沉积物—海水界面污染物通量自动采样监测技术研究

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密集的人类活动造成了沿海地区生态环境的持续恶化,同时也制约了人类自身的可持续发展。80%以上的海洋环境污染物来自陆源排污,而入海污染物的90%以上都最终保留到海洋沉积物、湿地及相关海洋生态系统中。海洋沉积物已经成为海洋水体环境中持久性的、有毒的化学污染物的主要存贮地。同时,海洋沉积物又是海水营养盐在生物地球化学循环中的主要中转站,其“健康”无疑关系到水生生态系统的健康,进而通过食物链传递对高等海洋生物和人类产生相关负面影响。因此,监测沉积物-海水界面的污染状况具有非常重要的意义。目前,国际上对这一领域开展的研究,无论是其技术手段,还是研究方法,都已成为一独立体系。国内对这一领域的研究还处于初期阶段,尚无系统性的研究工作。相关的现场测量、监测仪器设备更是匮乏。由国家高技术研究发展计划(863计划)资助的“海洋沉积物—水界面污染物通量自动采样及监测技术”旨在研制一种连续时间序列现场原位自动采样和监测装置,提高所采水样的真实性和所测数据的时效性,较大程度地量化海洋沉积物-水界面污染物通量、扩散方向与速率。论文所做的工作主要包括以下几个方面:针对沉积物-海水界面重金属元素监测的需求,通过采用聚碳酸脂采样瓶、采样舱、水样管路等,解决无污染采样技术问题。为模拟实际海洋环境,研制了水循环监测子系统、溶解氧动态监测平衡子系统等,保证了所采水样与真实水体的相似性。在传感器、控制阀、配套设备选型的基础上,确定了系统各部分控制功能的硬件构成和软件设计,实现了沉积物-海水界面污染物通量采样监测系统的研发目标。实验证明课题较好地完成了既定目标,并为进一步研究打下了很好的基础。
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