个地方的两幅图片六年前，茂密的红树林如今的黄土海平面上升对某些海洋生物种群也造成威胁，有些 生物种群有定期溯河泅游的习性，尽管鱼类可以适应海 平面上升而向更远的上游洄游，但是城市的大

10、量排污受 海水顶托，常会阻碍鱼类的正常洄游，影响种群正常生 长。海平面上升将导致沿岸红树林、珊瑚礁的破坏。海平面上升带来的2007年中国海洋环境质量公报 2007年国家海洋局组织实施了全国海洋环境调查、监 测和监视工作，加强了对陆源入海排污口、典型海洋生态 脆弱区、近岸增养殖区、滨海旅游度假区等的监测，开展 了海洋垃圾监测及赤潮、海水入侵等海洋环境灾害的监测 与调查，并根据监测结果对海洋环境质量状况进行了综合 分析和评价，编制了2007年中国海洋环境质量公报， 现予以发布。 全海域海水环境质量 2007年，我国近岸局部海域水质略有好转，但污染 形势依然严峻。 全海域未达到清洁海域水质标准的面积

11、约14.5万平 方公里。严重污染海域主要分布在辽东湾、渤海湾、黄 河口、莱州湾、长江口、杭州湾、珠江口和部分大中城 市近岸局部水域。 海水中的主要污染物依然是无机氮、活性磷酸盐和 石油类。2007年污染海域分布示意图渤海 海域污染依然严重。未 达到清洁海域水质标准的面积 约2.4万平方公里，约占渤海 总面积的31%，比2006年增加 约0.4万平方公里。严重污染 海域主要集中在辽东湾近岸、 渤海湾、黄河口和莱州湾，主 要污染物为无机氮、活性磷酸 盐和石油类。东海 未达到清洁海域水质标 准的面积约7.1万平方公里， 比2006年增加约0.4万平方公 里。严重污染海域主要集中在 长江口、杭州湾、舟

12、山群岛、 象山港、闽江口和厦门近岸海 域。主要污染物是无机氮、活 性磷酸盐和石油类。 南海 未达到清洁海域水质标 准的面积约2.2万平方公里， 比2006年增加约0.4万平方公 里。严重污染海域主要集中 在珠江口海域。主要污染物 是无机氮、活性磷酸盐和石 油类。 各省（自治区、直辖市）近岸海域海水环境质量 l近岸生态系统健康状况2007年，国家海洋局对18个生态监控区进行了生态 监测。监控区总面积达5.2万平方公里，主要生态类型 包括海湾、河口、滨海湿地、珊瑚礁、红树林和海草床 等典型海洋生态系统。监测内容包括环境质量、生物群 落结构、产卵场功能以及开发活动等。2007年海洋生态监控区生态健康

13、状态 监测结果表明，绝大部分 珊瑚礁、红树林和海草床生 态系统处于健康状态。主要 海湾、河口及滨海湿地生态 系统处于亚健康或不健康状 态。 连续四年的监测结果表明 ，我国海湾、河口及滨海湿 地生态系统存在的主要生态 问题是富营养化及氮磷比失 衡、环境污染、生境丧失或 改变、生物群落结构异常和 河口产卵场退化等。2007年海洋生态监控区生态健康状态 主要影响因素是陆源污染 物排海、围填海活动侵占海 洋生境、生物资源过度开发 。 总体而言，我国近岸海域 生态系统健康状况恶化的趋 势尚未得到有效缓解。卫星海洋遥感海洋卫星遥感技术海洋卫星海洋遥感技术的应用我国的海洋遥感技术 卫星海洋遥感或称空间海洋学

14、，是卫星海洋遥感或称空间海洋学，是利用电磁波与大气和海洋的相互作利用电磁波与大气和海洋的相互作用原理，从用原理，从卫星平台观测和研究海卫星平台观测和研究海洋洋的分支学科。的分支学科。海洋卫星遥感技术 国际上海洋遥感技术经历了两个阶段，第一国际上海洋遥感技术经历了两个阶段，第一阶段是气象卫星陆地卫星的海洋应用阶段阶段是气象卫星陆地卫星的海洋应用阶段；第二阶段是海洋卫星应用阶段。后一个阶；第二阶段是海洋卫星应用阶段。后一个阶 段是美国于段是美国于19781978年发射的海洋卫星年发射的海洋卫星SEASATSEASATAA而开创的。而开创的。卫星海洋遥感系统卫星海洋遥感系统 空间平台及轨道空间平台及

15、轨道：装载传感器的空间运载工具称为：装载传感器的空间运载工具称为 空间平台，它包括人造卫星、宇宙飞船、天空实验空间平台，它包括人造卫星、宇宙飞船、天空实验 室等。室等。 卫星传感器卫星传感器 数据传输数据传输 卫星地面接收站卫星地面接收站 图像处理与数据处理图像处理与数据处理 海洋卫星资料的反演海洋卫星资料的反演 GISGIS系统系统 海色传感器：海色传感器：主要用于探测海洋表层叶绿素浓度、悬移质浓主要用于探测海洋表层叶绿素浓度、悬移质浓度、海洋初级生产力、漫射衰减系数以及其他海洋光学参数。度、海洋初级生产力、漫射衰减系数以及其他海洋光学参数。 红外传感器：红外传感器：主要用于测量海表温度。主

16、要用于测量海表温度。 微波高度计：微波高度计：主要用于测量平均海平面高度、大地水准面、有主要用于测量平均海平面高度、大地水准面、有效波高、海面风速、表层流、重力异常、降雨指数等。效波高、海面风速、表层流、重力异常、降雨指数等。 微波散射计：微波散射计：主要用于测量海面主要用于测量海面10M10M处风场。处风场。 合成孔径雷达：合成孔径雷达：主要用于探测波浪方向谱、中尺度涡旋、海洋主要用于探测波浪方向谱、中尺度涡旋、海洋内波、浅海地形、海面污染以及海表特征信息等。内波、浅海地形、海面污染以及海表特征信息等。 微波辐射计：微波辐射计：主要用于测量海面温度、海面风速以及海冰水汽主要用于测量海面温度、海面风速以及海冰水汽含量、降雨、含量、降雨、CO2CO2海气交换等。海气交换等。用于海洋研究的传感器用于海洋研究的传感器返 回海洋卫星海洋卫星的发展现状海洋卫星的发展现状l l 海洋水色卫星海洋水色卫星最具代表性