时间：2023-10-16 10:34:09
导语：在保护海洋环境的方法的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
海洋污染是指人类改变了海洋原来的状态,使海洋生态系统遭到破坏。造成海洋污染的主要原因是:陆地污染源流入海中、石油污染、人类无节制的捕捞活动等。
海洋污染的特点是:污染源广,污染物质种类多,影响范围大,危害深远,控制复杂,治理难度大。
1.1 陆源污染
陆源污染是指陆地上产生的污染物进入海洋后对海洋环境造成的污染及其他危害。人类长期以来不可持续的生产、消费与生活方式使海洋环境遭受严重污染,其中,陆源污染成为全球海洋环境持续恶化的罪魁祸首。联合国环境规划署在为蒙特利尔环境部长会议预备的一份报告中指出,80%的海洋污染源于陆源污染。
《防止陆源物质污染海洋公约》中对陆源污染的界定:陆源污染是:1)通过水道;2)源于海岸,包括通过地下水或其他管道的引入;3)源于公约所适用区域内一缔约方管辖内所铺设的人造设施对海洋区域所造成的污染[1]。
随着工业经济的发展,工业污水大量排入近海水域,成为陆源污染的主因;而农业经济的发展,也将农业生产中使用的化肥和农药,通过地表径流或者河流流入沿海水域;人类生活水平的提高,产生的生活垃圾和生活污水也成为主要的污染物。随着大量的陆源污染物流入海洋,致使海水中重金属含量升高,直接导致海产品重金属超标。
1.2 石油污染
随着我国石油进口量和海上运输量的逐年增长,我国近海石油污染日益严重,对海洋环境造成了严重的危害。据统计,全球每年生产的32×108t石油中,约有320×104t进入海洋环境[2]。
石油流入海洋的途径包括:
1)海底油井开采开采过程中溢漏和井喷;
2)油船运输中泄漏或发生事故;
3)炼油厂含油的废水直接流入海洋。
石油污染海洋环境,危害海洋资源,破坏生态平衡。通常1t石油可在海上形成覆盖12km2范围的油膜,油膜会使透入海水的太阳辐射减弱,从而影响光合作用;油膜影响海水复氧,石油的分解,会消耗海水中的溶解氧,使海水缺氧,据研究,1kg石油形成的浮在水面的油膜完全氧化需要消耗40×104L海水中的溶解氧[3],造成海洋中藻类和微生物死亡,破坏海洋生态系统的食物链,导致海洋生态系统失衡;石油流入海洋后,会产生光化学反应,生产綑、酮、酚、酸、硫的氧化物等,危害海洋生物[4]。
1.3 过度捕捞
过度捕捞是指捕捞超过系统能够承担的数量的鱼,使整个系统退化。捕捞了太多的某种鱼类,让它们的数量不足以繁殖和补充种群数量。
据《中国区域海洋学——海洋环境生态学》书中指出:近海的过度捕捞正造成一个恶性循环:生态系统中价值高、个体大的种类被过度捕捞后,人们的捕捞目标必然转向其他一些价值较低的物种,而当这些价值较低的物种生物量枯竭后,捕捞目标随之又转向价值更低的种类,这样依次将使生态系统的所有物种都被过度利用,造成渔业资源的系列性枯竭和物种品种的退化[5]。
随着人们物质生活水平的提高,海鲜成为了我国百姓餐桌上常见的美味,为了满足人们餐桌上的需求,人类大肆从海洋中捕获渔业资源,现代渔业捕获的海洋生物已经超过生态系统能够平衡弥补的数量,导致整个海洋生态系统遭到严重破坏。
2海洋环境保护
治理海洋环境污染的关键前提是要求我们增强对海洋环境的保护意识。海洋环境的污染,制约了人类经济的可持续发展,海洋环境污染范围的扩大,已经成为经济发展的严重障碍,如何保护海洋环境,成为当前经济发展的重中之重。
2.1加强法制建设,完善法制体系,保护海洋环境
《联合国海洋法公约》第207条规定:各国应制定法律和规章,以防止、减少和控制陆源污染,包括河流、河口湾、管道和排水口结构对海洋环境的污染,同时考虑到国际上议定的规则、标准和建议的办法及程序[6]。
在海洋环境保护法制建设中,我国先后颁布实施了《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国防治陆源污染物污染损害海洋环境管理条例》和《中华人民共和国防治海岸工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》。通过法律的形式,坚持把陆源污染防治放在更加突出的位置,进行重点规划。严格海洋环境的监督管理,严厉打击破坏海洋环境的违法行为。
2.2 多管齐下防治沿海城市工业、农业和生活污染
随着沿海城市经济的迅速发展,对沿岸海域环境压力加剧,我们采取一系列措施防治海洋污染:
1)调整产业结构和产品结构,转变经济增长方式,发展循环经济;
2)制定排污指标,严格控制污染源排放总量,实行谁污染,谁治理的原则;
3)加强截污和污水处理厂建设,加强对重点污染源的治理;
4)加强沿海城市防护林建设,保护滨海湿地;
5)强化污染物的资源化再利用,治理工业废弃物,减少海洋环境的污染。
2.3 突出科技手段,加强海洋石油污染的防治
目前对海洋石油污染的处理主要包括:
1)物理方法。包括围油栏、吸油物质(如麦秆、泥炭、聚苯乙烯等)、沉降和磁性分离等;
2)化学方法。包括投放化学处理剂(如乳化分散剂、凝油剂、集油剂等)、燃烧处理等;
3)生物方法。通过投放噬油微生物,进行人工石油烃类生物降解。
其中,生物降解是当前研究的重点,具有迅速、无残毒、低成本的优点。据研究,海洋中存在大量能够降解石油的微生物,目前能够降解海洋石油污染物的微生物有200多种。
2.4 保护海洋渔业资源,防止过度捕捞
海洋渔业资源是可再生资源,但是要科学利用,如果过度捕捞会导致资源匮乏,最终无鱼可捕捞。防止过度捕捞,保护渔业资源,促使渔业资源可持续发展。
1)渔业法规需要被重视起来,要加大宣传这方面 教育的工作力度,增强渔民依法兴渔的法律意识,提高广大渔民的自觉性;另外还需要治理水产品的销售市场,要扩大宣传面,让社会广大群众都能认知到保护渔业资源的重要意义,并参与保护市场,共同抵制违法水产品的销售;
2)制定休渔期。我国每年的6至9月,相关部门会对从事海洋捕捞作业的渔民实行2到3个月不同的休渔期,以此来保证海洋水产资源正常繁殖、生产与发育;
3)规定渔网最小网目尺寸、可捕标准、幼鱼比例,限制对幼鱼的捕捞是渔业资源养护与管理的最基本措施[7]。
3 结论
摘要：指出了我国在海洋经济以及科学技术发展迅速的同时，随之产生的海洋环境问题也越来越多，重点分析了近年我国面临的化肥与农药污染、放射性污染、溢油与泄漏污染等海洋环境问题，并提出了相应的保护对策，以期提供参考。
关键词：海洋；环境污染；治理；保护
1引言
我国是一个海洋大国，拥有1．8万km的大陆海岸线，管辖总面积约300万km2的海域。在国家政策的有力扶持下，许多的沿海新区海洋经济迅速发展。但是，海洋经济以及科学技术发展迅速的同时，随之产生的海洋环境问题也越来越多。各种污染物的排放以及海洋资源的过度获取已经对海洋中各种功能的运转产生了阻碍，海洋环境岌岌可危，甚至有可能面临失去作用的威胁。因此，应当将海洋环境保护放在重点，从政府、群众、科学研究等方面综合治理海洋环境，以海洋环境的基本规律为基础，为保证海洋生态系统可持续发展提出切实可行的治理海洋环境问题的方法。
2海洋环境污染的种类
2．1重金属
重金属一般是指密度超过5g／cm3的化学元素，主要通过天然来源、陆源输入和大气沉降三种途径进入海洋。其中，陆源输入是最主要的途径，通过重工业生产的大量含有重金属物质的废水大量的排入大海，这些重金属物质入海后会不断迁移转化，或者随食物链不断的积累。就拿汞在海洋中的迁移、转化来说，汞经过甲基化产生的高神经毒剂———甲基汞，便造成了极其恶劣的影响：在20世纪50年代，日本因甲基汞污染而不同程度受害的居民不在少数，这便是著名的“水俣病事件”。在我国，海洋重金属污染问题日益严重。2009年，我国局部海域沉积物受到重金属污染，江河污染物入海量1367万t，其中重金属3．8万t。2010年，我国江河污染物入海量超过1760万t，较2009年增加28．7％，其中重金属4．6万t，较2009年增加21．1％，除铅、镉的入海量有小幅减少外，各主要重金属入海量均增加。
2．2农药
我国由于人口众多而耕地有限，为了能够保证粮食能够满足不断增长的人口需要，除了优化农作物的产量、改善耕地的条件之外，最直接且最有效的方法就是施用农药与化肥。但是同时，化肥与农药中的部分成分也必定会通过地下水或地表水的形式流向大海，对海洋环境造成一定的污染。而这样的后果是严重的，农药、化肥中含有的大量的有机物及营养物质流入大海，使得近岸水体中的浮游生物大量繁殖，从而引发赤潮灾害。赤潮灾害的后果十分严重，不但会影响近岸居民获取水生资源，还会造成大量的生物死亡，直接或间接的经济损失每年达几十亿元。而受到赤潮影响的生物若是让人类食用，也会危害人类的健康，产生不利影响。
2．3有机物质
由于生活污水（如食品残渣、排泄物、洗涤剂等）、农田化肥、工业污水（如食品、酿造工业、造纸工业、化肥工业等）以及海水养殖废水流入海洋，当中难降解的有机污染物会导致海水富营养化，引发赤潮灾害，这无论是对水质还是生物都将造成无法预计的灾难。2．4固体废弃物影响海洋环境的固体污染物主要是工业和城市垃圾、船舶废弃物、工程渣土和疏浚物等。这些固体废弃物会影响沿岸景观的美观，破坏海洋生态环境，不仅对人类造成了经济上的损失，而且对海洋生物也造成了致命的威胁。
3近年中国面临的主要海洋环境问题
3．1化肥与农药污染
农药及其降解产物（如DDT的降解产物DDD、DDE）在海洋环境中所造成的污染，其危害程度因其数量、毒性及化学稳定性的不同而存在着很大的差异。如有机氯农药（主要是DDT、六六六等），其化学性质不稳定，极易在海洋环境里分解，所以成为了污染海洋环境的主要农药。即便如此，我国的农药使用也仍旧得不到有效的遏制。比如说在80年代，我国就已经颁布了对于禁止使用一些有机氯农药的法令，但至今，在河口与近岸沉积物中仍然可以检测出这些农药的残留。这些农药的残留经常不经过处理，通过地下水等方式流入海洋，对海洋水质及生物都造成了难以估计的伤害。
3．2放射性污染
放射性污染与其他污染相比，其程度不受外在环境的影响，仅遵循各核素的衰变规律，可在海洋存留相当长的时间，约103～104年。因此，一旦其流入海洋，就将会对其造成难以估计的破坏。目前人工放射性物质进入海洋的主要途径为以下4种：①卫星的组件从空间进入海洋；②海上核动力船只；③沿海核动力电厂；④倾倒入海的核废料。就以核物质为例，现在海域中存在的放射性物质，几乎大部分是由核爆炸试验产生的，而这些放射性核物质对于海洋生态环境的危害也同样是不可估量的。根据马树森［4］通过研究鱼类受放射性物质的影响可知，放射性物质会严重影响海洋生物的生存，对海洋生态环境造成严重的破坏，同时对人类的健康以及经济的发展也会产生间接的影响。
3．3溢油与泄漏污染
如果说油库起火爆炸的发生极其少见，那么各种船舶失事造成的油料外泄事故就很频繁了。就像1989年青岛市黄岛油库因遭雷击发生的油罐爆炸事故，造成近千吨原油外泄，这些原油附着在海滩、礁石上，无论是对海洋环境还是赖以生存的生物都造成了极大的危害。石油进入海洋后对于海洋环境的影响是巨大的。对于海洋生态而言，溢油会阻碍海洋内的水气交换，使太阳光辐射透入海水的能力减弱，海洋当中的浮游植物光合作用大大减弱，从而造成海洋浮游植物的死亡，影响到整个生态环境的发展；对于沿海活动而言，溢油会严重污染沿岸线资源，影响海洋环境与观光旅游业，同时制约人类社会与海洋环境的可持续发展，造成一系列的经济损失。
3．4养殖废水污染
现如今，随着我国对海洋的探索与研究不断的加深，我国的海水养殖已发展壮大。但是在养殖过程中，为了能够提高动植物的抵抗力，某些添加剂（如维生素、杀菌剂等）的添加必不可少，同时投入的大量饵料也不能充分地利用，这些物质会沉积在水中，并且经常不加处理的直接排入大海，对海洋环境的破坏很大。而这些废水中含有的大量有机物质会造成海水的富营养化，造成赤潮现象。
4海洋环境问题的保护对策
4．1政府组织，规划管理
对于海洋环境的治理，政府部门起到了决定性的作用。各地的有关部门应认真了解相关管理海域内的环境情况，清楚了解海域内海洋污染物的种类、生态环境的变化以及海洋物种的状况，根据所了解的情况提出具体的规划，及时作出相关对策，更好地解决相应的海洋环境问题。此外，还要通过立法明确公共财产的所有权，或者在所有使用者之间达成限制自己使用公共财产行为的协议。只有建立资源性资产管理体制，才能确保国家所有权经济利益得以实现，才能更加有效的进行对海洋环境的相关保护工作，更好的保护海洋环境。
4．2群众参与，群策群力
作为国家的一员，保护海洋环境既是责任，又是义务，因此应该做到以下几点。（1）大力宣传和普及海洋生物生态环境保护知识，提高公民海洋保护意识，要向自己身边的人多多宣传环保节约知识，营造一个良好的保护环境的风气。（2）减少海滩餐饮业和水产养殖所产生的的污染，严禁将未经处理的污水随意排放至河流、湖泊、海洋中，禁止向海洋及沙滩丢弃垃圾。使用无磷洗衣粉，不要将洗衣等生活废水排入阳台雨水管道。（3）不肆意获取海洋资源，捕杀濒危海洋生物，同时拒绝购买受保护的海洋生物制品。
4．3强化研究，科学治理
为了深入解决我国的海洋环境问题，必须积极开展有关海洋环境保护的科学研究工作，以便为保护海洋环境提供科学依据。目前需深入开展的研究领域有：中国近海自净能力和纳污能力的研究；重点海域污染物总量控制模式研究；中国近海环境质量基准和标准研究；近岸养殖海域污染控制研究机制研究；中国近海污染物生物及生态效应研究；赤潮发生机理及防治技术研究；近岸生境保护、整治与恢复技术研究。
5总结和展望
我国是一个海洋大国，管辖面积巨大。因此，保护海洋环境是大家共同的责任。由于科学技术以及经济的发展，对于海洋的污染也随之增多，解决海洋问题便摆到了一个更高的层次上，在全世界人民的研究及努力之下，海洋环境日渐改善。从研究的角度上来看，保护海洋环境的责任涉及到了社会的各个层面，因此在研究保护海洋环境的对策时，应当把整体性的理念贯彻到底，提出一系列切实可行的制度和方法。相信在不久的未来，一定能面对一个蔚蓝、生机勃勃的大海，为子孙后代留下一个生生不息的海洋环境。
参考文献：
［1］夏娜娜，王军，史云娣，等．海洋重金属污染防治的对策研究［J］．中国人口•资源与环境，2012，22（5）：343～346．
［2］李明．海洋污染来源及防治对策［J］．科技、经济、市场，2011（8）：69～71．
［3］市川龙资．海洋的放射性污染［J］．海洋科技资料，1972（2）：16～21．
［4］马树森．海洋放射性污染对鱼类的影响及与人类的关系［J］．环境科学丛刊，1983，4（5）：22～27．
［5］杨昊炜，柴田．浅谈溢油污染对海洋环境的危害［J］．天津航海，2007（4）：13～15．
［6］王琪．海洋环境问题及其政府管理［J］．青岛海洋大学学报，2002（4）：91～96．
［7］杜碧兰．21世纪中国面临的海洋环境问题［J］．海洋开发与管理，1999（4）：67～72．
【关键词】海洋环境；责任保险；制度设计
一、开展海洋环境责任险具有重要意义
随着我国海洋经济的快速发展，目前我国正处于海洋环境污染事故的高发期。一些涉海企业如康菲公司海洋污染事故频发，严重污染海洋环境，危害渔业生产、海洋生态及群众身体健康和社会稳定，特别是一些污染事故受害者如渔民得不到及时赔偿，引发了很多社会矛盾。开展海洋环境污染责任保险，利用保险工具来参与海洋环境污染事故处理，有利于分散涉海企业经营风险，促使其快速恢复正常生产；有利于发挥保险机制的社会管理功能，利用费率杠杆机制促使企业加强环境风险管理，提升环境管理水平；有利于使受害人及时获得经济补偿，稳定社会经济秩序，减轻政府负担，促进政府职能转变。国际经验表明，实施海洋环境污染责任保险是维护污染受害者合法权益、提高防范海洋环境风险的有效手段。
二、海洋环境责任险的探索
海洋环境责任险是环境责任保险的重要组成部分，环境责任险又有“绿色保险”之称，其定义各国不尽相同。参照2007年国家环境保护总局与中国保监会联合出台的《关于环境污染责任保险工作的指导意见》中环境污染责任保险的概念[1]，海洋环境责任险可定义为“以企业发生海洋污染事故对第三者造成的损害依法应承担的赔偿责任为标的的保险”。一般认为，海洋环境责任保险是以被保险人因玷污或污染海洋，依法应承担的赔偿责任作为保险对象的保险。当然，这种玷污和污染是有严格限制的。另外，目前保险公司只对突然的、意外的污染事故承担保险责任，而对故意的、恶意的污染视为除外责任，也不涉及累积性的环境影响。
关于船舶环境责任保险的施行情况。我国于1999年成为《〈1969年国际油污损害民事责任公约〉1992年议定书》的缔约国，该议定书于2000年1月5日对我国生效。同时，2010年国家交通运输部《中华人民共和国船舶油污损害民事责任保险实施办法》（2010年10月1日起施行），该实施办法第二条指出，在中华人民共和国管辖海域内航行的载运油类物质的船舶和1000总吨以上载运非油类物质的船舶，其所有人应当按照本办法的规定投保船舶油污损害民事责任保险或者取得相应的财务担保。 同时要求中国籍船舶应当向经国家海事管理机构确定并公布的保险机构投保船舶油污损害民事责任保险，或者取得经国家海事管理机构确定并公布的保险机构以及境内银行等金融机构所出具的保函、信用证等其他财务保证。
关于海上石油勘探和开采的环境责任保险的施行情况。在国外，海上石油勘探和开采的事故保险已经有一定的经验。比如，2010年4月20日发生火灾的位于墨西哥湾的“深海地平线”这一钻井平台发生爆炸并引发大火事故。这一平台属于瑞士越洋钻探公司，由英国石油公司租赁。瑞士越洋钻探公司向英国劳合社和其他一些保险商投保了7亿美元的保单。在世界主要石油保险市场，英国劳合社占据了市场份额60%～65%[2]。中国人民保险公司从1980年开始开办石油保险业务，第一张石油保险单承保了法国道达尔石油公司在南中国海进行的钻井作业风险。但总体而言发展远未达到期望的程度。
此外，关于陆上企业的环境责任险。2008年以来，我国江苏、湖南、云南、深圳等一些省市试点开办环境责任保险，然而实际情况是企业参保意愿薄弱、保险受益覆盖面小、赔偿金额不足以弥补污染侵害后果。
从我国实践看，目前海洋环境责任险仅在船舶油污责任、海上石油勘探和开采责任保险方面，其涉及面十分狭窄，深度也很不够，海洋遭受的损害并不仅仅限于油污染，还有诸如工业污水排放、海洋工程、固体废物污染等，急需健全完善海洋环境责任保险制度。
三、拓展海洋环境责任险的建议
1.推动海洋环境责任险的立法
海洋环境污染责任保险尽管在《海洋环境保护法》、《海洋石油勘探开发环境保护管理条例》、《1969年国际油污损害民事责任公约》等法律或参加的国际公约中有所涉及，但是一部法律的个别条文显然不能支撑整个海洋环境污染责任保险制度。另外，2007年12月，国家环保总局与中国保监会联合出台的《关于环境污染责任保险工作的指导意见》也仅是一个政策性的“指导意见”。因此，应当在《海洋环境保护法》、《环境保护法》、《保险法》中加入海洋环境责任保险的条款，并进一步进行包括海洋环境在内的环境责任保险的专门立法。
2.运用行政手段，完善海洋环境责任险制度
政府在建立环境责任保险制度中，应当明确各个主体的权利与义务，以政策文件或法规的形式予以确定。同时，政府在环境责任保险制度中，对企业污染情况进行监督，监管保险公司对污染事件的赔付情况。要加紧出台有关技术指南，国家海洋局于2007年出台了《海洋溢油生态损害评估技术导则》，但这些尚不足以支撑环境损害的评估和鉴定，需要加紧出台相关的技术评定细则；要尽快出台《第三方环境风险等级评估机构管理办法》和《第三方环境损害评估机构管理办法》，规范第三方服务机构的职责；要提供专项资金支持，专家的引进、第三方海洋环境风险等级评估机构、海洋环境损害评估机构的建立以及专业技术人员的定期或不定期培训等都需要专项资金作保障，政府应当安排一定的专项资金予以支持。
3.引导建立第三方服务机构
海洋环境风险等级的划分、海洋环境事故中损害的评估，需要专家的指导和技术标准的支持。因此，一要建立第三方服务机构，包括：引进专业技术人员，组建专家团队，为环境风险等级划分、环境损害评估以及环境污染责任保险推行提供技术咨询和指导。
4.保险企业要拓展保险范围与项目，实行差别保险费率
从我国率先展开环境责任保险试点工作的几个城市来看，企业参保积极性不高。由于环境责任保险的赔付率普遍较低，不仅低于国内其他一般的商业保险，也远远低于国外的高达70%―80%的赔付率。与赔付率低不相适应的是保险费率较高，我国目前实行的环境责任保险费率最低为2.2%，最高为8.0%，而其他险种的保险费率都在千分之几[2]。市场经济条件下，赔付率过低和保险费率高的矛盾必然造成企业参保积极性不高；另外，保险公司积极性不高，试点企业普遍经营污染危险性较大的业务，容易对周边环境造成严重环境污染，这对保险公司来说风险太大。
由此，保险企业：一要拓展保险范围与项目。海洋环境污染事故可以分为突发性的环境污染事故和累积性的环境污染事故，相应的责任保险的保险范围也应包括这两个方面，当然，这方面可以采取“分步走”的战略。另外，海洋环境责任保险项目应该有：油污责任保险、流域环境责任保险、海洋工程责任保险、海洋倾废责任保险四大块；二要实行差别保险费率，避免逆选择和道德风险的发生。由于所属行业的不同，企业对环境造成污染的可能性和污染的程度都是不同的。比如石油、化工等行业就比港口行业更可能对海洋环境造成污染，而且一旦造成污染，其危害程度都比较严重。因此，我国海洋环境责任保险制度应确立“高风险、高保费、高赔付；低风险、低保费、低赔付”的原则，要运用科学的方法，对不同行业的风险进行评估，在此基础上，实行有差别的保险费率；三要要避免道德风险问题的发生，可实行“优惠费率”政策，对那些在保险期限内发生保险事故较少的被保险人，在续保时可享受相对较低的优惠费率；对于那些在保险期限内发生保险事故较多的被保险人，在续保时需要承担相对较高的保险费率。此外，保险公司还可以通过突击检查来监测被保险人安全防护设施的可靠性，及时警示被保险人的安全隐患。保险公司还可以通过对已经发现的由于故意或重大疏忽引起的保险事故拒赔保险金，以及对有此情况发生的企业拒绝承保等方式来避免逆选择和道德风险的发生。
5.建立巨灾共保机制
鉴于海洋环境责任保险的高赔付率、损害后果的巨大性、保险人利益的风险性等特殊性，政府可以出面促使我国海洋环境责任保险建立承保主体的共保机制。该机制要由保监会联合推动，设立由多家公司组成的共保体，通过分担风险，可以提高整体赔付能力。共保体按照约定的比例分摊保费、承担风险、享受政策，实施对海洋环境责任险的承保、理赔、结算等，共同提供服务。
6.规范海洋环境责任险的模式
目前，发达国家环境责任险主要有三种模式：一是以美国和瑞典为代表的强制保险的制度；二是以德国为代表的强制责任保险与财务保证或担保相结合的制度；三是以英国和法国为代表的自愿保险为主、强制责任保险为辅的制度[3]。考虑我国海洋污染状况，可针对不同行业、不同企业层次性地操作。首先是污染严重、生态损害风险较大的企业适用强制责任保险，如滨海化工、石油、印染、核燃料生产、有毒危险废弃物的处理、大规模的海岸工程等。而对环境的危害呈现出渐进的、持续危害的企业的承保机构，可采取美国式的专门保险机构，由国家财政予以支持。其次是污染严重、规模不大的企业适用强制责任保险。因为这些企业规模不大，技术和设备方面又缺乏足够的安全保障，很容易造成疏忽和意外，而一旦发生事故，囿于其财力，无法独自承担损害后果。第三是其他污染较轻的企业适用任意责任保险，如餐饮、娱乐、商业等行业。任意责任保险模式在对受害第三人的保障力度上明显地弱于强制责任保险模式，但是，这种模式比较自由和宽松，对国家的依靠力也比较小，可以由商业性保险公司承保，由其自由决定一些除外责任和保险费率，体现一种市场化运作。
四、结语
作为海洋环境损害赔偿的“第二道重要救济防线”的海洋环境责任保险制度有其独特的优势，虽然我国的海洋环境责任保险制度走过一些历程，总体水平不高，但我们已经看到了一些积极的有益尝试。我国应当在综合国内外经验的基础上，尽快健全完善我国的海洋环境责任保险制度。
参考文献：
[1]国家环保总局，关于环境污染责任保险工作的指导意见（环发〔2007〕189号）
[2]郑冬梅,海洋环境责任保险制度边界与运行机制，保险研究，2007(9)：22-25
关键词：海洋环境监测；实验室污染；防治
1引言
海洋环境监测实验室的样品包含海水、生物体、沉积物等，组成复杂，检测项目多。在样品的分析检测过程中，会大量使用化学药品，实验过程中发生的化学反应会产生废水、废气、固体废物，对环境造成污染，其在监测海洋环境状况的同时，本身也成为了一个典型的污染源。随着人们环保意识和法律意识的增强，实验室的污染问题备受关注。本文分析了海洋环境监测实验室的主要污染来源，并提出了相应的防治措施。
2污染来源及危害
2.1废液污染
海洋环境监测实验室产生的废液分为三类，即实验原废液、一般实验废水、生活废水，来源于多余的样品、标准曲线及样品分析残液、失效的贮藏液和洗液、大量的洗涤水等。几乎所有的常规分析项目都不同程度存在着废液污染问题。这些废液成分复杂，包括最常见的有机物、强酸碱废液、重金属离子和有害微生物及相对少见的氰化物、细菌、药残等[1]。目前，我国部分海洋环境监测实验室未具备良好的废液处理条件，甚至有直接排放的现象，对环境造成污染。
2.2废气污染
海洋环境监测实验室产生的废气主要集中在样品试剂、分析过程中产生的中间产物、有机溶剂的挥发及标气的泄漏等。室内空气污染物的种类较多，成分复杂，排放具间歇性，主要有有机气体和无机气体两大类，如酸雾、甲烷、正己烷、乙醚、卤化氢等有害气体。这些气体若直接排放到大气当中，会对人体健康和环境质量造成危害。
2.3固体废弃物污染
海洋环境监测实验室产生的固体废物主要来自多余样品、分析产物、残留失效的化学试剂、消耗或破损的实验用品等。这些固体废物成分复杂，涵盖各类化学、生物污染物，尤其是不少过期失效的化学试剂，处理稍有不慎，即容易危害土壤以及地下水环境，导致较严重的污染事故。
3防治措施
3.1建设污染防治设施
《环境保护法》规定：“建设项目中防治污染的设施，应当与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。”为了降低实验室对环境的污染，应把实验室环境保护系统纳入实验室设计与建设中，使之成为实验室建设必不可少的一部分，从而有利于贯彻落实各项实验室环境污染的防治措施[2]。建设废水处理系统，一般实验废水和生活废水应综合运用物理、化学、生物等方法，通过酸碱中和、混凝沉淀、次氯酸钠氧化处理、生物接触氧化等工艺措施处理后达标排放。建设实验室废气处理系统，具体根据实验室废气的特点来选择处理方法，如建设酸雾净化塔，采用湿法处理实验过程中产生的酸性废气，建设活性炭吸附装置，采用干法处理实验过程中产生的有机气体。建设专门分类存放点，用于贮存、管理固体废弃物。
3.2妥善收集、贮存、处置实验室废弃化学品
实验过程中产生的原废液、固体及可收集的气体等废弃化学品应遵循科学的收集技术规范[3]。实验过程中产生的废弃化学品分为无机浓酸溶液及其相关化合物、有机酸、有机碱、自燃物质、遇水反应的物质等19类。执行废弃化学品分类的人员应熟悉其物理、化学、毒害等特性，并做好分类。实验室应在合适位置明示《实验室废弃化学品分类表》，以方便相关操作人员正确分类识别和弃置废弃化学品，并做好标识。如需对废弃化学品进行混合收集，收集前应明确其成分，以确保它们之间的相容性，使当两种以上废弃化学品混合，或与收集容器、材料接触时不会发生放热、着火、爆炸、有毒有害物质产生等反应。在进行相关操作时，应做好个体防护。盛装废弃化学品的包装容器应张贴规范的标签，贮存设施或区域应设立醒目的警告标志。若无妥善处理的技术设施，应将废弃化学品收集交给具有相应处理资质的经营者进行转运、处理处置，对不明废弃化学品不得擅自处理，严禁擅自倾倒、排放或交未取得经营资格的单位进行处理处置。
3.3推行清洁实验
将清洁生产的先进理念引入实验室检验检测过程中，以综合预防的环境保护策略，实现实验室废弃物减量化，以期减少对环境的风险。一般一个项目的检测方法有多种，在保证监测质量的前提下，适当减少和调整化学药品的用量，选择污染较小的分析方法，优先选择无毒害、无污染或低毒害、低污染的试剂，保证好用药的顺序，对于其中即将过期的一些化学试剂，必须优先使用。积极采用先进的检验检测技术和仪器设备，替代传统的化学试剂法，减少化学试剂的用量[4]。在满足检测需求的前提下，合理安排采样，控制多余样品的废弃量。
3.4强化监管力度
将实验室的污染防治工作纳入实验室管体体系，形成《环境保护管理程序文件》和制度，将该项工作贯穿实验室整个管理过程，以对检测活动中产生的废弃物处理进行控制，保障实验室安全、卫生、整洁有序，保证废弃物处理符合环保和安全要求。对实验室废弃物的处理情况要详细记录，废弃物处理过程要填写设计好的《实验室废弃物处理记录表》，做好台账，使每批废弃物从产生、收集、转运、处置情况可追溯。
3.5提高环保意识，培养良好的工作习惯
应使实验室全体工作人员牢固树立自己是环境保护工作的践行者，不是环境的破坏者的意识，在工作中自觉地按相关规定适量取用药品和试剂，规范操作，不随意倾倒实验废液，不随意丢弃固体废弃物，及时妥善的处置好实验废弃物，养成良好的实验作风和工作习惯。充分考虑实验室工作中的各个环节是否实现了资源的合理利用，是否对环境的危害降到最低，杜绝对环境造成二次污染。
4结语
海洋环境监测实验室作为保护海洋环境的重要技术支撑机构，其不应该反而成为一个典型的环境污染源。采取积极措施，妥善处理好实验过程中产生的“三废”污染，减排控污，最大限度的减小对环境的破坏，是其贯穿海洋环境监测工作的基本要求。
参考文献：
[1]廖京勇.环境监测实验室的环境污染分析及防治探讨[J].广东化工,2015(42):194～195.
[2]黄家声,谭锦春.实验室设计与建设指南[M].北京:中国水利水电出版社,2011:102～105.
[3]GB/T31190-2014.实验室废弃化学品收集技术规范[S].
海洋生物活性物质获取用海
从国内几家从事海洋生物医药研究的科研院所了解到，所涉及的海洋生物医药产业几乎都以养殖、捕捞作为产品原料来源，而且原料多数为常见、成本低廉的海洋生物及衍生物。例如，中科院海洋所以虾、蟹壳为原料提取壳聚糖，制成海洋生物保健品，主要用来提高机体免疫力；提取水母毒素用以研究水母蜇伤；从海带、红藻、绿藻、褐藻中提取藻类多糖用来治疗慢性肾衰；从卡拉胶藻中提取卡拉胶，主要功效是抗肿瘤。而单独申请某一片海域作为原料供给的案例很少，从调研情况来看，只了解到中科院南海海洋研究所为提取海马体内生物活性物质和养殖螺旋藻而申请海域。
由于海洋生物医药产业的原料来源几乎都取自海水养殖和捕捞，备择性相对较大，对用海要求也就相对较低。从某种意义上说，能够进行海水养殖和捕捞的海域也就都能够满足相关海洋生物医药的原料供给。海洋环境因素对海洋生物医药产业影响主要是水体中重金属的含量对生物资源的影响。海洋水体中重金属含量超标，会影响海洋生物个体生长，从而影响到体内生物活性物质的生成。例如，卡拉胶藻的生长会受重金属影响，但可以在富含氮和磷的水环境中生长，和鱼类、贝类混养会吸收水体中的氮、磷元素，防止水体富营养化，而且释放能够杀死致病弧菌的物质。但通过一定的化学方法可以将重金属从活性物质中分离，从而得到含量较纯的活性物质。
海洋生物医药产业用海应参考海水养殖、捕捞用海的管理政策，保证该海域的海洋环境质量，要禁止围填海等严重影响海洋生态环境的开发活动，滨海城镇的生活污水、垃圾处理和工业废水处理设施建设，污水排放口位置要严格论证，保持海洋生物物种丰富，生态结构稳定。
此外，也要加强养殖用海自身废水排放的监督、控制和管理。某些海洋生物活性物质在提取、合成和制备过程中会对附近海域环境造成一定程度的影响。例如，从虾、蟹壳中提取甲壳素，其生产过程中会产生污染物排入海洋。
针对此类情况，应该要求这种生产过程严格执行相应的污水排放标准，达标排放，做到对海域环境影响最小。在开发和利用海洋生物资源时，要充分考虑海洋环境的承载能力，坚持海洋生物资源可持续利用的理念。海洋生物活性物质大多含量甚微，如果大规模提取、纯化进行商品化生产，有可能破坏海洋生物资源的生态平衡，以至于对环境造成不可逆的恶性影响。
罕见基因种质资源获取用海
某些海洋生物活性物质的提取和研发要应用一些特定海洋生物的基因资源和特殊活性物质，而这些海洋生物只生存在某一特定环境下的海域，这些海域往往是海洋自然保护区或特殊海洋环境类型的海域。对于这种用海，除了应考虑保证周边海域海洋环境质量，还应该考虑与省级海洋功能区划的结合，将该海域设定为海洋保护区或保留区，海洋保护区需严格执行保护区的相关管理规定，严格执行Ⅰ类海水水质标准。
有计划地对重要经济鱼虾越冬、产卵场投放人工鱼礁，严格控制陆源污染物超标向近海水域排放，对重要鱼虾产卵场的水质要严格检测，保护鱼虾类的正常繁殖生长，保护该海域的特殊基因种质资源。
海洋生物医药产业用海应全面规划、合理布局
关键词:海洋经济 海洋环境 环境保护 海洋灾害
前言
随着沿海经济的迅猛发展,近海海域遭到越来越严重的污染,使海域环境质量明显下降,生态环境日趋恶化,并对生物资源和人体健康产生有害影响。近海水域的污染已成为世 界各国,特别是象我国这样具有相当长的海岸线和众多海湾的国家所共同关心的环境问题。海洋经济的发展还面临严酷的海洋自然环境,海洋灾害直接影响着海洋经济的发展规模、速度和效益,精确预报海洋灾害的发生、发展和应该采取何种防灾、抗灾和减灾工程措施,也成为严重关注的环境问题。为了开发海洋中的空间、矿产、渔业、能源等物质资源,需要在海上进行各类工程建设,在目前科技日益发展的情况下,工程建设的规模日益巨大,这些大规模的工程建设和海洋环境之间的相互作用也将是开发海洋中的一个应引起特别关注的重要问题。为了适应我国海洋经济的快速发展,海洋环境的日益恶化,海洋灾害的频发和海洋工程向大型化发展,近海石油气田的开发,以及海岸带开发过程中的后效问题的研究需要,针对我国重大海洋环境与保护问题开展研究是十分必要和迫切的。
在这方面,重点需要开展的研究课题大体上有三类。第一类课题是海洋环境特征对各类污染物作用的机理和规律研究,第二类课题是海洋工程设施防灾、抗灾和减灾研究,第三类课题是海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用吸防治措施与对策。
一、海洋环境特征对各类污染物的作用机理和规律研究
以海洋流体动力对各类污染物迁移、扩散、转化规律的研究为基础,考虑各种自然环境因素(浪、流、风、光、温度、湿度)、物理因素(扩散、挥发、沉降、吸附、释放)、化学因素、生物因素的作用,揭示污染物在海洋复杂条件下的运动及演变规律,并建立海洋水质预测预报模型。此外,近年来,在我国沿海海域,赤潮频发严重。因此,除了加强赤潮的监测和预报外,也应加强在建立赤潮生长机理和发展规律方面的研究工作。
此项研究应通过现场观测、物理模型实验和数学模拟研究相结合的方法来进行。由于现场观测工作耗资巨大,且受到许多客观条件的限制,所获得的数据往往有许多综合因素的共同作用,很难将其中的单因素影响分离出来,因此,往往只能用它来作为对某一水质预测预报模型进行检验其可行性和精度的一个实例。
用数学模拟方法来建立海洋水质预测预报模型是一个较为有效的方法。目前,在这方面国内外已有不少水质预测预报模型,这些水质预测预报模型大体上都基于以下几方面的模型:水流数学模型;波浪数学模型;液流相互作用模型;近海海域污染物迁移转化数学模型。
在水流数学模型研究方面,对于较大范围的海域,通常可采用深度平均的潮流教学模型,对于紊动影响不显着的海域,可不考虑湍流影响,而对于湍流效应显着的区域,如排污口近区,则应考虑湍流效应。此外,采用坐标变换,可建立一种能够考虑复杂地形和套流效应的三维潮流数学模型,这样才能够较好地重现实际海域的三维潮流特征。在较小范围的水域,水流数学模型可以以N-S方程和通用的k-(湍流模型为基础,针对水温和盐度分层流的流动特性,考虑浮力对紊动的影响,建立用于模拟同时存在温度和盐度梯度这一类密度分层流的k-(单流体数学模型。也可以基于多流体模型的基本概念,分别对两相本身的湍流输运规律以及相间相互作用规律进行模拟,建立两相湍浮力分层流的双流体数学模型。
在波浪数学模型研究方面,可应用BI—CGSTAB法求解由椭圆型缓坡方程离散得到的代数方程组,以提高求解效率。从水波发展方程出发,可导出一种用于大区域波浪变形问题的数学模型。通过引入弱非线性波色散关系,可使双曲型缓坡方程能
够有效地考虑波浪的非线性效应。对高阶Boussinesq方程的进一步研究,可使方程的色激性从入水到深水都达到很高精度,并提高方程的非线性精度,可以更精确的计算较深水域波浪的非线性特征。
针对带自由表面的波浪场问题,通过把能有效模拟自由面形态的N— S方程和波能平衡方程的结合,可导出一个能考虑破波能量损失的抛物型缓坡疗程,用这个方程可模拟规则波和不规则波破碎引起的波高变化。建立沿岸流数学模型,可模拟海岸上波高变化和破碎波波高、波浪增减水和沿岸流。
在波流相互作用模型的研究方面,对于弱流情形,可采用一种考虑流影响的修正的合流缓坡模型;对于强流情形,可采用在Botssinesq方程中考虑流影响的模型。可以将辐射应力的计算公式与抛物型缓坡方程中的待求变量联系起来,建立一种辐射应力计算的新方法,用该方法可对较大区域均匀斜坡地形上的波浪辐射应力进行数值模拟。
在近海海域污染物迁移转化数学模型研究方面,基于N一S方程所建立的深度平均的二维应力一通量代数全场模型,可对非对称潮流作用下的侧向岸边排放问题过分数值模拟。以研究近海海域污染物迁移转化的三维预报系统作为目标,在分析近海环境中各种物理、化学和生物现象的基础上,针对近海海域水污染的特点,从三维湍流模型出发,在动量方程中引入表面风应力、底部切应力以及柯氏力的作用;在输运方程中引入反映物理、化学、生物等作用的源、汇项,可建立一个统一考虑物理、化学和生物等过程综合作用的近海海域污染物迁移转化的三维预报模型,它可为环境评价、水质规划、污染控制以及水域排污工程设计等提供重要的科学依据;同时对确定水域环境容量,从而制定水域环境保护策略,也具有十分重要的理论价值和应用前景。
应该指出,在海洋水质预测预报模型研究方面,数学模拟无疑是一种十分有效的手段,但不论是何种数学模型,其模型中所需的必要参数和边界条件的处理是研究水质模型的技术关键,直接影响到水质模型的科学性和预测能力。而这些必要的数据是无法从数学模型本身来取得的,有些可以通过现场观测来得到,但其中一些最基本的卷数是要通过基本机理的研究才能得到,在这方面物理模型实验研究将是一个有效的手段。
能模拟海洋动力因素的先进实验设备,现代化的量测仪器和测试系统是开展物理模型实验研究的必备条件。进一步完善PIV和LIF的浓度场、速度场同步测量系统,可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直结构,获得流场中水质点速度的空间分布和时间过程;并同步获得波浪及波流相互作用下浓度场的空间及时间变化过程,可用以分析定量污染物团在波浪及波流相互作用下扩散的基本特征和扩散系数。
二、海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用及防治措施与对策
为了充分利用海洋空间,现代海洋空间利用除传统的港口和海洋运输外,正在向海上人造城市、发电站、海洋公园、海上机场、海底隧道和海底仓储的方向发展。人们现已在建造或设计海上生产、工作、生活用的各种大型人工岛、超大型浮式海洋结构和海底工程,估计到21世纪,可能出现能容纳10万人的海上人造城市。我国澳门和日本已经在海上建成了人工岛海上机场。为缓解紧张的陆地资源及减少城市噪音等,日本已经于99年8月在东京湾用6块380米长,60米宽的矩形漂浮钢板拼装海上漂浮机场。
由此可见,随着海洋资源与空间的开发利用,各类海上工程建筑物数量不断增多、规模日益复杂和庞大,保证这些海上工程设施的安全运行及采取海洋工程防灾减灾措施将越来越重要。海岸带和近岸海域是各种动力因素最复杂的地区,但同时又是经济活动最为发达的地区,海上工程建设如果考虑不当将会在一定程度上引发环境灾害。工程设施可能破坏原有海岸带的动态平衡,影响岸滩的冲淤变化。海上回填和疏浚会改变海岸的形态,破坏某些海洋生物赖以生存的栖息地,若对含有污染物的疏浚污泥倾抛处理不当则会造成二次污染。海上石油生产中的溢油事故将对海洋环境造成极其严重的污染。日益增多的海上退役工程设施如果不及时处理也将会逐渐成为海上障碍物以致引起公害。海洋工程抗灾减灾的任务是一方面要保证最大限度地减少自然界海洋灾害带来的报失,另一方面又要避免人为造成的海洋环境灾害。
随着人类对海洋资源的不断开发和利用,海洋环境保护与人类生产实践活动协调发展日显重要。如港口开发中的环境问题,主要内容包括:航道、港池开挖、疏浚引起的泥沙输运及其疏浚物抛放对海洋环境的影响,深水港口水工建筑物、大型人工岛、超大型浮式结构的环境和生态影响;破波带及其附近水域沿岸流对物质输运扩散规律研究;大型海岸工程、岸滩保护和整治工程引起的海域环境的变迁和海岸演变;海岸演变、防护及开发利用新概念的原则与理论,如由于工程措施所引起的海岸动力学、生态学、社会经济学及与环境关系的综合分析与协调。
随着沿海大、中型城市经济建设的快速发展,城平建设中的污水深海排放技术,感潮水域污水多点排放漂移扩散研究,天然海湾、人工湖及人工运河的水质交换能力,人工沙滩的保护措施,滩涂围垦对水域环境的影响等,都将是需要认真解决的问题。
鉴于黄河三角洲海岸线不断依退所带来的国土面积减少、陆上设施受到威胁甚至破坏、对黄河三角洲湿地自然条件的毁灭性破坏等一系列问题,也是非常迫切需要研究的课题。此外,长江三角洲、珠江口及珠江三角洲的海岸开发、滩涂围垦和岸滩保护及整治工程对水域影响所引起的环境问题及其对策,也切枰?重点研究的课题??BR>以主要经济发达的河口和海岸带地区以及主要海域的经济发展为背景,建立一个数字化的区域经济发展模拟系统。与防灾、抗灾和减灾决策支持系统一样,将环境工程、水利工程、土木工程与网络技术、计算机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合,建立模型,通过多媒体技术,形象化地针对经济发展规划,预测由于发展经济带来的海域环境水污染的恶化、海洋自然灾害(台风、巨浪、风暴潮、地震、冰害、地质灾害)频发的情况。人类活动特别是大规模工程建设所引起的海洋环境的变迁和海岸演变,以及它们之间的相互作用,用数字手段统一地加以处理,建立智能化的决策支持系统,以促进国民经济持续、健康地发展,将会是决策部门进行宏观决策和具体规划时的一个十分有
效的手段。
三、海洋灾害的精确预报及海洋工程设施防灾、抗灾和减灾的研究
海洋灾害主要包括风暴潮、海浪、海冰、海啸、赤潮及海岸侵蚀等。90年代以来,我国海洋灾害所造成的损失每年达上百亿元人民币,是世界上海洋灾害最严重的国家之一。海洋工程结构的投资费用很高,一旦发生破坏,将会造成重大的人员伤亡和巨额财产损失(如1969年渤海冰推倒“海二井”平台,1989年风暴潮损失超6亿元,1991年DB29销管船在南海通台风翻沉等)。当前我国海洋能源开发与海洋空间利用的绝大部分活动是在近海和极浅海海域。为了保证在这些海域所建造的工程设施能够安全服役免遭破坏,面临的首要问题是弄清这一海域中严酷和复杂多变的环境因素。我国东临西北太平洋,每年出现的台风数目占全球的38%,其中对我国可能造成灾害的台风每年有7—8个。每当台风在我国登陆或接近我国沿海通过时,都会在沿岸局部地区产生风暴潮,形成风暴潮灾害。
在我国北方海域(渤海和北黄海),冬季由于受寒潮影响,沿岸地区每年都有结冰现象,结冰严重的年份则出现冰害。若对这些海洋灾害估计不足将会带来巨大的损失。渤海重叠冰与堆积冰的形成,不但可给结构物以强大的冰压力,而且由于冰激引起的振动作用,也会给海洋平台的使用和安全带来巨大的损害。而冰区溢油的迁移规律及预防和清理技术,至今尚未进行过深入的研究。对近岸大面积冰排和海上浮冰,在波浪、潮汐作用下都会引起海冰的断裂,断裂后冰块的尺度直接影响其对结构物的作用。在渤海海域建造的海洋平台,为了抵抗冰害,往往建成正、倒锥体的结构型式,冰排对锥体结构的冰荷载及与其的动力相互作用,也是目前尚未解决的课题。在海冰力学的研究中,除进行理论分析和数值模拟外,实验研究也是一个重要的手段。在实验研究中,模型冰可采用冻结模型冰和非冻结模型冰来进行,它们各有其优缺点,发展这两种技术是海冰力学研究中的一个课题。
我国是一个多地震的国家,海域中时有地震发生。强烈的地震将有可能是海上工程设施的主要破坏荷载。如果一旦在地震中结构物(海洋平台、钻井船、人工岛、输油及输气管道等)发生破坏,除其直接经济损失极大外,其次生灾害——火灾、环境污染等的后果也不堪设想。
近年环太平洋地区地震的频度和强度都在上升,造成重大灾害。大型海上工程在地震作用下的安全性,特别是抗震防灾的基本原理和减震技术措施需要认真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的响应和振动破坏机理更有待深入研究。日本阪神地震记录资料表明,地震及由此引发的巨浪共同作用对水中和岸边建筑物造成的破坏十分严重。水工建筑物的这类破坏机理,至今国内外对此都很少研究,且由于试验条件的限制,国内外对此方面的试验研究工作开展极少。这是海上水工建筑物抗震研究中的一个新领域。
以下的一些研究内容将是为解决海洋工程设施抗震措施中的关键技术所必需考虑的,如近海环境地震危险性分析,设计地震动参数和频谱特性,强震海底多维地震动及其空间分布规律,地震波传播特性及地震动输入机理;海域中大型海上水工建筑物在地震作用下,考虑周围水介质影响的结构振动破坏机理、振动控制、地震动时颇联合分析模型和输入机制、非线性动力分析和动力破坏试验;核电站海域工程建筑物抗地震性能,海洋采油平台及地下输油管线与地基土动力相互作用,码头及护岸建筑物地震稳定性;海域中水工建筑物的性能设计和地震设防标准等。
海上水工建筑物在长期运行过程中健康状况逐渐恶化,其损伤主要来自两个方面:其一是结构的老化、疲劳、超载、内部损伤(裂缝)、地基沉降变形以及环境的物理化学损伤(低温、冻融、大气侵蚀)等;其二是设计不周或设计标准偏低,施工质量差,原材料不合格,管理维护不善等。大型海上水工建筑物的损伤和事故都将对国民经济的发展造成重大的影响。
关键词海洋环境污染海洋灾害海洋工程与海洋环境相互作用
随着沿海经济的迅猛发展，近海海域遭到越来越严重的污染，使海域环境质量明显下降，生态环境日趋恶化，并对生物资源和人体健康产生有害影响。近海水域的污染已成为世界各国，特别是象我国这样具有相当长的海岸线和众多海湾的国家所共同关心的环境问题。海洋经济的发展还面临严酷的海洋自然环境，海洋灾害直接影响着海洋经济的发展规模、速度和效益，精确预报海洋灾害的发生、发展和应该采取何种防灾、抗灾和减灾工程措施，也成为严重关注的环境问题。为了开发海洋中的空间、矿产、渔业、能源等物质资源，需要在海上进行各类工程建设，在目前科技日益发展的情况下，工程建设的规模日益巨大，这些大规模的工程建设和海洋环境之间的相互作用也将是开发海洋中的一个应引起特别关注的重要问题。为了适应我国海洋经济的快速发展，海洋环境的日益恶化，海洋灾害的频发和海洋工程向大型化发展，近海石油气田的开发，以及海岸带开发过程中的后效问题的研究需要，针对我国重大海洋环境与保护问题开展研究是十分必要和迫切的。
在这方面，重点需要开展的研究课题大体上有三类。第一类课题是海洋环境特征对各类污染物作用的机理和规律研究，第二类课题是海洋工程设施防灾、抗灾和减灾研究，第三类课题是海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用吸防治措施与对策。
一、海洋环境特征对各类污染物的作用机理和规律研究
以海洋流体动力对各类污染物迁移、扩散、转化规律的研究为基础，考虑各种自然环境因素（浪、流、风、光、温度、湿度）、物理因素（扩散、挥发、沉降、吸附、释放）、化学因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋复杂条件下的运动及演变规律，并建立海洋水质预测预报模型。此外，近年来，在我国沿海海域，赤潮频发严重。因此，除了加强赤潮的监测和预报外，也应加强在建立赤潮生长机理和发展规律方面的研究工作。
此项研究应通过现场观测、物理模型实验和数学模拟研究相结合的方法来进行。由于现场观测工作耗资巨大，且受到许多客观条件的限制，所获得的数据往往有许多综合因素的共同作用，很难将其中的单因素影响分离出来，因此，往往只能用它来作为对某一水质预测预报模型进行检验其可行性和精度的一个实例。
用数学模拟方法来建立海洋水质预测预报模型是一个较为有效的方法。目前，在这方面国内外已有不少水质预测预报模型，这些水质预测预报模型大体上都基于以下几方面的模型：水流数学模型；波浪数学模型；液流相互作用模型；近海海域污染物迁移转化数学模型。
在水流数学模型研究方面，对于较大范围的海域，通常可采用深度平均的潮流教学模型，对于紊动影响不显著的海域，可不考虑湍流影响，而对于湍流效应显著的区域，如排污口近区，则应考虑湍流效应。此外，采用坐标变换，可建立一种能够考虑复杂地形和套流效应的三维潮流数学模型，这样才能够较好地重现实际海域的三维潮流特征。在较小范围的水域，水流数学模型可以以N－S方程和通用的k－（湍流模型为基础，针对水温和盐度分层流的流动特性，考虑浮力对紊动的影响，建立用于模拟同时存在温度和盐度梯度这一类密度分层流的k－（单流体数学模型。也可以基于多流体模型的基本概念，分别对两相本身的湍流输运规律以及相间相互作用规律进行模拟，建立两相湍浮力分层流的双流体数学模型。
在波浪数学模型研究方面，可应用BI—CGSTAB法求解由椭圆型缓坡方程离散得到的代数方程组，以提高求解效率。从水波发展方程出发，可导出一种用于大区域波浪变形问题的数学模型。通过引入弱非线性波色散关系，可使双曲型缓坡方程能够有效地考虑波浪的非线性效应。对高阶Boussinesq方程的进一步研究，可使方程的色激性从入水到深水都达到很高精度，并提高方程的非线性精度，可以更精确的计算较深水域波浪的非线性特征。
针对带自由表面的波浪场问题，通过把能有效模拟自由面形态的N—S方程和波能平衡方程的结合，可导出一个能考虑破波能量损失的抛物型缓坡疗程，用这个方程可模拟规则波和不规则波破碎引起的波高变化。建立沿岸流数学模型，可模拟海岸上波高变化和破碎波波高、波浪增减水和沿岸流。
在波流相互作用模型的研究方面，对于弱流情形，可采用一种考虑流影响的修正的合流缓坡模型；对于强流情形，可采用在Botssinesq方程中考虑流影响的模型。可以将辐射应力的计算公式与抛物型缓坡方程中的待求变量联系起来，建立一种辐射应力计算的新方法，用该方法可对较大区域均匀斜坡地形上的波浪辐射应力进行数值模拟。
在近海海域污染物迁移转化数学模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二维应力一通量代数全场模型，可对非对称潮流作用下的侧向岸边排放问题过分数值模拟。以研究近海海域污染物迁移转化的三维预报系统作为目标，在分析近海环境中各种物理、化学和生物现象的基础上，针对近海海域水污染的特点，从三维湍流模型出发，在动量方程中引入表面风应力、底部切应力以及柯氏力的作用；在输运方程中引入反映物理、化学、生物等作用的源、汇项，可建立一个统一考虑物理、化学和生物等过程综合作用的近海海域污染物迁移转化的三维预报模型，它可为环境评价、水质规划、污染控制以及水域排污工程设计等提供重要的科学依据；同时对确定水域环境容量，从而制定水域环境保护策略，也具有十分重要的理论价值和应用前景。
应该指出，在海洋水质预测预报模型研究方面，数学模拟无疑是一种十分有效的手段，但不论是何种数学模型，其模型中所需的必要参数和边界条件的处理是研究水质模型的技术关键，直接影响到水质模型的科学性和预测能力。而这些必要的数据是无法从数学模型本身来取得的，有些可以通过现场观测来得到，但其中一些最基本的卷数是要通过基本机理的研究才能得到，在这方面物理模型实验研究将是一个有效的手段。
能模拟海洋动力因素的先进实验设备，现代化的量测仪器和测试系统是开展物理模型实验研究的必备条件。进一步完善PIV和LIF的浓度场、速度场同步测量系统，可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直结构，获得流场中水质点速度的空间分布和时间过程；并同步获得波浪及波流相互作用下浓度场的空间及时间变化过程，可用以分析定量污染物团在波浪及波流相互作用下扩散的基本特征和扩散系数。
二、海洋灾害的精确预报及海洋工程设施防灾、抗灾和减灾的研究
海洋灾害主要包括风暴潮、海浪、海冰、海啸、赤潮及海岸侵蚀等。90年代以来，我国海洋灾害所造成的损失每年达上百亿元人民币，是世界上海洋灾害最严重的国家之一。海洋工程结构的投资费用很高，一旦发生破坏，将会造成重大的人员伤亡和巨额财产损失（如1969年渤海冰推倒“海二井”平台，1989年风暴潮损失超6亿元，1991年DB29销管船在南海通台风翻沉等）。当前我国海洋能源开发与海洋空间利用的绝大部分活动是在近海和极浅海海域。为了保证在这些海域所建造的工程设施能够安全服役免遭破坏，面临的首要问题是弄清这一海域中严酷和复杂多变的环境因素。我国东临西北太平洋，每年出现的台风数目占全球的38%，其中对我国可能造成灾害的台风每年有7—8个。每当台风在我国登陆或接近我国沿海通过时，都会在沿岸局部地区产生风暴潮，形成风暴潮灾害。
在我国北方海域（渤海和北黄海），冬季由于受寒潮影响，沿岸地区每年都有结冰现象，结冰严重的年份则出现冰害。若对这些海洋灾害估计不足将会带来巨大的损失。渤海重叠冰与堆积冰的形成，不但可给结构物以强大的冰压力，而且由于冰激引起的振动作用，也会给海洋平台的使用和安全带来巨大的损害。而冰区溢油的迁移规律及预防和清理技术，至今尚未进行过深入的研究。对近岸大面积冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都会引起海冰的断裂，断裂后冰块的尺度直接影响其对结构物的作用。在渤海海域建造的海洋平台，为了抵抗冰害，往往建成正、倒锥体的结构型式，冰排对锥体结构的冰荷载及与其的动力相互作用，也是目前尚未解决的课题。在海冰力学的研究中，除进行理论分析和数值模拟外，实验研究也是一个重要的手段。在实验研究中，模型冰可采用冻结模型冰和非冻结模型冰来进行，它们各有其优缺点，发展这两种技术是海冰力学研究中的一个课题。
我国是一个多地震的国家，海域中时有地震发生。强烈的地震将有可能是海上工程设施的主要破坏荷载。如果一旦在地震中结构物（海洋平台、钻井船、人工岛、输油及输气管道等）发生破坏，除其直接经济损失极大外，其次生灾害——火灾、环境污染等的后果也不堪设想。
近年环太平洋地区地震的频度和强度都在上升，造成重大灾害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特别是抗震防灾的基本原理和减震技术措施需要认真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的响应和振动破坏机理更有待深入研究。日本阪神地震记录资料表明，地震及由此引发的巨浪共同作用对水中和岸边建筑物造成的破坏十分严重。水工建筑物的这类破坏机理，至今国内外对此都很少研究，且由于试验条件的限制，国内外对此方面的试验研究工作开展极少。这是海上水工建筑物抗震研究中的一个新领域。
以下的一些研究内容将是为解决海洋工程设施抗震措施中的关键技术所必需考虑的，如近海环境地震危险性分析，设计地震动参数和频谱特性，强震海底多维地震动及其空间分布规律，地震波传播特性及地震动输入机理；海域中大型海上水工建筑物在地震作用下，考虑周围水介质影响的结构振动破坏机理、振动控制、地震动时颇联合分析模型和输入机制、非线性动力分析和动力破坏试验；核电站海域工程建筑物抗地震性能，海洋采油平台及地下输油管线与地基土动力相互作用，码头及护岸建筑物地震稳定性；海域中水工建筑物的性能设计和地震设防标准等。
海上水工建筑物在长期运行过程中健康状况逐渐恶化，其损伤主要来自两个方面：其一是结构的老化、疲劳、超载、内部损伤（裂缝）、地基沉降变形以及环境的物理化学损伤（低温、冻融、大气侵蚀）等；其二是设计不周或设计标准偏低，施工质量差，原材料不合格，管理维护不善等。大型海上水工建筑物的损伤和事故都将对国民经济的发展造成重大的影响。
因此，发展以下的一些技术和方法将是十分重要的。如在考虑海洋环境荷载在幅值。时间及方向上的随机性所导致结构安全的不确定性情况下，对现役海洋工程结构进行健康诊断和评估剩余可靠度的理论；结构健康状态及损伤检测的新技术和新方法；结构病害治理用的新材料、新技术和新方法；海洋工程结构在多种复杂海洋环境条件下（风、浪、流、冰、地震等）的可靠度和优化理论研究，设计与建造新型抗灾工程结构；研究和设计使海洋工程结构物在设计使用期限内有足够的安全度，而在退役之后又便于拆除的各种工程措施。
为了及时掌握海洋环境的风云变幻和灾害的可能来临，发展海洋环境及灾害的预报技术是非常必要的。为此需要建立以下一些系统，如建立由近海到远海的海洋环境及灾害观测网络、预报与预警系统、沿岸防灾准备和各类应急处理系统；以主要海域和海岸带区域经济发展为背景，进行重点研究，建立数字化的海洋环境信息系统模型与结构；以及建立海岸和近海工程设施防灾减灾数字信息系统，将海岸和近海工程与网络技术人算机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合，建立数学物理模型，通过多媒体技术，形象化地描述灾害成因、发生机理、传播规律、模拟灾害破坏的过程，建成智能化的防灾、抗灾和减灾决策支持系统。
三、海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用及防治措施与对策
为了充分利用海洋空间，现代海洋空间利用除传统的港口和海洋运输外，正在向海上人造城市、发电站、海洋公园、海上机场、海底隧道和海底仓储的方向发展。人们现已在建造或设计海上生产、工作、生活用的各种大型人工岛、超大型浮式海洋结构和海底工程，估计到21世纪，可能出现能容纳10万人的海上人造城市。我国澳门和日本已经在海上建成了人工岛海上机场。为缓解紧张的陆地资源及减少城市噪音等，日本已经于99年8月在东京湾用6块380米长，60米宽的矩形漂浮钢板拼装海上漂浮机场。
由此可见，随着海洋资源与空间的开发利用，各类海上工程建筑物数量不断增多、规模日益复杂和庞大，保证这些海上工程设施的安全运行及采取海洋工程防灾减灾措施将越来越重要。海岸带和近岸海域是各种动力因素最复杂的地区，但同时又是经济活动最为发达的地区，海上工程建设如果考虑不当将会在一定程度上引发环境灾害。工程设施可能破坏原有海岸带的动态平衡，影响岸滩的冲淤变化。海上回填和疏浚会改变海岸的形态，破坏某些海洋生物赖以生存的栖息地，若对含有污染物的疏浚污泥倾抛处理不当则会造成二次污染。海上石油生产中的溢油事故将对海洋环境造成极其严重的污染。日益增多的海上退役工程设施如果不及时处理也将会逐渐成为海上障碍物以致引起公害。海洋工程抗灾减灾的任务是一方面要保证最大限度地减少自然界海洋灾害带来的报失，另一方面又要避免人为造成的海洋环境灾害。
随着人类对海洋资源的不断开发和利用，海洋环境保护与人类生产实践活动协调发展日显重要。如港口开发中的环境问题，主要内容包括：航道、港池开挖、疏浚引起的泥沙输运及其疏浚物抛放对海洋环境的影响，深水港口水工建筑物、大型人工岛、超大型浮式结构的环境和生态影响；破波带及其附近水域沿岸流对物质输运扩散规律研究；大型海岸工程、岸滩保护和整治工程引起的海域环境的变迁和海岸演变；海岸演变、防护及开发利用新概念的原则与理论，如由于工程措施所引起的海岸动力学、生态学、社会经济学及与环境关系的综合分析与协调。
随着沿海大、中型城市经济建设的快速发展，城平建设中的污水深海排放技术，感潮水域污水多点排放漂移扩散研究，天然海湾、人工湖及人工运河的水质交换能力，人工沙滩的保护措施，滩涂围垦对水域环境的影响等，都将是需要认真解决的问题。
关键词海洋环境污染海洋灾害海洋工程与海洋环境相互作用
随着沿海经济的迅猛发展，近海海域遭到越来越严重的污染，使海域环境质量明显下降，生态环境日趋恶化，并对生物资源和人体健康产生有害影响。近海水域的污染已成为世界各国，特别是象我国这样具有相当长的海岸线和众多海湾的国家所共同关心的环境问题。海洋经济的发展还面临严酷的海洋自然环境，海洋灾害直接影响着海洋经济的发展规模、速度和效益，精确预报海洋灾害的发生、发展和应该采取何种防灾、抗灾和减灾工程措施，也成为严重关注的环境问题。为了开发海洋中的空间、矿产、渔业、能源等物质资源，需要在海上进行各类工程建设，在目前科技日益发展的情况下，工程建设的规模日益巨大，这些大规模的工程建设和海洋环境之间的相互作用也将是开发海洋中的一个应引起特别关注的重要问题。为了适应我国海洋经济的快速发展，海洋环境的日益恶化，海洋灾害的频发和海洋工程向大型化发展，近海石油气田的开发，以及海岸带开发过程中的后效问题的研究需要，针对我国重大海洋环境与保护问题开展研究是十分必要和迫切的。
在这方面，重点需要开展的研究课题大体上有三类。第一类课题是海洋环境特征对各类污染物作用的机理和规律研究，第二类课题是海洋工程设施防灾、抗灾和减灾研究，第三类课题是海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用吸防治措施与对策。
一、海洋环境特征对各类污染物的作用机理和规律研究
以海洋流体动力对各类污染物迁移、扩散、转化规律的研究为基础，考虑各种自然环境因素（浪、流、风、光、温度、湿度）、物理因素（扩散、挥发、沉降、吸附、释放）、化学因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋复杂条件下的运动及演变规律，并建立海洋水质预测预报模型。此外，近年来，在我国沿海海域，赤潮频发严重。因此，除了加强赤潮的监测和预报外，也应加强在建立赤潮生长机理和发展规律方面的研究工作。
此项研究应通过现场观测、物理模型实验和数学模拟研究相结合的方法来进行。由于现场观测工作耗资巨大，且受到许多客观条件的限制，所获得的数据往往有许多综合因素的共同作用，很难将其中的单因素影响分离出来，因此，往往只能用它来作为对某一水质预测预报模型进行检验其可行性和精度的一个实例。
用数学模拟方法来建立海洋水质预测预报模型是一个较为有效的方法。目前，在这方面国内外已有不少水质预测预报模型，这些水质预测预报模型大体上都基于以下几方面的模型：水流数学模型；波浪数学模型；液流相互作用模型；近海海域污染物迁移转化数学模型。
在水流数学模型研究方面，对于较大范围的海域，通常可采用深度平均的潮流教学模型，对于紊动影响不显著的海域，可不考虑湍流影响，而对于湍流效应显著的区域，如排污口近区，则应考虑湍流效应。此外，采用坐标变换，可建立一种能够考虑复杂地形和套流效应的三维潮流数学模型，这样才能够较好地重现实际海域的三维潮流特征。在较小范围的水域，水流数学模型可以以N－S方程和通用的k－（湍流模型为基础，针对水温和盐度分层流的流动特性，考虑浮力对紊动的影响，建立用于模拟同时存在温度和盐度梯度这一类密度分层流的k－（单流体数学模型。也可以基于多流体模型的基本概念，分别对两相本身的湍流输运规律以及相间相互作用规律进行模拟，建立两相湍浮力分层流的双流体数学模型。
在波浪数学模型研究方面，可应用BI—CGSTAB法求解由椭圆型缓坡方程离散得到的代数方程组，以提高求解效率。从水波发展方程出发，可导出一种用于大区域波浪变形问题的数学模型。通过引入弱非线性波色散关系，可使双曲型缓坡方程能够有效地考虑波浪的非线性效应。对高阶Boussinesq方程的进一步研究，可使方程的色激性从入水到深水都达到很高精度，并提高方程的非线性精度，可以更精确的计算较深水域波浪的非线性特征。
针对带自由表面的波浪场问题，通过把能有效模拟自由面形态的N—S方程和波能平衡方程的结合，可导出一个能考虑破波能量损失的抛物型缓坡疗程，用这个方程可模拟规则波和不规则波破碎引起的波高变化。建立沿岸流数学模型，可模拟海岸上波高变化和破碎波波高、波浪增减水和沿岸流。
在波流相互作用模型的研究方面，对于弱流情形，可采用一种考虑流影响的修正的合流缓坡模型；对于强流情形，可采用在Botssinesq方程中考虑流影响的模型。可以将辐射应力的计算公式与抛物型缓坡方程中的待求变量联系起来，建立一种辐射应力计算的新方法，用该方法可对较大区域均匀斜坡地形上的波浪辐射应力进行数值模拟。
在近海海域污染物迁移转化数学模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二维应力一通量代数全场模型，可对非对称潮流作用下的侧向岸边排放问题过分数值模拟。以研究近海海域污染物迁移转化的三维预报系统作为目标，在分析近海环境中各种物理、化学和生物现象的基础上，针对近海海域水污染的特点，从三维湍流模型出发，在动量方程中引入表面风应力、底部切应力以及柯氏力的作用；在输运方程中引入反映物理、化学、生物等作用的源、汇项，可建立一个统一考虑物理、化学和生物等过程综合作用的近海海域污染物迁移转化的三维预报模型，它可为环境评价、水质规划、污染控制以及水域排污工程设计等提供重要的科学依据；同时对确定水域环境容量，从而制定水域环境保护策略，也具有十分重要的理论价值和应用前景。
应该指出，在海洋水质预测预报模型研究方面，数学模拟无疑是一种十分有效的手段，但不论是何种数学模型，其模型中所需的必要参数和边界条件的处理是研究水质模型的技术关键，直接影响到水质模型的科学性和预测能力。而这些必要的数据是无法从数学模型本身来取得的，有些可以通过现场观测来得到，但其中一些最基本的卷数是要通过基本机理的研究才能得到，在这方面物理模型实验研究将是一个有效的手段。
能模拟海洋动力因素的先进实验设备，现代化的量测仪器和测试系统是开展物理模型实验研究的必备条件。进一步完善PIV和LIF的浓度场、速度场同步测量系统，可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直结构，获得流场中水质点速度的空间分布和时间过程；并同步获得波浪及波流相互作用下浓度场的空间及时间变化过程，可用以分析定量污染物团在波浪及波流相互作用下扩散的基本特征和扩散系数。
二、海洋灾害的精确预报及海洋工程设施防灾、抗灾和减灾的研究
海洋灾害主要包括风暴潮、海浪、海冰、海啸、赤潮及海岸侵蚀等。90年代以来，我国海洋灾害所造成的损失每年达上百亿元人民币，是世界上海洋灾害最严重的国家之一。海洋工程结构的投资费用很高，一旦发生破坏，将会造成重大的人员伤亡和巨额财产损失（如1969年渤海冰推倒“海二井”平台，1989年风暴潮损失超6亿元，1991年DB29销管船在南海通台风翻沉等）。当前我国海洋能源开发与海洋空间利用的绝大部分活动是在近海和极浅海海域。为了保证在这些海域所建造的工程设施能够安全服役免遭破坏，面临的首要问题是弄清这一海域中严酷和复杂多变的环境因素。我国东临西北太平洋，每年出现的台风数目占全球的38%，其中对我国可能造成灾害的台风每年有7—8个。每当台风在我国登陆或接近我国沿海通过时，都会在沿岸局部地区产生风暴潮，形成风暴潮灾害。
在我国北方海域（渤海和北黄海），冬季由于受寒潮影响，沿岸地区每年都有结冰现象，结冰严重的年份则出现冰害。若对这些海洋灾害估计不足将会带来巨大的损失。渤海重叠冰与堆积冰的形成，不但可给结构物以强大的冰压力，而且由于冰激引起的振动作用，也会给海洋平台的使用和安全带来巨大的损害。而冰区溢油的迁移规律及预防和清理技术，至今尚未进行过深入的研究。对近岸大面积冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都会引起海冰的断裂，断裂后冰块的尺度直接影响其对结构物的作用。在渤海海域建造的海洋平台，为了抵抗冰害，往往建成正、倒锥体的结构型式，冰排对锥体结构的冰荷载及与其的动力相互作用，也是目前尚未解决的课题。在海冰力学的研究中，除进行理论分析和数值模拟外，实验研究也是一个重要的手段。在实验研究中，模型冰可采用冻结模型冰和非冻结模型冰来进行，它们各有其优缺点，发展这两种技术是海冰力学研究中的一个课题。
我国是一个多地震的国家，海域中时有地震发生。强烈的地震将有可能是海上工程设施的主要破坏荷载。如果一旦在地震中结构物（海洋平台、钻井船、人工岛、输油及输气管道等）发生破坏，除其直接经济损失极大外，其次生灾害——火灾、环境污染等的后果也不堪设想。
近年环太平洋地区地震的频度和强度都在上升，造成重大灾害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特别是抗震防灾的基本原理和减震技术措施需要认真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的响应和振动破坏机理更有待深入研究。日本阪神地震记录资料表明，地震及由此引发的巨浪共同作用对水中和岸边建筑物造成的破坏十分严重。水工建筑物的这类破坏机理，至今国内外对此都很少研究，且由于试验条件的限制，国内外对此方面的试验研究工作开展极少。这是海上水工建筑物抗震研究中的一个新领域。
以下的一些研究内容将是为解决海洋工程设施抗震措施中的关键技术所必需考虑的，如近海环境地震危险性分析，设计地震动参数和频谱特性，强震海底多维地震动及其空间分布规律，地震波传播特性及地震动输入机理；海域中大型海上水工建筑物在地震作用下，考虑周围水介质影响的结构振动破坏机理、振动控制、地震动时颇联合分析模型和输入机制、非线性动力分析和动力破坏试验；核电站海域工程建筑物抗地震性能，海洋采油平台及地下输油管线与地基土动力相互作用，码头及护岸建筑物地震稳定性；海域中水工建筑物的性能设计和地震设防标准等。
海上水工建筑物在长期运行过程中健康状况逐渐恶化，其损伤主要来自两个方面：其一是结构的老化、疲劳、超载、内部损伤（裂缝）、地基沉降变形以及环境的物理化学损伤（低温、冻融、大气侵蚀）等；其二是设计不周或设计标准偏低，施工质量差，原材料不合格，管理维护不善等。大型海上水工建筑物的损伤和事故都将对国民经济的发展造成重大的影响。
因此，发展以下的一些技术和方法将是十分重要的。如在考虑海洋环境荷载在幅值。时间及方向上的随机性所导致结构安全的不确定性情况下，对现役海洋工程结构进行健康诊断和评估剩余可靠度的理论；结构健康状态及损伤检测的新技术和新方法；结构病害治理用的新材料、新技术和新方法；海洋工程结构在多种复杂海洋环境条件下（风、浪、流、冰、地震等）的可靠度和优化理论研究，设计与建造新型抗灾工程结构；研究和设计使海洋工程结构物在设计使用期限内有足够的安全度，而在退役之后又便于拆除的各种工程措施。
为了及时掌握海洋环境的风云变幻和灾害的可能来临，发展海洋环境及灾害的预报技术是非常必要的。为此需要建立以下一些系统，如建立由近海到远海的海洋环境及灾害观测网络、预报与预警系统、沿岸防灾准备和各类应急处理系统；以主要海域和海岸带区域经济发展为背景，进行重点研究，建立数字化的海洋环境信息系统模型与结构；以及建立海岸和近海工程设施防灾减灾数字信息系统，将海岸和近海工程与网络技术人算机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合，建立数学物理模型，通过多媒体技术，形象化地描述灾害成因、发生机理、传播规律、模拟灾害破坏的过程，建成智能化的防灾、抗灾和减灾决策支持系统。
三、海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用及防治措施与对策
为了充分利用海洋空间，现代海洋空间利用除传统的港口和海洋运输外，正在向海上人造城市、发电站、海洋公园、海上机场、海底隧道和海底仓储的方向发展。人们现已在建造或设计海上生产、工作、生活用的各种大型人工岛、超大型浮式海洋结构和海底工程，估计到21世纪，可能出现能容纳10万人的海上人造城市。我国澳门和日本已经在海上建成了人工岛海上机场。为缓解紧张的陆地资源及减少城市噪音等，日本已经于99年8月在东京湾用6块380米长，60米宽的矩形漂浮钢板拼装海上漂浮机场。
由此可见，随着海洋资源与空间的开发利用，各类海上工程建筑物数量不断增多、规模日益复杂和庞大，保证这些海上工程设施的安全运行及采取海洋工程防灾减灾措施将越来越重要。海岸带和近岸海域是各种动力因素最复杂的地区，但同时又是经济活动最为发达的地区，海上工程建设如果考虑不当将会在一定程度上引发环境灾害。工程设施可能破坏原有海岸带的动态平衡，影响岸滩的冲淤变化。海上回填和疏浚会改变海岸的形态，破坏某些海洋生物赖以生存的栖息地，若对含有污染物的疏浚污泥倾抛处理不当则会造成二次污染。海上石油生产中的溢油事故将对海洋环境造成极其严重的污染。日益增多的海上退役工程设施如果不及时处理也将会逐渐成为海上障碍物以致引起公害。海洋工程抗灾减灾的任务是一方面要保证最大限度地减少自然界海洋灾害带来的报失，另一方面又要避免人为造成的海洋环境灾害。
随着人类对海洋资源的不断开发和利用，海洋环境保护与人类生产实践活动协调发展日显重要。如港口开发中的环境问题，主要内容包括：航道、港池开挖、疏浚引起的泥沙输运及其疏浚物抛放对海洋环境的影响，深水港口水工建筑物、大型人工岛、超大型浮式结构的环境和生态影响；破波带及其附近水域沿岸流对物质输运扩散规律研究；大型海岸工程、岸滩保护和整治工程引起的海域环境的变迁和海岸演变；海岸演变、防护及开发利用新概念的原则与理论，如由于工程措施所引起的海岸动力学、生态学、社会经济学及与环境关系的综合分析与协调。
随着沿海大、中型城市经济建设的快速发展，城平建设中的污水深海排放技术，感潮水域污水多点排放漂移扩散研究，天然海湾、人工湖及人工运河的水质交换能力，人工沙滩的保护措施，滩涂围垦对水域环境的影响等，都将是需要认真解决的问题。
在这方面，重点需要开展的研究课题大体上有三类。第一类课题是海洋环境特征对各类污染物作用的机理和规律研究，第二类课题是海洋工程设施防灾、抗灾和减灾研究，第三类课题是海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用吸防治措施与对策。
一、海洋环境特征
对各类污染物的作用机理和规律研究以海洋流体动力对各类污染物迁移、扩散、转化规律的研究为基础，考虑各种自然环境因素（浪、流、风、光、温度、湿度）、物理因素（扩散、挥发、沉降、吸附、释放）、化学因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋复杂条件下的运动及演变规律，并建立海洋水质预测预报模型。此外，近年来，在我国沿海海域，赤潮频发严重。因此，除了加强赤潮的监测和预报外，也应加强在建立赤潮生长机理和发展规律方面的研究工作。
此项研究应通过现场观测、物理模型实验和数学模拟研究相结合的方法来进行。由于现场观测工作耗资巨大，且受到许多客观条件的限制，所获得的数据往往有许多综合因素的共同作用，很难将其中的单因素影响分离出来，因此，往往只能用它来作为对某一水质预测预报模型进行检验其可行性和精度的一个实例。
用数学模拟方法来建立海洋水质预测预报模型是一个较为有效的方法。目前，在这方面国内外已有不少水质预测预报模型，这些水质预测预报模型大体上都基于以下几方面的模型：水流数学模型；波浪数学模型；液流相互作用模型；近海海域污染物迁移转化数学模型。
在水流数学模型研究方面，对于较大范围的海域，通常可采用深度平均的潮流教学模型，对于紊动影响不显著的海域，可不考虑湍流影响，而对于湍流效应显著的区域，如排污口近区，则应考虑湍流效应。此外，采用坐标变换，可建立一种能够考虑复杂地形和套流效应的三维潮流数学模型，这样才能够较好地重现实际海域的三维潮流特征。在较小范围的水域，水流数学模型可以以N－S方程和通用的k－单流体数学模型。也可以基于多流体模型的基本概念，分别对两相本身的湍流输运规律以及相间相互作用规律进行模拟，建立两相湍浮力分层流的双流体数学模型。
在波浪数学模型研究方面，可应用BI—CGSTAB法求解由椭圆型缓坡方程离散得到的代数方程组，以提高求解效率。从水波发展方程出发，可导出一种用于大区域波浪变形问题的数学模型。通过引入弱非线性波色散关系，可使双曲型缓坡方程能够有效地考虑波浪的非线性效应。对高阶Boussinesq方程的进一步研究，可使方程的色激性从入水到深水都达到很高精度，并提高方程的非线性精度，可以更精确的计算较深水域波浪的非线性特征。
针对带自由表面的波浪场问题，通过把能有效模拟自由面形态的N—S方程和波能平衡方程的结合，可导出一个能考虑破波能量损失的抛物型缓坡疗程，用这个方程可模拟规则波和不规则波破碎引起的波高变化。建立沿岸流数学模型，可模拟海岸上波高变化和破碎波波高、波浪增减水和沿岸流。
在波流相互作用模型的研究方面，对于弱流情形，可采用一种考虑流影响的修正的合流缓坡模型；对于强流情形，可采用在Botssinesq方程中考虑流影响的模型。可以将辐射应力的计算公式与抛物型缓坡方程中的待求变量联系起来，建立一种辐射应力计算的新方法，用该方法可对较大区域均匀斜坡地形上的波浪辐射应力进行数值模拟。
在近海海域污染物迁移转化数学模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二维应力一通量代数全场模型，可对非对称潮流作用下的侧向岸边排放问题过分数值模拟。以研究近海海域污染物迁移转化的三维预报系统作为目标，在分析近海环境中各种物理、化学和生物现象的基础上，针对近海海域水污染的特点，从三维湍流模型出发，在动量方程中引入表面风应力、底部切应力以及柯氏力的作用；在输运方程中引入反映物理、化学、生物等作用的源、汇项，可建立一个统一考虑物理、化学和生物等过程综合作用的近海海域污染物迁移转化的三维预报模型，它可为环境评价、水质规划、污染控制以及水域排污工程设计等提供重要的科学依据；同时对确定水域环境容量，从而制定水域环境保护策略，也具有十分重要的理论价值和应用前景。
应该指出，在海洋水质预测预报模型研究方面，数学模拟无疑是一种十分有效的手段，但不论是何种数学模型，其模型中所需的必要参数和边界条件的处理是研究水质模型的技术关键，直接影响到水质模型的科学性和预测能力。而这些必要的数据是无法从数学模型本身来取得的，有些可以通过现场观测来得到，但其中一些最基本的卷数是要通过基本机理的研究才能得到，在这方面物理模型实验研究将是一个有效的手段。
能模拟海洋动力因素的先进实验设备，现代化的量测仪器和测试系统是开展物理模型实验研究的必备条件。进一步完善PIV和LIF的浓度场、速度场同步测量系统，可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直结构，获得流场中水质点速度的空间分布和时间过程；并同步获得波浪及波流相互作用下浓度场的空间及时间变化过程，可用以分析定量污染物团在波浪及波流相互作用下扩散的基本特征和扩散系数。
二、海洋灾害的精确预报及海洋工程设施防灾、抗灾和减灾的研究
海洋灾害主要包括风暴潮、海浪、海冰、海啸、赤潮及海岸侵蚀等。
90年代以来，我国海洋灾害所造成的损失每年达上百亿元人民币，是世界上海洋灾害最严重的国家之一。海洋工程结构的投资费用很高，一旦发生破坏，将会造成重大的人员伤亡和巨额财产损失。当前我国海洋能源开发与海洋空间利用的绝大部分活动是在近海和极浅海海域。为了保证在这些海域所建造的工程设施能够安全服役免遭破坏，面临的首要问题是弄清这一海域中严酷和复杂多变的环境因素。我国东临西北太平洋，每年出现的台风数目占全球的38%，其中对我国可能造成灾害的台风每年有7—8个。每当台风在我国登陆或接近我国沿海通过时，都会在沿岸局部地区产生风暴潮，形成风暴潮灾害。
在我国北方海域，冬季由于受寒潮影响，沿岸地区每年都有结冰现象，结冰严重的年份则出现冰害。若对这些海洋灾害估计不足将会带来巨大的损失。渤海重叠冰与堆积冰的形成，不但可给结构物以强大的冰压力，而且由于冰激引起的振动作用，也会给海洋平台的使用和安全带来巨大的损害。而冰区溢油的迁移规律及预防和清理技术，至今尚未进行过深入的研究。对近岸大面积冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都会引起海冰的断裂，断裂后冰块的尺度直接影响其对结构物的作用。在渤海海域建造的海洋平台，为了抵抗冰害，往往建成正、倒锥体的结构型式，冰排对锥体结构的冰荷载及与其的动力相互作用，也是目前尚未解决的课题。在海冰力学的研究中，除进行理论分析和数值模拟外，实验研究也是一个重要的手段。在实验研究中，模型冰可采用冻结模型冰和非冻结模型冰来进行，它们各有其优缺点，发展这两种技术是海冰力学研究中的一个课题。
我国是一个多地震的国家，海域中时有地震发生。强烈的地震将有可能是海上工程设施的主要破坏荷载。如果一旦在地震中结构物发生破坏，除其直接经济损失极大外，其次生灾害——火灾、环境污染等的后果也不堪设想。
近年环太平洋地区地震的频度和强度都在上升，造成重大灾害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特别是抗震防灾的基本原理和减震技术措施需要认真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的响应和振动破坏机理更有待深入研究。日本阪神地震记录资料表明，地震及由此引发的巨浪共同作用对水中和岸边建筑物造成的破坏十分严重。水工建筑物的这类破坏机理，至今国内外对此都很少研究，且由于试验条件的限制，国内外对此方面的试验研究工作开展极少。这是海上水工建筑物抗震研究中的一个新领域。
海上水工建筑物在长期运行过程中健康状况逐渐恶化，其损伤主要来自两个方面：其一是结构的老化、疲劳、超载、内部损伤（裂缝）、地基沉降变形以及环境的物理化学损伤（低温、冻融、大气侵蚀）等；其二是设计不周或设计标准偏低，施工质量差，原材料不合格，管理维护不善等。大型海上水工建筑物的损伤和事故都将对国民经济的发展造成重大的影响。
因此，发展以下的一些技术和方法将是十分重要的。如在考虑海洋环境荷载在幅值。时间及方向上的随机性所导致结构安全的不确定性情况下，对现役海洋工程结构进行健康诊断和评估剩余可靠度的理论；结构健康状态及损伤检测的新技术和新方法；结构病害治理用的新材料、新技术和新方法；海洋工程结构在多种复杂海洋环境条件下（风、浪、流、冰、地震等）的可靠度和优化理论研究，设计与建造新型抗灾工程结构；研究和设计使海洋工程结构物在设计使用期限内有足够的安全度，而在退役之后又便于拆除的各种工程措施。
为了及时掌握海洋环境的风云变幻和灾害的可能来临，发展海洋环境及灾害的预报技术是非常必要的。为此需要建立以下一些系统，如建立由近海到远海的海洋环境及灾害观测网络、预报与预警系统、沿岸防灾准备和各类应急处理系统；以主要海域和海岸带区域经济发展为背景，进行重点研究，建立数字化的海洋环境信息系统模型与结构；以及建立海岸和近海工程设施防灾减灾数字信息系统，将海岸和近海工程与网络技术人算机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合，建立数学物理模型，通过多媒体技术，形象化地描述灾害成因、发生机理、传播规律、模拟灾害破坏的过程，建成智能化的防灾、抗灾和减灾决策支持系统。
三、海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用及防治措施
为了充分利用海洋空间，现代海洋空间利用除传统的港口和海洋运输外，正在向海上人造城市、发电站、海洋公园、海上机场、海底隧道和海底仓储的方向发展。
人们现已在建造或设计海上生产、工作、生活用的各种大型人工岛、超大型浮式海洋结构和海底工程，估计到21世纪，可能出现能容纳10万人的海上人造城市。我国澳门和日本已经在海上建成了人工岛海上机场。为缓解紧张的陆地资源及减少城市噪音等，日本已经于99年8月在东京湾用6块380米长，60米宽的矩形漂浮钢板拼装海上漂浮机场。
由此可见，随着海洋资源与空间的开发利用，各类海上工程建筑物数量不断增多、规模日益复杂和庞大，保证这些海上工程设施的安全运行及采取海洋工程防灾减灾措施将越来越重要。海岸带和近岸海域是各种动力因素最复杂的地区，但同时又是经济活动最为发达的地区，海上工程建设如果考虑不当将会在一定程度上引发环境灾害。工程设施可能破坏原有海岸带的动态平衡，影响岸滩的冲淤变化。海上回填和疏浚会改变海岸的形态，破坏某些海洋生物赖以生存的栖息地，若对含有污染物的疏浚污泥倾抛处理不当则会造成二次污染。海上石油生产中的溢油事故将对海洋环境造成极其严重的污染。日益增多的海上退役工程设施如果不及时处理也将会逐渐成为海上障碍物以致引起公害。海洋工程抗灾减灾的任务是一方面要保证最大限度地减少自然界海洋灾害带来的报失，另一方面又要避免人为造成的海洋环境灾害。
随着人类对海洋资源的不断开发和利用，海洋环境保护与人类生产实践活动协调发展日显重要。如港口开发中的环境问题，主要内容包括：航道、港池开挖、疏浚引起的泥沙输运及其疏浚物抛放对海洋环境的影响，深水港口水工建筑物、大型人工岛、超大型浮式结构的环境和生态影响；破波带及其附近水域沿岸流对物质输运扩散规律研究；大型海岸工程、岸滩保护和整治工程引起的海域环境的变迁和海岸演变；海岸演变、防护及开发利用新概念的原则与理论，如由于工程措施所引起的海岸动力学、生态学、社会经济学及与环境关系的综合分析与协调。
随着沿海大、中型城市经济建设的快速发展，城平建设中的污水深海排放技术，感潮水域污水多点排放漂移扩散研究，天然海湾、人工湖及人工运河的水质交换能力，人工沙滩的保护措施，滩涂围垦对水域环境的影响等，都将是需要认真解决的问题。
鉴于黄河三角洲海岸线不断依退所带来的国土面积减少、陆上设施受到威胁甚至破坏、对黄河三角洲湿地自然条件的毁灭性破坏等一系列问题，也是非常迫切需要研究的课题。此外，长江三角洲、珠江口及珠江三角洲的海岸开发、滩涂围垦和岸滩保护及整治工程对水域影响所引起的环境问题及其对策，也是需要重点研究的课题。
以主要经济发达的河口和海岸带地区以及主要海域的经济发展为背景，建立一个数字化的区域经济发展模拟系统。与防灾、抗灾和减灾决策支持系统一样，将环境工程、水利工程、土木工程与网络技术、计算机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合，建立模型，通过多媒体技术，形象化地针对经济发展规划，预测由于发展经济带来的海域环境水污染的恶化、海洋自然灾害（台风、巨浪、风暴潮、地震、冰害、地质灾害）频发的情况。人类活动特别是大规模工程建设所引起的海洋环境的变迁和海岸演变，以及它们之间的相互作用，用数字手段统一地加以处理，建立智能化的决策支持系统，以促进国民经济持续、健康地发展，将会是决策部门进行宏观决策和具体规划时的一个十分有效的手段。
购物车(0)