海洋环境的主要类型及特点
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海洋环境的主要类型及特点范文第1篇
关键词：海洋环境；数据库系统；Oracle；性能优化
中图分类号：TP311.13
对于传统数据库系统进行优化一般遵循“数据库配置优化”―>“数据库应用优化”的顺序原则。而船载海洋环境数据库系统是单用户、单任务系统，I/O操作并不是很频繁，在系统结构设计合理的情况下，对数据库配置的优化效果并不十分明显，同时许多优化专家认为对应用程序的优化可以得到80%的系统性能的提升。因此，数据库应用优化成为了船载海洋环境数据库系统性能优化的关键技术。
本文将以Oracle优化技术为基础，针对特殊需求，对船载海洋环境数据库系统进行应用程序优化技术研究，提出性能优化关键技术，实现数据库系统性能优化。
1 系统功能特点
2 性能优化技术研究
通过功能分析，针对实际需求，研究的工作重点为基于应用程序层面的SQL语句优化技术和索引技术。
2.1 SQL语句优化技术
应用程序对数据库的操作最终表现为SQL语句对数据库的操作[1]。对于船载海洋环境数据库系统而言，SQL语句是对海洋环境数据库进行操作的惟一途径，它消耗了70%～90%的数据库资源，SQL语句的执行效率直接关系着船载海洋环境数据库数据查询的速度与效率。
针对查询操作，SQL语句优化的方法有：
（1）尽量使用占位符代替变量；
（2）where子句限定条件的放置顺序应与索引字保持一致；
（3）选择最有效率的表作为基础表；
（4）避免采用MATCHES和LIKE通配符匹配查询；
（5）避免或简化排序；
（6）避免非开始的子串；
（7）避免相关子查询；
（8）消除对大型表行数据的顺序存取；
船载海洋环境数据库系统应用主要应用体现为海量数据信息的嵌套查询，该模式工作效率的致命影响因素主要归结为对大型表行数据的顺序存取。以查询潮流表中2012年3月的平均潮高信息为例，如果采用顺序存取策略，该查询操作即为三层嵌套查询操作，假设每层仅查询300行，该查询操作仍会产生遍历3亿行数据的庞大工作量。研究发现，为避免该情况发生，我们可以建立索引在连接的字段上。例如，对索引表（年、月、层、……、表名）和统计数据表（表名、经度、平均值……）这两个表进行跨表连接查询时，两个表建立连接，应建立索引在“表名”这个连接字段上。
此外还可以使用并集来避免顺序存取。即时建立索引在全部查询列，然而where子句会自动强迫优化器忽略全部索引而进行顺序存取查询。例如，下面的查询将会强迫对orders表执行顺序操作：
（9）对于大数据量的求和避免使用单一的sum命令处理，可采用groupby方式与其结合；
（10）避免可能会引起磁盘读写的rowid操作。
（11）使用临时表加速查询。
此外，可以使用Oracle提供的SQLTrace工具和EXPLAINPLAN命令来进一步调整SQL代码。
SQLTrace提供解析、执行和返回数据次数；执行SQL语句所花CPU时间和执行语句经历的时间；处理的记录数和库缓冲区错误次数等有用信息。
EXPLAINPLAN命令可显示Oracle优化器为SELECT、UPDATE、INSERT和DELETE语句选择的执行计划[2]。
2.2 索引优化技术
索引的主要作用是提高索引数据的效率。合理地使用索引、优化数据检索是提高数据处理速度的一个重要方面。
Oracle中常用的索引类型是B-Tree索引。
2.2.1 B-Tree索引
B-Tree索引是按B数结构组织并存放索引数据的。该索引结构是一棵平衡二叉树。以海洋环境数据库中海面气温要素客观分析数据为例，其B-Tree结构示意图如图2所示。最顶层的索引块为根，包含指向分支节点的信息；中间为分支节点，包含指向下级分支部分和指向叶子节点的信息；最底层索引块为叶子节点，包含索引列和指向表中每个匹配行的ROWID信息。叶子节点是一个双向链表，因此可以对它们进行任何方面的范围扫描。
2.2.2 使用索引时应注意的问题
尽管在一个表上建立索引可能会加快查询的速度，但是也必须注意到它的代价：
（1）索引会降低DML操作的速度[5]，因为每一条DML语句只要涉及到索引关键字，Oracle系统就得调整索引，这意味着每当有记录在表中增减或索引列被修改时，索引本身也会被修改并改变存储次序，从而多占用CPU和磁盘I/O等系统资源。
（2）索引作为一个独立的对象需要消耗磁盘空间，如果表很大的话，其索引消耗磁盘空间量也会很大。
因此，使用索引时一定要认真分析数据的构成、经常使用的查询数据列和条件列，仔细选择索引列和列的组合，切忌对数据量需要频繁更新的列建立索引[6]。同时，还要根据数据产生和使用的不同阶段，适时打开或关闭某些索引，以优化数据查询和处理。
通过以上对比，说明优化原则是有效的，应用优化原则可以使查询速度加快。通过大量实验证明当测试数据的数量及数据表的项数足够多时，查询速度提高的幅度极其明显，对于一个六百万左右的数据查询显示优化前需要60s，优化后只需要12s左右。
3.2 索引优化测试
索引的访问分为索引唯一扫描和索引扫描范围两种模式。船载海洋环境数据库系统主要应用的是索引唯一扫描模式。在SQL语句中，优化器常通过where子句访问索引。
以海洋环境数据库中潮流要素为例进行优化实验。
在这里定义了一个二级索引机制，先从索引表中通过组合索引查询到相应的数据表名，然后将该数据表名以变量形式嵌入查询语句中，并与num列唯一索引组合作为二次索引，这样大大加快了数据查询的效率。
同时，由于该SQL语句是用在海洋环境查询显示界面，进行以上处理后，可以加快数据显示的速度。
4 结论
本文通过分析船载海洋环境数据库系统功能特点，针对其需求特点，提出了性能优化关键技术SQL语句优化技术和索引技术。使用这些关键技术成功地进行了海洋环境数据库系统性能的调整和程序的优化，从而有效地提高了数据查询显示的速度，更好地保障了海洋环境数据的安全性和可靠性，为船舶的海上航行提供了必要的决策支持，具有一定的实际应用价值。
参考文献：
[1]袁爱梅.Oracle数据库性能优化研究[D].华东师范大学，2007.
[2]高艳春，周兆确，唐艳军.Oracle性能调整与优化[M].北京：人民邮电出版社，2002.
[3]路川，胡欣杰.Oracle10g宝典[M].北京：电子工业出版社，2008.
[4]毛选，魏海萍，孙思云.OCP：Oracle9i性能调整学习指南[M].北京：电子工业出版社，2003.
[5]何致亿.Oracle9i实务管理讲座――系统核心篇[M].北京：电子工业出版社，2003.
[6]Oracle.Oracle9iDBAFundamentalsIIVolume1StudentGuide[M].2002.
[7]高峰.基于Linux的船载海洋环境数据库系统设计与实现[D].哈尔滨工程大学，2008.
[8]肖军.ORACLE数据库性能调整与优化[D].武汉大学，2004.
[9]李捷.短信系统中的Oracle数据库性能优化及实施[D].重庆大学，2007.
海洋环境的主要类型及特点范文第2篇
一、大力推进了海洋环境监测站的建设步伐，海洋环境监测、预报能力稳步提高
2004年青岛市在海洋环境监测站的建设方面主要突出了以下几点工作：一是进一步推进了机构建设。为了进一步明确海洋行政主管部门进行海洋环境监测和预报的职能，今年，我市在原来海洋环境监测站的基础上成立了青岛市海洋环境监测预报中心，该中心的建立使我市的海洋环境监测、预报职能以及海洋环境质量公报的职能得到进一步明确。二是大力提高了能力建设。为了保证我市海洋环境监测工作的开展，今年，我局在进行了实地调研的基础上，咨询有关专家，制定了实验室建设方案，对已有实验室进行了改造装修，并将实验室建设面积扩大到400多平方米，目前青岛市的海洋环境监测预报中心在技术设备上已建立六个实验室，拥有430多万元的仪器设备。为了提高现有科技人员的工作能力，选派了8名技术人员参加了技术培训，人员培训率达57%。
二、进一步加大了海洋环保经费的投入，确保海洋环保工作任务的圆满完成
2004年青岛市用于海洋环境保护工作的经费累计达到1043.2万元。其中，奥帆赛区的海洋浮标系统建设投入573.2万元，海洋环境监测仪器设备投入350万元，海洋环境监测经费投入120万元。海洋浮标系统主要包括三套浮标系统、一套波流测量系统和一套常规单要素监测系统。监测仪器设备上添置了液相色谱仪、气相色谱仪、原子吸收分光光度计等精密仪器。在监测上主要的投入为：海洋环境监测经费38.5万元，渔业环境监测经费11.5万元，奥帆赛区海洋水文、水质监测预报系统建设可行性研究前期经费35万元，青岛文昌鱼水生野生动物市级自然保护区建区监测、调查经费10万元，海洋环境执法检查和巡视以及“白泥”污染治理前期调研的经费5万元，各区（市）海洋及渔业环境监测经费约20万元。
三、我市开展的环保工作
（一）制定了地方性海洋环境保护法规、制度、规划、标准并做到了严格执行
1、进一步完善了青岛市海洋环境保护法规
为保护和改善我市海洋生态环境，合理开发利用海洋资源，推动我市海洋环境保护管理工作健康发展，今年我市完善了一系列青岛市地方性海洋环保法制法规。起草并送审了《青岛市无居民海岛利用与保护管理办法（草案）》；按照市政府的立法工作计划，完成了《青岛市海洋环境保护管理条例》立法调研和草案的编写工作、完成了《青岛市渔业资源增殖管理办法》、《青岛市胶州湾海域管理规定》的起草工作。
2、以制度和规划来规范和指导海洋环保工作的开展
为了促进我市海洋环保工作的科学化、规范化、制度化，结合《中华人民共和国行政许可法》的施行，制定了《海洋与渔业系统实施〈行政许可法〉办法》；结合青岛市海洋环保工作的实际需要，开展了海洋环境保护规划编制的前期调研，在青岛市编制的《海洋功能区划》的基础上，委托中国海洋大学拟定了《青岛市海洋环境保护规划编制方案》。准备运用系统工程的方法，以实现海洋经济的可持续发展为目标，以海洋生态保护为重点，以海域环境容量控制陆源污染物和海上污染物入海总量为手段，进行《青岛海洋环境保护规划》及海洋环境管理的对策研究，为海洋环境保护工作提供科学依据，实现海洋经济和区域经济的健康、持续、和谐发展。
3、制定了标准并做到了严格执行
为了推广生态养殖，减少因养殖而造成的海洋环境污染损害，2004年青岛市重点制定了《青岛市无公害食品日本对虾生态养殖技术规范》、《青岛市无公害食品刺参池塘养殖技术规范》、《青岛市无公害食品菲律宾蛤仔底播增养殖技术规范》等10个技术标准，并严格执行了已有的现行标准。
（二）认真组织落实海洋环境监测预报、海洋信息、海洋工程、保护区等方面的工作
1、建设了海洋水文、水质监测暨预报系统，准确提供了海洋环境预报信息
为了保证2008年奥帆赛的顺利举办，满足国际帆联关于奥帆赛对海洋水文的专业需求和对水质的要求，青岛市积极组织开展奥帆赛区海洋环境监测预报系统建设工作，完成了海洋水文数据通信系统改造扩容和“波浪骑士”浮标的电池更新改造工作，初步完成了小麦岛海洋环境监测站的技术改造，进行了通讯试验。自2004年8月1日起每天小麦岛监测站的部分海洋环境监测信息，并应奥帆委的要求，在雅典奥运会期间和残奥会期间同步向奥帆委提供小麦岛监测站逐时海洋环境监测信息。
2、海洋环境保护信息工作全面加强
为了提高海洋环境保护、海洋环境监测工作对政府、公众等各方面的服务作用，今年海洋环境保护的信息工作得到长足发展。主要工作有：为了让公众及时了解海水浴场的海洋环境状况，暑期在新闻媒体、浴场显示屏上每天了海水浴场的现场监测数据；向国家海洋局、国家海洋信息中心、省海洋与渔业厅等部门报送了12篇海洋环保信息；筹建了青岛市海洋与渔业网海洋环保专栏，专栏内将定期有关海洋环境保护的各类信息，目前该网站已投入试运行，市民可以上网查看；在各类报纸上了20多篇青岛市的海洋环保信息；在中央电视台、青岛电视台、广播电台等新闻媒体上了青岛市人民政府与国家海洋局共同开展奥运会帆船赛场海洋环境保护合作安排等内容的大量海洋环保工作信息。
3、强化了对海洋、海岸工程建设项目的监督管理
随着海洋环保法律法规的不断完善，以及《胶州湾及邻近海岸带功能区划》的实施，青岛对涉海工程项目的管理已逐步完善。今年对7项涉海工程项目进行了环境影响评价的初审、审批，对在建涉海工程项目进行了跟踪检查，开展了施工期监测，实施了对涉海工程的全过程管理。
4、自然保护区的建设和管理工作得到有效开展
2004年，青岛文昌鱼水生野生动物市级自然保护区获市政府批准建立，该保护区的建立推动了我市的水生野生动物保护工作进入一个新的阶段。开展了大公岛省级自然保护区的管理工作，联合有关部门加强了对保护区海域的执法检查，及时发现、制止各种违法行为，有效地保护了保护区的环境和资源。开展对保护区的资源环境调查，在综合调研的基础上开始选划长吻虫珍稀动物保护区和胶州湾特别保护区。
5、海洋标准计量工作
严格执行国家制定的关于海洋方面的标准，根据国家标准公布青岛市近岸海域环境质量总体状况。
（三）开展海洋环境保护的监督管理，依法保护海洋生态环境
1、进一步强化了海洋执法监督和巡查力度
加强了海上执法队伍的建设，加大海上执法的力度，认真贯彻《海洋环境保护法》等法律法规，对涉海工程项目实行严格控制和监督检查，建立起了海洋与渔业环境监视举报信息网和联动共管机制，重点打击破坏海洋生态环境及海洋资源的违法行为。我们今年开展了保护海洋国土“蓝箭专项执法行动”，有效地保护了我市近岸海域的生态环境。在“海盾2004”专项执法行动中，查出了多起围填海和海洋污染案件，并对相关责任人给予处罚。
开展海域使用、海洋生态保护执法检查，查处沿海一线的乱圈、乱占等违法养殖行为，对与青岛市海洋功能区划相抵触和违规破坏海岸自然景观的海水养殖建设项目坚决予以打击，爆破清理了在青岛前海一线非法筑造的3000余平方米鲍（参）池。通过执法行动维护了法律的尊严，规范了海域使用秩序，树立了海洋执法部门依法管海的权威，受到社会各界的好评。
严厉打击了非法采挖海砂行为，保护了我市的海洋资源和海洋生物栖息地。在海砂执法检查中，我们坚持长期检查和阶段性突击检查相结合，专项执法与联合执法相结合，做到常抓不懈，从严打击。自开展示范工作以来，共查处了多起船舶非法采砂行为。
2、强化了海洋赤潮防灾减灾工作
我们开展了赤潮防灾减灾和应急监测工作，编制并实施了《青岛市赤潮监控方案》，建立了青岛市赤潮监视信息网，成立了全市海洋赤潮防灾减灾领导小组。为避免赤潮对2008年奥帆赛带来不利影响，我市编制并开始实施了《青岛奥帆赛场及邻近海域赤潮防治行动项目建设方案》。主要内容包括赤潮监测预警、应急处置、应急反应预案等内容。
3、进一步强化了海洋环境监视监测工作力度
我市已经建立了青岛市海洋环境监测预报中心，新建了常规、微生物、病毒及生化等实验室，先后开展了近岸海域养殖区的环境监测和水产品产地环境监测与评价工作、养殖产品药残监测和贝类残毒监控等工作，初步发挥了监测机构为奥帆赛区服务的职能。制定并实施《2004年青岛市海洋环境监测工作方案》，开展了近岸海域海洋环境污染现状与趋势监测，海水浴场泳期环境监测预报、胶州湾底部重点底播养殖功能区等海域海洋环境监测和小麦岛污水处理厂、青岛碱厂、团岛污水处理厂排污口监视性监测及邻近海域环境状况监测，重点加强对奥运帆船赛区的监测，目前，各项监测已按计划要求完成任务。《2004年青岛市近岸重点海域海洋环境监测评价报告》也已编制完成。
4、如期了青岛海洋环境质量公报
今年上半年，按照国家海洋局的要求，以2003年青岛市海洋环境监测结果为依据，对海洋环境质量状况进行了综合分析和评价，完成了2003年青岛市海洋环境质量公报的编制工作，并进行了，同时将质量公报上报了市政府、国家海洋局等上级部门和相关单位，为社会各界和广大公众进一步了解海洋环境质量状况提供了保证。
5、开展监测机构计量认证
青岛市的海洋环境监测预报中心在技术设备上已建立了六个实验室，拥有430多万元的仪器设备，其中2名技术人员获得了省技术监督局实验室内审员资质，并组织多人参加了培训；我市的海洋环境监测与预报中心与国家海洋局北海预报中心和北海监测中心采取合作共建的模式，实行边监测边建设边发展的原则，目前主要工作依托北海分局预报中心和监测中心来开展。与省计量认证委员会签订了计量认证咨询合同，由对方指导进行计量认证申请工作，正在积极申请进行我市海洋环境检测、渔业养殖水质的监（检）测和水产品产前、产中、产后全过程监控能力的计量认证资质，
（四）开展海洋环境保护的宣传工作
为了提高全社会海洋与渔业法律意识，保护海洋环境。在“两会”召开之际和“海洋节”开幕前夕，我们通过青岛日报、招商周刊等新闻媒体，以“提高海洋综合管理水平，履行海洋行政管理职能”、“大力发展高效渔业、加快渔业现代化进程”等为标题，分别以6个整版的篇幅进行报道，宣传效果明显。我们采取多种形式，利用重大节庆活动和深入基层召开环保知识宣讲现场会等广泛宣传环保知识。利用电视、报刊等新闻媒介，对严重的违规行为予以曝光。我们还多次在开展海洋和渔业环境监测时,邀请记者进行现场采访，向群众直观、详细地介绍监测的方法、过程，以及环境监测对海水养殖的重要作用，起到了良好的宣传效果，提高了全民海洋与渔业生态环保意识。
（五）积极开拓海洋环境保护工作的新领域
1、开展了我市首例海洋生态污染损害整治恢复工程项目
根据历年对胶州湾东岸青岛碱业公司排污口附近海域的监测结果，在征求我市海洋环境保护咨询委员会专家意见的基础上，制定了《关于治理胶州湾东部海域“白泥”污染的方案》，提出在政府的扶持下，由污染单位进行“白泥”污染治理的建议，力求通过“白泥”污染治理探索出一条适合我市实际的海洋生态恢复的路子。目前，市政府正在组织有关部门和专家对该建议的可行性进行论证。
2、建立了我市范围内的第一个野生动物保护区——文昌鱼自然保护区
自去年开始筹建青岛文昌鱼水生野生动物市级自然保护区以来，我局开展了一系列文昌鱼自然保护区的申报工作。委托海洋大学编制了《青岛文昌鱼水生野生动物市级自然保护区论证报告》；组织专家对论证报告进行了评审，并通过了评审；协调了市环保局、市规划局、青岛海事局、部队等有关单位的意见，并获得了相关单位的支持；将建立该自然保护区的建议提报了市长办公会，并获得了市领导的支持；今年又按照《自然保护区条例》中“地方级自然保护区的建立需经省政府批准”的要求，将建立该自然保护区的建议提报了省政府及省海洋与渔业厅、省环保局等相关单位，获得了省政府及有关单位的支持。8月10日青岛市政府正式批复同意建立青岛文昌鱼水生野生动物市级自然保护区，该保护区为野生动物类型，保护区面积61.81平方公里。文昌鱼保护区的建立标志着该保护区申报工作的完成，建设、管理工作的开始，成为我市范围内（包括陆地）建立的第一个野生动物保护区。
四、我市积极开展开创性工作
1、推进了国家级海洋环境监控区建设
为做好奥帆赛区海洋环境保障工作，青岛市政府和国家海洋局积极磋商，于今年7月8日，在青岛国际新闻中心签署了《共同开展奥运帆船赛场海洋环境保护工作合作安排》。通过双方的合作，将进一步加大奥帆赛场及附近海域的海洋生态环境监督和整治，为使青岛承办一届最出色的奥帆赛，实现“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的总体目标将产生积极作用。这是全国沿海地方政府首次与国家海洋局合作共同开展海洋环境保护工作。
协议签署后，为保证该项合作的顺利开展，我局又会同国家海洋局北海分局就合作具体方案进行了认真地论证，编制并上报了《奥帆赛场及邻近海域国家级海洋环境监控区实施方案》，准备在国家海洋局和青岛市政府同意后，尽早组织实施。
2、在国内首次开展了大面积赤潮的监测、科研及防治项目
为从根本上改善我市前海海域环境质量，杜绝赤潮的发生，根据青岛市政府的指示精神，我局会同国家海洋局北海分局等科研单位编制和上报了《青岛奥帆赛场及邻近海域赤潮防治行动项目建设方案》，准备在前段赤潮研究和监控的基础上，整合和优化我市赤潮研究、监控资源和力量，联合开展“奥帆赛场及邻近海域赤潮防治行动项目”，该项目目前已经立项。
我们针对目前青岛近海赤潮发生特点和发展趋势，在奥帆赛场及邻近海域布设37个站位，进行了大面积的监测，监测项目包括水环境、沉积物环境、生物环境指标。据此，我们编制了《青岛奥运帆船赛区及邻近海域海洋环境质量状况》和《浮山湾海洋环境质量状况》专题报告。
另外，我们还强化了海洋赤潮的日常监督监视工作，组织项目承担单位不定期地对奥帆赛区的重点区域实施了不间断的监视和监测，并对近岸海域发生的两起赤潮现象进行了应急跟踪监测监视，对赤潮可能发生的概率和发展趋势进行了分析预测。
3、开展青岛奥帆赛区海洋监测预报系统建设项目，建成我国近海岸最先进的海洋环境监测和预报系统
海洋环境的主要类型及特点范文第3篇
【关键词】海上油气田 腐蚀 防护
1 海上石油平台的腐蚀环境
开发海洋石油，主要是战胜海洋环境所造成的困难，海洋环境与内陆环境有着显著的不同，其对钢铁的腐蚀是内陆的4―5倍，主要原因有：
（1）海上石油作业平台所在的海域一般都在距离港口较偏远的地方，那里没有防风浪设施对其进行保护，除此之外，各种潮流、地震和大块的浮冰也会对平台产生破坏。各种因素的综合作用使得平台潮差区腐蚀加剧，结构物上所承受的巨大冲击也导致应力腐蚀和腐蚀疲劳破坏的产生。
（2）海上石油平台具有复杂的结构，平台处在潮湿的大气和海水的共同作用下，会出现腐蚀现象，同时由于海水飞溅、潮汐、海泥等的作用，特别是海水飞溅所造成的腐蚀及保护问题已经引发越来越多的关注了。
（3）海上石油平台是由焊接而成的管桩式结构支撑着，但是由于焊接结点的特殊性，其容易产生腐蚀现象，因而对焊接结点的维护就显得更加重要。
（4）海上石油平台大多是固定的，不能像船舶那样可以定期进港维护，海上石油平台寿命一般为20―30年，这就需要保护系统的寿命与之相适应。防腐蚀的措施要能保持如此之久，在实际应用上会有难度。
2 海上石油平台的腐蚀特点
2.1 平台腐蚀分区
通过开展的许多研究，人们对海洋环境中的腐蚀特征已经有相当的了解了。根据环境介质的差异，飞溅区、潮差区、海洋大气区、全浸区和海泥区等构成了海洋腐蚀环境。
2.1.1 飞溅区
飞溅区也称为浪花飞溅区，位于位之上，因此常受海浪溅泼而得名。飞溅区范围大小与不同的海况条件有关。由溅区中钢铁构件处于潮湿的海洋大气环境中，故其表面经常是潮湿的，加上氧气的共同作用，导致它成为海上石油开发平台中腐蚀最严重的区域。影响飞溅区腐蚀的因素有阳光和漂浮物等。
2.1.2 潮差区
潮差区位于位与低潮位之间。潮差区的海上结构构件腐蚀现象也尤为突出，因为其位于潮水中，并且受到富含盐分的湿空气的侵蚀。海上固定式钢质石油平台的结构是上下连续的，与长尺腐蚀试样所模拟的情形一样，其潮差区构件受到的腐蚀要比全浸区轻。在工程设计上，有时会把潮差区同飞溅区一起考虑，但这这并不表示潮差区构件和飞溅区受到的腐蚀程度一样，而是需要从设施的施工、维修以及阴极保护等方面加以考虑。
2.1.3 海洋大气区
海洋大气具有湿度大，水膜易在物体表面形成的特点，而且这块区域富含盐分，钢铁表面覆盖的水膜和富含盐分、具有导电性能的液膜，共同构成了电化学腐蚀所必需的条件。相比其他区域，海洋大气区中钢铁的腐蚀表面比较均匀。
2.1.4 全浸区
长期浸泡在海水中的钢铁比在淡水中受到的腐蚀要严重得多。富含氧气和盐分的海水、酸碱度以及平台所处温度、海水的流速、海中各种生物等因素，都会对全浸区的腐蚀带来一定的影响，尤其是氧气和盐分的影响最大。除此以外，不断运动的海水，吸收了大量的氧气，同时带走了腐蚀产物，这都会加速钢铁的腐蚀速度。
2.1.5 海泥区
海底泥沙是很复杂的沉积物，尤其是受到污染和含有大量有机质沉积物的软泥，对钢铁的腐蚀能力更强。海底泥沙中由于缺少氧气和具有较大的电阻率，导致海泥区钢铁的腐蚀速率要比海水中慢一些，深层泥土中这种差异更加显著。影响海泥对钢铁腐蚀的因素有微生物、电阻率、沉积物类型、温度等。海泥中的硫酸盐还原菌对腐蚀起着极其重要的作用。
2.2 焊接结点的腐蚀
海上石油平台的结构特点之一是广泛采用大型圆筒构件焊接。圆筒相交形成结点，焊接节点多达300多处。在这些节点上存在着相当大的应力，节点处的应力集中，以及焊接残余应力和焊接缺陷等也会促进断裂的发生。
焊接结点处的点蚀和热影响区腐蚀具有不容忽视的危险性。海上石油平台焊接节点在腐蚀和疲劳应力作用下，会在比较少的次数和比较低的应力下发生破坏，这就是腐蚀疲劳破坏。
3 海上石油平台的腐蚀防护
3.1 防护措施的选用原则
（1）防护措施既要具有可靠性和长效性，又要同时具备技术的先进性和经济的合理性。防腐蚀材料性能需经过严格测试，施工要有严格的标准和规范。
（2）防腐蚀设计应当由具有腐蚀与防护专业知识的技术人员来制定，并且设计前应充分掌握海域环境条件，各种腐蚀因素和强度标准，充分考虑平台功能和设计寿命以及施工条件。
（3）施工人员需准确掌握和使用各种防腐蚀标准和规范。
（4）结构设计应当合理，有利于防腐蚀措施的实施。
（5）确定防腐蚀方案后，需要经过必要的技术经济论证。
3.2 具体的防护措施
3.2.1 飞溅区防护
海洋环境的主要类型及特点范文第4篇
关键词：化学消油剂 溢油污染 污染控制
一、引 言
随着全球经济一体化进程的加快，海上交通运输业的发展和海洋油气资源的进一步勘探开发，海上溢油事故也不断地增多。溢油污染是各种海洋污染类型中发生频率最高、分布面积最广、危害程度最大的一种。溢油发生后可采取多种应急措施，如采用围油栏围控、机械回收、就地燃烧或喷洒化学药剂等，其中， 向溢油海面喷洒化学消油剂是较早采用的一种方法。特别是在大风浪中或入海油量很大、回收效率很低的情况下使用化学消油剂，是常用的应急措施之一。化学消油剂犹如消防器材中的灭火器一样，已成为港口码头、海上石油平台、航运船舶等防溢油必备的物品之一。
对处理水域溢油的化学制剂统称谓油处理剂。按其类型可分为凝集沉降型、凝集上浮型和乳化分散型3种。当前各国使用最多、效果较好的是乳化分散型油处理剂，也称之为化学消油剂或溢油分散剂。但化学消油剂在应用中若使用的是乳化效率差、毒性大、不易降解的劣质分散剂，或者在水交换差的局限水域内使用分散剂，就可能出现油被乳化进入水体却不能扩散，水体油份浓度急骤增加而窒息水生物。破坏生态环境的局面，或发生劣质分散剂毒死水生物的情况。这就是人们所说的“二次污染”问题。安全合理地使用和管理消油剂，是项操作复杂的工作。当前，许多船舶、作业单位或其人对消油剂的相关知识以及管理和使用规定知之甚少，同时，又缺乏这方面的培训。而合理地正确使用合格的分散剂是保护海洋环境所必须，故对此进行探讨是十分必要的。
二、化学消油剂的发展简史
化学消油剂研发始于20世纪60年代初，至今，其发展大致经过3个阶段。第一代称谓“醚型”产品，采用毒性很大的阴离子表面活性剂，如烷基酚聚氧乙烯醚类。第二代称谓“酯型”产品，这种消油剂是非离子的，毒性小，乳化性良好，如聚乙二醇油酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐油酸酯等。第三代主要是指浓缩型的，且其原料山梨醣醇、脂肪酸等都是来自农副产品，溶剂是用合成的聚乙二醇，毒性非常小，只是第一代产品的1‰。
三、化学消油剂的作用机理
化学消油剂是表面活性剂、溶剂及少量助剂复配而成的油处理剂。其作用机理是利用表面活性剂的乳化作用，使油膜乳化形成O／w型乳状液。溶剂能降低油类黏度，使其易于乳化。而少量助剂能促进乳化分散过程，提高乳化效率，增加乳状液的稳定性。
当将足够量的化学消油剂喷洒在溢油膜上时，表面活性剂分子即刻在油一水界面上发生定向吸附，亲油基伸向油，亲水基伸向水，使界面张力大大下降，并形成具有一定强度的界面膜。其结果削弱和降低了油膜的黏聚性，使油膜易于乳化分散成小油滴而转入水体中，尤其是在外动力(由风、浪或工作船引起)作用下，能加快其乳化分散过程而形成O／W型乳状液。且其沉降深度不超过3 m，易于在海面上扩散，并经历物理的、化学的、生物的变化而使其自然消失。图1表达了化学消油剂扩散过程的几个方面。
图1 扩散过程
四、化学消油剂的特点
1．化学消油剂的优点
快速形成水包油型微粒子，降低了油分浓度，增大了油粒子的表面积。利于石油的溶解和蒸发、生物降解和氧化作用(主要是光氧化反应)的进行，加速自然净化消散过程；同时使水生生物不能与油粒子表面直接接触，避免或减少了石油对水生生物的毒害；使石油失去了黏附力，不再黏附船舶、礁石和海上建筑物；防止形成油包水型乳状液(巧克力奶油冻)，减少了石油沉积；在海浪高于1．5 m，不能使用围油栏和撇油器等机械清除溢油的情况下，选用直接喷洒消油剂的方法，实现对海面大面积溢油的控制和清除处理；可减少烃类扩散，减少爆炸和火灾危险。
2．化学消油剂的缺点
在短暂时间内化学消油剂的局部浓度较高，可能与水体内的生物有短暂接触，会给某些生物的发育生长带来影响。目前市场上流通的化学消油剂，对高黏稠油(如高黏度重油、高蜡质油等)以及在低温(10℃以下)下使用，还存在着乳化率低或无效的弱点。费用昂贵，消油剂的用量起码为溢油量的20%以上，以30%~40%为好，而有时在处理粘度小或薄油层时耗量更可达到溢油量的100%。在实际处理大规模油膜时，采用如此高的消油剂和溢油量的比值导致处理价格相当高。消油剂通常要采用特殊装置如船舶、飞机进行喷洒，飞机喷洒用于处理不规则的大片油膜，覆盖海面的油膜厚度不一，所喷的消油剂不可能都与油膜相遇，造成消油剂的大量浪费，增加了处理成本。
消油剂的使用受时间和地点的限制。
五、影响乳化分散效果的因素
在抗溢油的实践中，化学消油剂的乳化分散效果，除主要取决于化学消油剂本身性能外，还受油的性状(黏度、倾点、组成)和环境条件(水稳、水分含盐量、水动力作用)等因素的影响。因此，了解这些因素的影响，对化学消油的应用是至关重要的。
1．油黏度的影响
一般常用的化学消油剂只适用于黏度原油(300 CSC以下)和中黏度原油(2 000 csc以下)的乳化分散处理。对高黏度原油(2 000 CSC以上)是难于乳化分散的，甚至喷与不喷化学消油剂的作用效果是一样的。例如，高黏稠原油、高腊质原油以及风化油(巧克力奶油冻)、焦油球等。
2．倾点的影响
实践证明，化学消油剂只能对流动的油有效，而对凝集成块或形成硬表面的油，由于化学消油剂不能渗透其中，甚至较快的从其表面滑落水中，就无法使油乳化分散。因而，使用化学消油剂的环境温度应高于石油的倾点温度。但考虑到石油是一种以烃类为主的多点组分混合物以及倾点本身表征石油特性的局限性等因素，并非各种原油都要在其倾点温度下，被化学消油剂乳化分散而转入水体中。例如，渤海埕北B平台原油倾点温度为9．5°С，但可使其化学分散的温度至少要在14°С以上。这种情况大多发生在倾点温度较低的原油。对于倾点温度较高的原油，皆可在其倾点温度下有较好的化学分散性(原油黏度低于2 000 csc)。因此，使用化学消油剂处理溢油时，其环境水温应不低于拟处理油的倾点，最好要高于拟处理油的倾点5°С以上。
3．组成的影响
国内外的许多研究结果表明，黏度相同的原油，具有不同的乳化效率，甚至可相差l倍以上。其主要原因是由于原油中固有的天然表面活性物所导致的结果。天然表面活性物的存在，增大了原油的油一水界面张力，降低了化学消油剂对油的乳化分散效果。原油的化学可分散性，并非仅由黏度的单一因素所决定的。
4．温度的影响
国内外的研究结果都已证实，对给定的受试油和化学消油剂，其乳化分散效果是随温度的下降而降低。目前国内外市场上流通的化学消油剂商品，水温大都要求在15°С以上使用，否则会影响其乳化分散效果，并可能加重海洋环境负荷，不利于海洋的自净化过程。
5．盐度的影响
消油剂主要用于海面溢油处理。有关盐度对其乳化分散效果的影响，国内外的研究结果表明，化学消油剂对油的乳化分散效果是随环境水体盐度的增加而提高。盐度的影响主要是表面活性剂的HLB值，使其表面活性提高。
6．其他因素的影响
除前边所讨论的影响因素外，还有诸如化学消油剂的用量、喷洒技术(喷洒方法及其设备)以及水动力波作用等，皆可对化学消油剂乳化分散效果造成影响。
六、消油剂合理使用与科学管理
1．消油剂检验核准
消油剂的检验核准是一项政策性和权威性极强的工作。交通部海事局于2000年10月27日颁布了《消油剂产品检验发证管理办法》。规定消油剂产品必须由经过认可的检验单位进行检验，并取得中国海事局颁发的有效的产品型式认可证书。产品检验项目有：外观、PH值、燃点、粘度、乳化率、鱼类急性毒性和可生物降解性。检验必须符合交通部标准JT2013《溢油分散剂技术条件》的要求。至2005年6月中国海事局认可的消油剂产品列表如下。
表1中国海事局认可的消油剂产品列表（至2005年6月）
2．海事部门对船舶、码头、设施使用化学消油剂作业实行严格的行政许可制
船舶、作业单位或其人应具备条件：1、申请使用的化学消油剂为交通部海事局认可；2、符合《溢油分散剂使用准则（GB 18188.2—2000）》规定的使用条件；3、使用方法符合《溢油分散剂使用准则（GB 18188.2—2000）》的规定；4、申请使用的数量与处理的溢油适当，并提交材料：①使用化学消油剂申请；②拟使用消油剂的品种型号及使用说明材料；③说明申请使用消油剂的使用区域和污染情况、使用方法、使用时间、计划用量、使用理由和对使用效果的预测的材料；④有关专家或相关人员的评估意见（大量使用时）；⑤使用化学消油剂情况报告（经批准使用后提交）。
3．使用分散剂时，需要考虑使用时间以及地点的限制，还要注意使用现场的具体情况，如溢油区域的气象、水文、海况、溢油状态、油膜类型、乳化程度油膜厚度等
溢油入海后，通常经过2小时便形成所谓“巧克力奶油冻”，含水率达到60%，消油剂对其无能为力。因此，在处理海面溢油时，消油剂的使用必须做到不误时机，抢在溢油发生后2小时内到位。特别要注意限制使用溢油分散剂的几个原则，a)溢油为汽油、煤油等易挥发的轻质油，或呈现彩虹特征的薄油膜; b)溢油为高蜡含量、高倾点的难于化学分散的油; c)溢油在环境水温下不呈流态或经过几天风蚀后形成具有清晰边缘的油包水乳化物的厚碎片; d)溢油发生在封闭的浅水区或平静的水域;e)溢油发生在淡水水源或对水产资源有重大影响的区域。
4．消油剂应用时操作复杂，操作人员必须有熟练的技术，未经训练的人员很难胜任工作
分散剂的喷洒，一般是用船舶或飞机来进行。选用何种喷洒方法，主要取决于分散剂的类型、溢油的位置、面积大小以及喷洒分散剂的船舶或飞机的有效利用率。表2概括了各种喷洒装置的主要特性。
表2 各种分散剂喷洒装置的比较
10
费用较低，能安装在大多数类型船舶上
与油面接触范围受限制，笨重的水面搅拌装置不能悬挂在船首，泵的排量不可改变
华伦型近海喷洒装置
烃基型
浓缩型
4
费用较低，迅速方便地装到大部分主机为15马力引擎的船上，专用于近岸清除溢油
与油面接触范围受限制，不能悬挂在船首，泵的排量不可改变
原液直接喷洒装置
浓缩型
220
70
费用低，能装于大多数船舶的船首，喷洒率可调节
由于喷洒速率大，分散剂浪费可能较大
PIPER PAWXEE 播种飞机
浓缩型
120
40
迅速，速率高，尤其适宜于不连续的油膜，能在简易机场起飞和着落
装载量和续航时间有限，由于使用单引擎飞机，所以只适用于近海水域
道格拉斯DC6型喷洒飞机
浓缩型
400
320
能迅速投入工作，处理速率高，适宜处理大规模溢油
由于使用专用飞机，所以费用昂贵，需要有长的跑道和引导飞机。
参考文献
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海洋环境的主要类型及特点范文第5篇
关键词：海洋 交叉 学科 工程
中图分类号： G420 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（c）-0103-02
20世纪在对海洋科学的研究上，研究者仍然借用自然科学的理论工具，对海洋进行多方面的研究和探测，先后对海洋物理学、海洋化学、海洋力学、海洋地球科学、海洋生物及海洋工程学等分支学科，及介于上述学科之间的交叉领域的边缘学科；依托海洋科学的海洋技术已成为各国重点发展的高新技术领域。近几十年来，随着海洋事业的全面发展，人类围绕海洋的开发利用和保护以及海洋权益的分割等，出现了不同层次的矛盾和冲突；解决海洋发展的问题，不仅涉及到自然学科的理论和技术，更涉及到了其他学科，如工学、医学、政治学、经济学、法学、管理学、社会学等众多学科领域，也就是说海洋科学的发展已经与13类学科交织成众多的交叉学科和研究领域；如相关文献的海洋学史、海洋科学史、海洋经济学、海洋文化学、海洋管理学、海洋政治地质学、海洋药物、海洋生物医学、海洋环境保护、海洋光学、海洋探测和海洋信息技术等各类研究领域。本文主要讨论海洋科学与其他学科交叉形成的新领域对高校学科影响及发展特色。
海洋科学作为理学的二级学科，是研究发展在海洋中各种自然现象、性质和过程及其变化规律的知识体系，是一门多学科综合性科学；它的研究对象是占地球表面71%的海洋、包括海水、海水中的物质、生物、海底沉积、海底岩石圈、海面的大气边界层和河口海岸带等，它是地球科学的重要组成部分，其主要内容包括海洋中物理、化学、生物和低脂过程，面向海洋资源的开发利用，海洋军事活动等应用研究，数学、力学、物理、化学、生物等基础学科是不断地想海洋科学参透与交叉，信息技术、空间技术、生物技术等在海洋科学的应用不断拓展，形成了新的学科前沿方向和研究热点。
1 海洋科学对人文社科领域的影响
人类在海洋中的生产活动的行为方式和生活方式，塑造了与在陆地生活的不同人文理念，从而形成了以海洋为背景特色的文学艺术特点，其中最为特色的就是妈祖文化，2009年10月，妈祖信仰入选联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录，可见海洋文化已经对人类活动有久远的影响。海洋人文的多元化和多样性，从学科的角度主要关注在哲学、文学、历史学、民族学、民俗学和宗教学等方面；传统农业文明和游牧文明是以陆基为本体基础的世界观；海洋人文社会科学的提出，与沿袭传统感知陆地思维的学科理论方法、学术规范，具有狭窄的局限性和鲁棒性，而对海洋问题的自然―社会―经济一体化跨学科综合方法来索解，梳理海洋人文、社会现象的条理和秩序，逐步建立海洋人文社会学科体系，建设好海洋政治学、海洋经济学、海洋社会学、海洋法学、海洋管理学、海洋史学等交叉分支学科；各个学科在一级学科的领域自设海洋交叉二级学科；学习发达海洋国家在前沿领域的理论、概念和方法，吸收他们的建设成果和经验，结合本土化海洋实践的成果和经验，检验和创新新理论，丰富和促进学科建设；需要政府和人文社会科学界的大力支持，加大研究资金投入，鼓励针对我国面临国际重大海洋问题的合共研究和公关，以应用研究推动基础理论研究；扶持海洋人文社会学科研究，将中国海洋文明以独特的演进过程加以考察，总结历史和现实的海洋实践，为国家实施海洋发展战略、促进海洋开发、处理海洋事务服务。
但是海洋人文社会学科仍然是弱势边缘学科，与地域、文化、民俗等因素息息相关，但前景光明；近年来，“海洋社会科学研究”被列入《中华人民共和国海洋行业标准》，因此需要各个高校和科研单位根据各自的优势，发展与海洋社会科学的研究。当前海洋科学在经济学和管理学的融合主要体现在海洋经济和海洋管理；典型的案例是广东海洋大学海洋经济与管理研究中心；而且广东省作为经济大省及拥有多个沿海开放城市，在涉海人文社科领域的研究比较重视和超前，如以广东海洋大学为海洋特色的院校，在教学科研等平台大力投入，建成了一个国家级实验教学示范中心-水产科学与技术实验教学示范中心，广东省海洋文化产业研究中心、人文社科重点研究基地等；另外还有海南大学的以热带生物及南海发展为特色的涉海研究领域，建立有国际旅游岛开发研究院、绿色智慧岛协同创新中心、南海法律研究中心等科研基地；而江苏省作为海洋大省，在海洋人文领域的研究一直处于劣势，当前以淮海工学院的徐福文化研究所为代表特色文化研究。
2 海洋科学对工程领域发展的影响
本文涉及的工程领域指的是随着纳米技术、计算机技术、集成电路、互联网、物联网及云计算等新科学技术对传统海洋的影响，传统海洋科学的研究手段因此受到挑战。海洋科学与工学中的一级学科形成了众多的交叉科学，如海洋力学、海洋装备与工程、海洋工程材料技术、水下声学技术、海洋试验技术、海洋遥感技术、水下导航技术、水下运载技术、海底观测技术、航海技术、水动力技术、水下通信与信息系统、海洋信息技术、海岸工程、海洋船舶工程与结构、水下兵器、海洋环境、海洋气象科学等；当然对海洋科学与工学领域学科的交叉学科，仍然没有学术的科学命名及定义，在研究范畴仍然很模糊；在相关领域的研究仍然是以海洋为研究对象，以新技术为技术为手段，研究对海洋领域的认识和改造，提高对以海洋为研究内容的技术手段的发展。
典型的研究机构有中国海洋大学的物理海洋教育部重点实验室、海底科学与探测技术教育部重点实验室、海洋化学理论与工程技术实验室、海洋信息技术教育部工程研究中心等；厦门大学的近海海洋环境科学国家重点实验室、水生通信与海洋信息技术教育部重点实验室、热带海洋研究所，及江苏省海洋信息技术中心等。
另外海洋运输学科也是工程领域中关键的内容，主要集中在海运船舶与工程、港口与海岸工程、海洋物流等领域，这类学科有着明显的地域特色，人才需求主要分布在沿海开放或长江流域的城市；这类学科的海洋工程应用特别明显，设计船舶领域中多项学科，如材料学、船舶设计、水下通信、水下运输、水下探测；海岸工程涉及土木工程、建筑设计、港通方面，典型的院校如哈尔滨工程大学的船舶工程学院，西北工业大学的航海学院，厦门大学、江苏科技大学等。
3 海洋科学对农医学科的影响
海洋中有数以万计的动植物，在对海洋生物的研究中至少可以获得以下三种效益：第一研究海生生物的生命形式，了解基本生理过程，能够通过生物的生命体征研究地球海洋的演变和特征，有利于对人类的海洋活动和水生生物发展；第二对于各种海洋生物的有效化学物质的研究，作为有用的生理药物学研究工具，能够更深入了解各种生命过程中的分子基础；第三发现可作为药物的新化学物质，开辟新的药物源；因此催生了新的交叉学科，即海洋药物和海洋生物医学。
海洋水产及养殖、海洋捕捞是海洋农学的主要内容，但是由于长期的过度捕捞及海洋环境的恶化，渔业资源日趋衰退，因此近海水产养殖相关方向仍是主要关键内容；沿海各省都有海洋与渔业局等相关单位，统一部署和发展海洋渔业发展，国内学者对海洋渔业资源的研究主要集中在生物群落结构、稠作业类型资源监测和资源评估等方面。典型的研究机构有中国海洋大学的教育部重点实验室，如海洋生物遗传学与育种、海水养殖、海洋药物；农业部水产动物营养与饲料重点实验室、海洋食品工程技术研究中心等；厦门大学的海洋生物医学工程研究中心、海洋微生物新药工程研究中心等；广东海洋大学水产经济动物病害控制省点实验室等；江苏省海洋生物技术重点实验室和海洋资源开发研究院等。
4 结语
海洋科学对其他学科及研究领域的影响还很多，但是从学科建设的角度来讲，海洋跨学科或交叉学科对学科发展有着无法限量的前景，尤其对涉海高校或者沿海城市高校的发展是一个难得契机；随着国家对海洋战略的重视，当前国际政治与形式在海洋环境的不断变化，海洋科学交叉研究的余显必要性、迫切性和重要性。
参考文献
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