海洋有病，誰來把脈？
在煙臺港碼頭，有這樣一個傳感器，它每小時完成一次完整的數據采集與遠程發送，同時集成有多個參數的海水水質自動監測傳感器、氣象參數監測傳感器及水質化學參數監測設備，共可監測16類數據，并且可以分別區分表層水與深層水兩套數據。
這就是煙臺海誠高科技有限公司、中國科學院煙臺海岸帶研究所、國家海洋局煙臺海洋環境監測中心站三方共同從海域水體的監測著手，在借鑒國外先進監測手段的基礎上，針對渤海海域特定的實際情況研發出的海洋環境多參數在線監測系統(sm
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ocean，意為“智慧的海洋”)，有專家形象地稱之為“海洋聽診器”。
“聽診器”利用一個個在監測現場的傳感單元組成整個物聯網監控運行體系，監測中心配備有強大的數據庫及服務器，可以進行長期的全面的歷史數據追蹤、分析與統計，并可通過WE
B服務器實時發布信息，真實客觀地反映海洋水體的“健康”狀況，以達到監測與預警的目的。
“聽診器”剛呱呱墜地，有人就開始盯上了。今年6月16日，第三屆亞洲沙灘運動會將在中國煙臺舉行。在最近的兩個星期里，煙臺市政府官員頻繁約見海誠公司的人員，希望他們能夠為運動會提供氣候、水流、水質等各方面的預測保障，并長期固化為煙臺周邊海域的生態信息服務。
來自2009年《渤海海洋環境公報》的數據顯示：渤海沿岸實時監測的陸源入海排污口共有100個，工業排污口32個，占據1/3。這些沿岸排污口超標排放現象嚴重，75%的監測排污口存在超標排放現象，40%的重點排污口鄰近海域水質劣于第四類海水水質標準，27%的重點排污口鄰近海域生態環境有所惡化。1/4以上的渤海海域海水環境受到不同程度污染。
顯然，渤海灣的海洋環境確實需要有人來“診脈”，探究其污染體征，并提出可行的控制和治理建議。
其實，整個中國乃至世界的海洋，都需要一種“聽診器”。
我國海洋環境監測的前世今生
科技部發布的一篇科普文章曾提到，海洋以坦蕩的胸懷給于我們恩賜，為我們提供豐富的食物和礦產，沿海區域擁有豐富的陸海自然資源，是我國經濟最發達地帶。21世紀，人類將揭開開發利用海洋新時代的序幕，可持續發展是人類開發利用海洋的主題，科學、合理、有序地利用海洋可以解決人類社會面臨的“人口劇增、資源匿乏、環境惡化”三大問題。
但是，海洋給我們巨大恩惠的同時，也不斷地以各種方式威脅到人類的生活與發展。環境污染、赤潮、風暴潮等海洋環境的變化越來越多地影響著海洋生物的棲息與繁衍，有時在特定區域內，對某些生命甚至是毀滅性的打擊。
在水產養殖上，海洋污染、赤潮及劇烈的天氣變化直接關系到水產的質量與產量，影響到藍色經濟的發展甚至是人類的生命健康；在生活上，海嘯、風暴等嚴重威脅沿海人民的生命財產安全；在軍事上，海洋環境還會直接影響到潛艇、魚雷等武器裝備的安全。
我國擁有18000多公里的海岸線、300萬平方公里的管轄海域，為了保證經濟可持續發展，國家對海洋生態環境保護越來越重視，而海洋生態環境監測數據的獲取和分析，了解海洋生態環境現狀及動態變化趨勢并能夠對海洋突發事件進行預警預測，是進行海洋生態環境保護的基礎和前提。
為此，我國政府把“海洋監測技術”列入國家863計劃中，使我國的海洋監測技術發生了巨大的變化。
在海洋監測體系中，最重要的是各種探測技術可以滿足應用的要求。在“九五”期間，我國已研制出一些具有世界先進水平的探測設備，也掌握了一些僅有少數國家才擁有的尖端技術，比如可用于深水流場測量和潛艇深水遠程導航的聲相關海流剖面測量儀，可用于水雷探測、海底沉積物打撈、海難救援、海底礦產勘探、地貌測繪等方面的合成孔徑聲納，獲取海表面動力要素及低速移動目標的高頻地波雷達，它能夠為海上工程建設、災害預報等提供遠距離、大面積、超視距與全天候的基礎數據，以及溫鹽深剖面儀等。
2000年建成的海洋環境立體監測和信息服務系統上海示范區，是國家863計劃“九五”期間的重大項目，由科學技術部、國家海洋局和上海市人民政府共同投資建設。它是我國第一個實現海洋立體監測的業務化運行系統，采用海洋監測高新技術的最新成果，將近海環境監測技術、高頻地波雷達、海洋衛星遙感應用技術等集成為一個從天空、海面到水下的立體監測和信息服務網絡。它所涉及的儀器和傳感器，全部處于國內同類研究的領先地位，使我國的海洋環境立體自動監測技術與世界發達國家先進水平的差距縮短了10至15年。
這一系統的業務化運行，為上海和浙江海域的海洋綜合管理、開發利用、環境保護、減災防災、軍事建設和科學研究提供了準確、可靠、及時的信息，為建立我國整個管轄海域的海洋環境監測服務系統奠定了堅實的基礎。
追趕世界先進水平
雖然與國外先進國家廣泛部署的監測系統網絡相比，仍然有一定的差距，但以煙臺三方力量為代表的我國海洋自動監測技術，已邁出追趕世界先進水平的步伐。
與發達國家建立的一套可適應于惡劣海洋環境、能夠進行連續不斷監測、廣泛部署的監測系統網絡相比，目前我國的海洋監測仍然普遍采用傳統的現場取樣、實驗室檢測的手段，取樣成本大、檢測時間長，而且檢測結果只能體現單一時間點的海洋狀況，不能進行有效的、持續的監測，以及方便準確地對歷史數據進行分析與處理。
但是，煙臺的這套監測系統具有自己的特點。它取樣成本極小，檢測周期短，而且可以遠程自動控制，因此可以提供實時連續的數據(比如每小時提供一次現場狀態的信息)；而且可以利用軟件對歷史數據進行比對和分析，借以掌握海洋的活動規律。
2011年3月11日，日本發生了震驚世界的巨大海嘯，給日本人民的生命財產安全帶來巨大破壞，我國也第一時間組織救援力量前往現場。在此次事件的過程中，日本對災難預警的重視程度，包括其監測到地震后，能夠第一時間利用早已建立起來的通報系統向全社會發出海嘯警報，以敏捷的反應速度將災難損失降至最低，這種技術對我國產生了很大影響，也為全球海洋監測技術體系的發展帶來了一種機遇。
我國煙臺出現的這種可無人值守的海洋環境遠程監測系統，絕不僅僅應用于對海嘯等的預警。系統更多的是提供一個平臺，可同時搭載多組監測設備，可對海洋進行立體的多種參數的同時監測，這就意味著它可支持多部門不同用途的數據采集與分析工作，為海洋相關產業及科研工作服務。
例如，可監控海洋環境的污染，像溢油、化學物質泄漏、污水排放等；可監控海洋生態的風險，像赤潮、營養鹽等；可監控漁業養殖環境的變化，像溶解氧、溫度、營養鹽、富營養化等；可監控潮汐、水流、風浪、水質、溫度等對海上航運、港口管理、水上運動及旅游的影響；還可預警重大災難的發生，像地震、核輻射、海嘯等。
去年的渤海灣漏油事件，再一次為我們海洋生態敲響了警鐘。渤海作為一個半封閉內海，海水更新周期長達15年，自凈能力差，污染物承載力十分有限，如此脆弱的水體環境，需要我們進行長期有效不間斷的監測，隨時掌握各類參數的變化，以做到遇到問題及時發現及時處理。
多方合力共建海洋監測體系
據專家介紹，煙臺海誠高科技有限公司、中國科學院煙臺海岸帶研究所、國家海洋局煙臺海洋環境監測中心站共同研發的、安裝于煙臺港碼頭的這套海洋環境多參數在線監測系統，具備三大特色：
第一，監測范圍廣，參數多。該系統為同時集成有多個參數的海水水質自動監測裝備。主要測量參數包括氣象參數4項、水質物理參數8項、水質化學參數4項，并且可同時監測海洋表層水和底層水(近岸)。其水質監測參數包括PH值、溶解氧、鹽度、葉綠素、藍綠藻等8種，化學參數包括硝酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽、氨氮4種，氣象參數包括氣溫、濕度、降雨量、太陽輻射4種，同時系統預留有國際標準接口，可方便添加其他的傳感器。這些參數中，既包括了嚴重污染海域環境、影響魚蝦等海洋生物生長的油類(包括成品油與原油)，又有密切關系赤潮成因的理化參數，如營養鹽和溶解氧、pH等。同時，還有影響參數浮動的氣溫、濕度、太陽輻射度等外圍環境參數，從而能夠客觀真實地反映海洋水體的“健康狀況”。
第二，適于多點聯動，搭建海洋環境監測網絡。自動監測設備采用太陽能供電，可以在任何有太陽的地方搭建平臺。另外，自動監測設備可以設置為自動監測模式，測量時間間隔可以根據需要設置，如每小時讀數一次，測量數據自動上傳至系統服務器，并可通過遠程無線通訊數據傳輸技術，實時地把表征海洋狀況的參數發送到需要的地方。同時，通過與地方海洋監測網絡合作與統籌協調，搭建區域性的長期立體觀測系統，以期達到顯著改善海洋觀測能力的目標。
第三，操作簡單，易于維護。系統采用太陽能供電，也可采用風力及波浪振動等自然能源。設備在手動、自動監測模式下，全部參數的測定可以在一小時內完成。整個測量過程，多數參數不需要預處理以及相關試劑的使用，即使少量的試劑使用產生廢液，也會在測量結束后完成廢液回收。另外，遠程無線通訊技術的使用，可以實現在遠程控制端對監測系統的“監控”，這有助于及時發現儀器探測中的異常，并在第一時間判定問題原因，拿出解決方案。
據有關方面介紹，目前安裝于煙臺港碼頭的這套裝置只是其計劃的第一個站點，該系統可以將多個站點的狀況及數據集成到一張站點地圖中，并可以相互之間進行數據比對與分析。
經過半年多的持續運行，專家認為，該系統的監測水平、穩定性、安全性，都已經達到國際先進水平，若成功綜合部署，將完全可達到環加拿大多點海洋監測系統的水平。
據專家介紹，部署在煙臺港碼頭的是架設在岸邊的站點，今后，應用更多的將是部署在海洋里的浮標系統。煙臺三方力量目前已經完成海洋監測浮標系統的設計和實驗，將很快在周圍海域鋪開。
海洋環境監測浮標是獲取海洋環境資料的重要工具之一。它具有定點、連續測量的特點。海洋環境資料的獲取對海洋環境監測和災害預警預報的作用舉足輕重。利用浮標進行海洋環境參數的測量，是岸基監測系統向海洋方向的延伸，直接處于海-氣交換界面對海洋環境進行長期測量，所采集的數據能夠更直接、更迅速地反映海洋環境的變化。小型多參數海洋環境監測浮標是海洋動力環境長期定點實時立體監測的基本手段，具有機動靈活、實時、準確度高、測量參數多、代表性好、全天候、動態、連續測量等優點。
但浮標系統離岸邊較遠，面臨的挑戰更加復雜，它必須經受嚴酷多變的海洋環境的考驗，耐高低溫、強風、強腐蝕及不間斷波浪振動的影響，同時還要能夠應對突發的碰撞與丟失，因此它的設計也必須首先立足于穩定與安全。
煙臺海誠高科技有限公司的技術人員透露，再過幾個月，山東蓬萊海面上將出現若干海洋監測的浮標。這些浮標將與煙臺岸基監測系統形成一個較完整的監控網絡，為煙臺的海洋生態監控和整個渤海灣的污染防治提供可靠依據。
診斷渤海灣 診斷中國海洋
從渤海衛星圖上看渤海，口袋狀海區的渤海灣，靜靜地躺在祖國懷抱之中。這里曾經魚蝦成群，風景旖旎，多少年來，渤海灣有著“天然魚倉”和“海洋公園”的美譽。
然而，當“康菲漏油”事件讓我們再次聚焦這片海域的時候，我們才發現曾經最美的渤海灣早已面目全非：過度開發、化工企業超標排放、溢油污染等原因導致渤海灣生態持續惡化，整個渤海近岸，除了河北秦皇島南、北戴河和大連附近少量海岸線，其余海岸線完全被污染線圈住，水體污染比例超過1/5以上。更糟糕的是，渤海作為一個半封閉內海，海水更新周期長達15年，自凈能力差，污染物承載力十分有限。
目前的渤海灣，在呼喚經濟轉型的風口浪尖，海洋生態的保護已經到了懸崖邊上：向前走是碧海，向后退是死海。積極有效地開展海洋環境監測與預警、海水污染控制與治理，迫在眉睫。
自始至終，中國科學院煙臺海岸帶研究所、國家海洋局煙臺海洋環境監測中心站、煙臺海誠高科技有限公司三方對海洋環境多參數在線監測系統設備的順利投入使用非常重視，顯示了極大的決心。他們力求通過該系統設備的運行，能夠為海洋污染控制提出針對性、可操作性強的科學建議和安全性對策。盡管該設備還處于調試階段，盡管在調試階段可能會有意想不到的這樣那樣的困難和瓶頸，但其在海洋監測與預警上顯示出的強大的生命力不容小覷。更值得一提的是，這一在典型的濱海地區開展海洋環境監測的舉措，能夠更好地滿足對海域水體實時監測與提前預警的緊迫需求；如果能夠實現整個海岸線的實時監測聯動，將對展開針對海洋環境的多參數監測、水質評估以及污染預警，產生深刻的影響。
鑒于中國對海洋環境前所未有的關注，與目前監測手段相對落后之間的矛盾，這套系統無疑提供了一個完整的、可行的、便捷的解決方案。按設想，屆時中國沿海地區將遍布監測浮標或岸基系統，中國將建立一套完整的中國海洋信息地圖，并匹配龐大的數據庫，實現歷史數據的共享與比對。
國家海洋局煙臺海洋環境監測中心站
位于煙臺市區，下轄石島、成山頭、芝罘島、蓬萊、北隍城、龍口等6個直屬海洋環境監測站和濱州、東營、壽光3個共建站，下設環境監測科、環境評價科、污染控制科、海洋預報室等4個業務科室。作為國家海洋局派出機構，不但履行保護海洋環境、保護海洋資源、維護海洋權益的職責，還為轄區的水產養殖、海水淡化、污水排海工程、港口建設和油氣田開發等海洋經濟建設項目中提供大量的技術服務和科技保障。
中科院煙臺海岸帶研究所
是中國科學院與山東省、煙臺市三方共建的創新性國家研究機構，2006年正式開始建設。主要圍繞海岸帶經濟社會可持續發展國家戰略科技需求，瞄準海岸帶研究世界科技前沿，針對區域創新體系建設和地方經濟社會發展需要，研究開發海岸帶資源利用、環境治理、可持續發展決策的科技理論體系和關鍵應用技術，重點開展環境友好型海岸帶資源化學與化工技術、海岸帶環境與生態過程與退化環境的修復、海岸帶信息集成與綜合管理等領域的基礎性、戰略性、前瞻性創新研究。
煙臺海誠高科技有限公司
創建于2002年5月，公司注冊資本4000萬元人民幣，是中國山東省高新技術企業、國家火炬計劃企業。自成立以來，先后獲得過國家火炬計劃基金、國家科技部頒發的科技型中小企業創新基金、山東省中小企業扶持基金和山東省高新技術發展計劃資金，連續多年被評為A
A
A級信用企業、重合同守信譽單位和供貨保證優秀企業。
2009年，公司成功實現產業轉型，致力于海洋和環境監測技術的研發與產業化，以現代信息科學技術為核心，提供世界領先的物聯網技術及應用解決方案，屬于國家大力扶持和發展的高科技新興產業。
