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1、实习报告【最终版】 海洋要素调查与观测技术 实习报告书 大连海事大学环境科学与工程学院海洋系 2021 年 7 月 1 实习目的、时间、地点 实习目的： 为了了解海洋科学研究数据获取、 分析的全过程， 掌握部分观测仪器的使用 要领，通过对海洋现象的感性认识， 加深对海洋科学理论的理解， 锻炼意志， 培养认识问题、 分析解决问题的能力，为今后更好地从事海洋研究、海洋管理、环境保护等工作打好基础。 另外，锻炼动手能力、团队协作能力也是本次实习的重要目的。 实习时间： 2021 年 7 月 9 日至 19 日。 实习地点：大连港、国家海洋局大连海洋环境监测中心站。 2 所用仪器名称 SST-CTD9
2、0M75E 型温盐深仪、 YSI5563 多参数水质仪、 SLC9-2 型直读海流计、 不锈钢挖斗式采泥器、 QCC10 型系列球阀采水器、 QJC11-1 型不锈钢手摇绞车、 透明度板、水色计、铅鱼若干。 3 观测项目与方法 3.1 水深： 用组装好的绞车配备钢丝绳， 钢丝绳尾悬挂重物铅鱼， 使钢丝绳垂直于水面。 摇动绞车， 用计数器记录水深，当铅鱼入水时计数器清零，开始记录水深，待铅鱼触底（钢丝绳松弛） 后反方向转动绞车使钢丝绳恰好绷紧 有关水文绞车和钢丝绳： 水文绞车是专门用以进行水纹观测工作的卷扬机，有动力（电动和液压）和手摇两类。 手摇水文绞车较为简便，一般由架板、卷筒、刹车、停闸盒
3、手摇把手等部件构成。 本次应用 QJC11-1 型不锈钢手摇绞车。由回转台组件、手摇把、棘轮刹车组件、绞车 组件、计数器、支架组件、拉杆组件。 主要规格：额定负荷 70kg ,最大负荷 80kg ;水文绳使用长度 150m ；支架水平倾角 30 80 ；自重 50kg 。 水文绞车上通常使用直径约 36 毫米的钢丝绳, 它应具有柔韧、 坚固、耐腐蚀、重量轻、 负荷大等特点。 有关绳索计数器： 绳索计数器是用以测量放出或回收钢丝绳长度的仪器, 有的单独使用, 有的附装在绞车 上。它由滑轮和滑轮轴联接的若干齿轮构成。 当钢丝绳带动滑轮转动时, 齿轮轴端的指针也 随之转动,并直接指出收放钢丝绳的米数
4、。 3.2 氧化还原电位、溶解氧、 pH 、电导盐度： 用 QCC10 型系列球阀采水器采集水样, 在甲板上立即用 YSI 多参数水质仪测量并记录 结果。 有关采水器： QCC10 型 HOUFLO 系列球阀采水器能采集海洋、湖泊、江河的水样,用 于重金属痕量分析, 也可采集常规分析的水样, 特别适用于各类水质环境的污染调查和检测 取样。本采水器在全国第二次海洋环境污染基线调查中被列为标准采水器。 并广泛应用于海 洋局、环保局、地矿部、交通部、科学院、水产部和多所高等院校等水质监测部门。 QCC10 型系列球阀采水器是由瓶体、球阀组件、转轮组件、压力释放机构、使锤释放 机构、固缆机构以及放气咀
5、、水咀等组成。 瓶体是采水器的主体,起储存指定深度水样作用,对其他零件起固定作用。 球阀组件是包括瓶盖、球阀、 0 形圈固定及 0 形圈等。它的功能是球阀在转 轮的带动下转动，完成开闭的工作方式或闭开闭的工作方式。 转轮组件是包括转轴、 转轮、 转轮限位柱和橡皮筋等。 转轮在橡皮筋弹性恢复力的 作用下，通过转轴带动球阀，实现采水器开闭采水动作或闭开闭采水 动作。 压力释放机构(闭开闭工作室使用)由释放球、限位环、限位绳、压力阀 芯 0 形密封圈 等组成。 压力释放机构保证采水器在水深 10m 左右时处于关闭状态， 在 10m 左右时处于打开冲洗状态。 使锤释放机构由释放杆、弹簧、 释放块、释放
6、插销等组成。 使锤释放机构保证采水 器在释放使锤前处于打开冲洗状态，而在释放使锤后关闭采水器。 固缆机构是由水文绳固定钉、 碟形螺母、 限位螺钉组成。 它的功能是将采水器固定 在水文绳上。 水咀一一是由水咀、 0 形密封圈、水咀推拉环等组成。它的功能是放出水样(同时 要打开放气咀) 。 有关多参数水质仪： YSI 5563 型多参数水质监测仪结构组成如图 1 所示 , 它分为测量显 示器(仪器主体)和传感探头(传感器)二大构件部份组成。 1) . 仪器主体：它是由显示屏 , 操作按钮等组成。 2) . 传感器：它是由 pH 、电导率、氧化还原电位、溶解氧、温度等五个传感器和相对 应的前置放大器
7、及传输电缆构成。 多参数、手提式测量 YSI 5563 型多探头系统成功地结合了便携式仪器与多参数系统的 特点，其性能如下： 1 可同时测量温度、电导、 pH 、溶解氧以及氧化还原电位，所有数据同时显示在屏幕上 2.IP67 防水等级设计， 主机在 1 米水深处仍保持水密性， 掉入水中亦可自动浮起； 仪器 外壳可承受轻度撞击，坚固耐用 3. 手机式键盘设计，可单手操作，附电量显示 4. 大屏幕选单式液晶显示，带背景加光功能 5.512KB 大容量存储器，可存储 49,000 组数据(含日期和时间)与 100 组场地编号； 数据可单个或按预编时间间隔连续记录 6. 可直接与计算机连接，通过 Ec
8、oWatchTM 软件进行数据统计、分析和报告 7. 所有探头均可在野外由操作人员自行更换 8 使用新一代快速反应/低搅拌依赖性溶解氧 PE 盖膜 3.3 海流： 用钢丝绳将海流计放入不同深度梯度测量，用控制装置控制记录，采集数据。 关于 SLC9-2 型直读海流计： SLC9-2 型直读海流计主要用于 200m 以浅不同深度处的水 流速度和方向， 同时它还可以用浮子把探测器漂离船体测量表层流速度和方向。 测量范围为 流速 3 350cm/s ,准确度为土 5 %;流向 0 360 ,准确度土 4 ;最大使用深度 200m ，取 样时间间隔分别为 0.5,3,15,30 分钟，仪器可直接显示观
9、测数据手工记录， 也可以打印取得记 录。 (一) 仪器水下探测器主要有旋浆 (1) ，导流罩 (2) ，流速发讯器 (3) 和接收器 (4) ，吊架 (5) ， 双垂直和双水平尾翼 (7) ，插座 (10) 等组成。 仪器采用旋桨式转子感应流速， 其转速与被测流速成正比; 在规定的测量范围内具有良 好的线性关系，其特性系数约为 2.5 转 / 米，仪器的旋浆具有良好的流入角特性和倾斜特性， 故有良好的动态特征。 由于仪器采用了双垂直和双水平尾翼，海流在 3 350cm/s 的不同速度下，海流计始终 处于水平状态， 并且旋桨都处于正面迎流位置， 充分体现了标准极坐标型海流计的要求。 内罗盘根据地
10、磁场定向，其夹角即为磁流向。 （二）数据终端 （8） 的数据处理 采用单片微机系统， 具有较好的耐低温和低功耗特性， 终端数据可同时送液晶显示、 标 准打印机和 RS232 接口系统还可以存贮 24 小时内整点测量数据，控制输出开关 （DUMP） 随 时打印输出数据。 3.4 透明度： 在主甲板背光处，用绞车放置透明度盘，在透明度盘若隐若现的深度记录深度。 用直径为 30cm 的白色圆板（透明度板） ，在船上背阳一侧，垂直放入水中，直到刚刚 看不见为止。透 4.2 氧化还原电位、溶解氧、 pH 、电导盐度: 明度板消失的深度叫透明度。 关于透明度版：所用仪器为透明度板（直径为 30cm 的白色
11、圆板） ，长绳。 在主甲板的背阳光处， 将透明度盘放入水中， 沉到刚好看不见的深度， 然后再慢慢地提 到隐约可见时， 读取绳索在水面的标记数值 （有波浪时应分别读取绳索在波峰和波谷处的标 记数值）。读到一位小数，重复二到三次，取其平均值，即为观测的透明度值，记入水温观 测记录表中。若倾角超过 15 ，则应进行深度订正。当 绳索倾角过大时，盘下的重锤应适 当加重。 透明度的观测只在白天进行，船到站观测，观测地点应选择在背阳光的地方， 观测时 必须避免船上排出的污水影响。 3.5 水色： 与透明度测量相似， 将透明度盘上升至透明度读数一般的深度， 观察透明度盘正上方的 水体颜色，比对水色计，读出相
12、应水色等级。 3.6 温度、盐度、叶绿素 A 等其他水质参数：用绞车将 SST-CTD90M75E 温盐深仪放入 水中，离线模式测量。 有关温盐深仪： SST-CTD90M75E 型温盐深仪是一款高质量、高精度的多参数水质测量 系统，主要用于检测海洋和湖沼的物理化学性质， 化学和光学参数， 监测深度可达 4000 米。 SST-CTD90M75E 操作模式为在线模式和自容模式，数据储存模式有三种：时间间隔模式、 深度间隔模式、连续模式；系统配有 8 个探头，可测定温度，盐度，深度，浊度， ph 、溶解 氧，叶绿素 a ,烟花还原电位 8 个水质参数。 4 观测时间、过程 4.1 水深： 观测时
13、间： 7 月 13 日上午。 观测过程： 1 ） 操纵绞车,使钢丝绳的铅鱼降至海面,将计数器指针拨至 0 ,测量计数器高度（计 数器至海面的距离） 。 2 ） 操纵绞车使铅鱼下沉,当铅鱼触底而使钢丝绳松弛时立即停车,然后将钢丝绳慢慢 收紧,使铅鱼刚好触底时读取计数器显示数。 3 ）测量完成后,操纵绞车,收回钢丝绳。 观测时间： 7 月 13 日上午。 观测过程： 1 连接仪器：将传感器与测量显示器连接起来 2 校准仪器：打开显示器，按 ESC 进入主菜单，利用上下按钮选择 Calibrate ，进行 各测量参数的校准。 3 开始水质监测、 4 读取数据、 5 上传电脑 4.3 海流： 观测时间
14、： 7 月 13 日上午。 观测过程： 一、 打开右侧红色开关，在界面闪到 3c 时，按下设置键。 二、 界面显示 111 ,不用按键。过 2s 自动测量，测量三分钟后，观察读数，并记录。 4.4 透明度： 观测时间： 7 月 13 日下午。 观测过程： 1 ） 用绞车放入透明度盘，至水面计数器清零。 2 ） 下降透明度盘到看不见的深度再慢慢提起，之透明度盘若隐若现时，固定绞车。 3 ） 记录计数器度数。 4.5 水色： 观测时间： 7 月 13 日下午。 观测过程： 1 ） 继测量透明度之后，将透明度盘上升至一半深度。 2 ） 观察透明度盘正上方水体颜色。 3 ） 比对水色计，读出相应水色等级。 4.6 温度、盐度、叶绿素 A 等其他水质参数： 观测时间： 7 月 13 日下午。 观测过程： 1 ）电池安装； 2 ）程序安装； 3 ）连接电脑与 CTD 仪； 4 ）用磁力开关开启 CTD 仪； 5 ）运行； 6 ）数据记录； 7 ）数据导出。 5 实验结果与分析 5.1 水深、透明度、水色相关数据结果与分析 经历三次重复测量，该港池水深平均值为 10.2
