光纤化学传感器及其在海水有机物监测中的应用

光纤化学传感器以其优良的抗电磁干扰性、耐久性以及多功能性而倍受重视。本文在简单介绍光纤化学传感器的原理和应用的基础上,重点介绍了中红外光纤化学传感器在２～２０μｍ这一光谱范围内使用的若干成就。论述了基于该传感器的测量系统对海洋有机污染物实现实时、现场连续监测的重要意义     

变差函数及其在多波段机载成像光谱仪数据处理中的应用

遥感的空间信息反映一定范围内象元在空间上的关系，对成像光谱仪遥感数据而言，空间结构变代表一个局部区域中各象元之间光谱辐射能量的关联状态，在图像上反映为灰度变化，利用空间信息来开拓图像分析技术可获得遥感目标很高的正确识别率，变差函数是联系遥感目标和图像中空间变化特征的有用工具，实验变差函数的计算结果表明遥感目标种类与变差图之间的定量化空间关系，可以在成像光谱图像处理中发挥作用。     

光纤传感器和水声学及其换能器在海洋技术上的应用

光纤传感器和水声学及其换能器在海洋技术上的应用孙德兴邵道远朱厚卿邱嵩（中国科学院声学研究所）廖延彪（清华大学电子工程系）光纤传感器和水声换能器在海洋技术上具有极大的应用价值和潜在的应用价值。本文将分别介绍光纤传感器的发展现状及其能够探测物理量的范围以...     

光纤光栅称重传感器在大型海上浮吊中的应用

为了实现大型海上浮吊臂架结构健康状态监测,开发了大型海上浮吊光纤光栅称重传感器系统,提出了光纤光栅称重传感器设计理论,建立了传感器设计框架。通过悬臂梁理论,借助于有限元分析软件,提出了悬臂梁和受压弹性体复合结构;通过温度补偿理论与对比,提出了滤波温度补偿方案;通过迟滞效应原理,提出了双光栅式迟滞效应消除方案。进行光纤光栅称重传感器性能实验、反复性实验和稳定实验,讨论了系统的性能和可行性。并将大型海上浮吊光纤光栅实时称重系统应用于实际工程项目,成功实现了大型海上浮吊负重状况监测。     

光纤温深传感器在物理海洋的应用

光纤传感器技术已经在土木工程、航空航天、石油石化等方面得到应用,其温度、压力、流速传感日趋成熟,且具有本征绝缘、易于复用、远距离传输等优势,在物理海洋领域有较大的潜在应用。在先导专项的支持下,课题组完成了光纤温深传感器及其系统在海洋牧场遥测方面的实践应用,是光纤温度链在海洋养殖方面的应用创新,为现代海洋牧场的研制提供了技术支撑作用;课题组研制了船载拖曳温深链系统,并在北黄海和南海海域进行了温度跃层的快速高效海试应用,实时、连续、原位获取了水下温度剖面情况,该领域温度测量的首次试验应用,为物理海洋的科学研究提供了一种全新的快速、高时空密度的测量手段,将会推动物理海洋的科学研究和海洋仪器设备研发水平,具有一定的先导作用。     

水体光谱测量应用光纤的优选及其影响因素初步分析

比较了两种石英光纤以及不同芯径的光纤对水体光谱测量的影响。通过对水体光谱的实地测量,发现芯径为0.6mm、数值孔径(NA)为0.37的PCS光纤,在波长为350～550nm之间透光量的GER信号损耗较小,与镜头测量值曲线的相似性较好,光纤接入光谱仪的实测值达到原配4度视场角镜头测量值的20%,而0.4mm的PCS光纤以及大芯径光纤,分别只能达到镜头测量值的15%和5%。10m长的芯径为0.6mm的PCS光纤弯折(半径为30cm)后其GER信号仍能达到镜头信号的15%,符合光谱测量的要求。     

叶绿素荧光检测技术在浮游植物营养盐限制研究中的应用

浮游植物是海洋中最主要的初级生产者,为海洋中其他生物提供最初营养和能量来源,但其生长经常受到N、P、Si、Fe等营养元素的限制。一般来说,营养盐限制是有时空变化的。因此,检测出何种营养盐为限制因子,对了解生态环境,进行水质监控具有重要意义。     

核酸探针技术及其在海洋浮游植物检测中的应用

在海洋生态系统中,浮游植物是初级生产者,通过其生命活动影响和改变着海水的理化性质;反过来海水环境的污染和破坏也会作用于浮游植物个体、种群和群落.     

分子印迹聚合物的合成及其在海水分析中的应用

分子印迹聚合物是1种对某一特定的分子(印迹分子或模板分子)具有特异性识别和选择性的化合物,由于其高效性、稳定性和制备简单等特点,在分离、仿生传感器和模拟酶催化等方面具有重要的应用前景。本文综述了分子印迹聚合物的设计方式、制备方法和在海水研究中的应用。     

海水主要成分的平衡分布计算及其在渤海中的应用

文采用有关离子缔合理论并结合具体海域的平衡矿物反应来计算海水中主要成分诸如Ca~(2+),Mg~(2+),K~+,Na~+,SO_4~(2-);Cl~-,HCO_3~-,F~-,CO_3~(2-),OH~-,离子的平衡分布,并应用于渤海的实际计算中。结果显示海水中主要阳离子基本上呈非缔合状态,而阴离子趋于与各种阳离子缔合,其中C1~-,F~-,Br~- 等卤族元素的趋势较弱。     

渤黄海营养盐结构及其潜在限制作用的时空分布

根据2006-2007年4个季节的现场调查资料,分析探讨了渤海和黄海营养盐结构分布变化特征及其对浮游植物生长的潜在的限制状况.结果表明,渤黄海水体 Si/N/P 比值均偏离 Redfield 比值,季节变化明显;春夏冬季 N/P和 Si/P比值由近岸向远岸海域递减,高值区主要分布在黄河口、鸭绿江口及苏北近岸,秋季上层水体N/P和Si/P比值的分布趋势有所不同,高值区主要分布在南黄海的中部海域.受陆源输入的影响,近岸特别是河口区 N/P和 Si/P比值均较高,温跃层的生消变化和生物活动调控着黄海中部海域营养盐结构的变化.渤黄海浮游植物生长主要受P的潜在限制,部分季节受N、Si的潜在限制;营养盐限制状况存在着明显的时空变化及不同营养盐的同时或交替限制的现象.     

Variations of nutrient elements and its effect on ecological environment off the Changjiang estuarine waters

I~IOXThe water off the Changjiang EstUary is one of the ~ areas Of land-sea interactionwith complex current series and convening water masses, such as the Changjiang River diluting water fm the west, the HUangha As "dxed water frn the north as well as the TaiwanWad Current wedging fm the ~theaSt (Mao et al., 1963). TheSe water masses havePtovided rich nutrients for the gtDwth and rep~tion of planktons, leading to the fonnationOf the fishing ~ Off the Changjiang Estuary with active bio…     

海水温盐垂直结构的声反射回波模型及应用

基于等时厚分层假设,建立海水温盐垂直结构的声反射回波计算模型,并对实际海洋层结状态的声反射回波特征进行了详细分析。结果表明:声反射回波幅度变化的位置和海水介质温盐梯度变化不为零的位置一致,回波幅度和梯度变化幅度成正比;而回波的极性反映了梯度变化的趋势。将该模型用于反演试验,能够直接得到海水温、盐垂直结构反演结果,效果较好,克服了以往反演算法中不便于密度和声速分离的缺点。     

时空混合调制型偏振干涉成像光谱仪数据处理研究

研究了基于Savart偏光镜的偏振干涉成像光谱仪在时空混合调制模式下图像形成、数据分布的特点,论证了视场补偿型偏振干涉成像光谱仪更适用于单色光条件下的时空混合调制工作模式,并提出了时空混合调制模式下数据采集与处理的基本原理及其需要注意的问题与解决方法.最后,应用这种方法对实验获取的干涉图进行了数据处理,并成功复原出了光谱.     

春、秋季东、黄海营养盐的分布变化特征及营养结构

利用2000年10～11月和2001年3～4月的调查资料,分析讨论了春、秋季东、黄海营养盐的分布变化特征及营养结构状况。结果表明:该海域表层营养盐高值主要出现在长江冲淡水影响区和江浙近海海域,低值出现于东海陆架区和黄海西北部,黄海中部水域春、秋季因温跃层强弱不同表层营养盐含量差别较大。东、黄海海域春、秋季表层水N/P、Si/N和Si/P值(除秋季黄海北部局部水域N/P值小于10外)均远高于Redfield比值。春季东海海域N/P、Si/N和Si/P值明显高于黄海海域,并高于秋季;秋季黄海海域N/P、Si/N和Si/P值要高于东海海域,变化也大于春季。在强温跃层存在期间和浮游生物旺发季节,表层水域N/P、Si/N和Si/P值原本高的区域往往进一步升高,而温跃层较弱或浮游植物生长繁殖能力较弱的季节,表层水域N/P、Si/N和Si/P值将略有降低。东、黄海水域浮游植物光合作用受N限制的可能性极小,绝大部分水域主要是受P限制,Si的含量普遍较高,它不可能成为限制因子。长江冲淡水区和江浙近海海域过量的N及高N/P值特性且持续升高的趋势可能是近20年来这一地区富营养化程度加剧、赤潮频发的主要原因。     

共沉淀富集法测定海水中稀土元素含量方法研究

稀土元素已越来越多地应用于示踪各类地球化学体系的物质来源与岩石矿物形成等演化过程。但在进行海水样品的稀土元素检测时,由于样品的高盐特征和稀土元素的痕量特征又使得分析具有相当的挑战性。本研究旨在从高盐的海水基质中有效分离并富集痕量的稀土元素,同时结合电感耦合等离子体质谱（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, ICP-MS）技术对海水中的稀土进行定量分析。通过对海水样品稀土元素的定量限分析、加标回收实验和梯度加标回收实验,验证了方法的准确性,评估方法的分离富集效率。通过共沉淀过程中的pH比较、氢氧化钠与氨水作为共沉淀剂的比较,确定了富集过程中共沉淀剂用量、种类等影响因素。通过稀土元素配分曲线的绘制与类似样品结果进行比对,以及标准海水的检测结果,验证了方法在实际样品中的可行性。本研究探索了共沉淀富集法在分离富集海水中稀土元素的实验条件,实现高盐背景下痕量稀土的准确定量,并将其用于近岸海水与孔隙水的实际检测。     

船基围隔条件下沙尘和营养盐添加对近海浮游植物群落结构的影响

为研究沙尘沉降和营养盐输入对中国陆架海域浮游植物群落结构的影响,于2017年3—4月在中国黄、东海进行沙尘和不同营养盐(NO^-₃、PO^-₄、尿素)添加的船基围隔培养实验。结果表明,与对照组相比,沙尘(2 mg/L)和尿素添加实验组的浮游植物群落细胞密度及群落结构变化不显著,叶绿素a含量差异不显著,优势种均为海链藻属 (Thalassiosira)。不同比值的氮、磷无机营养盐添加对水体中叶绿素a含量和细胞密度的影响不同,其中氮磷比为64∶1的实验组叶绿素a含量和细胞密度最高,分别为18.20 μg/L和7.86×10⁵cells/L。沙尘和营养盐添加对浮游植物群落的影响主要表现为叶绿素a含量、细胞密度峰值及不同优势种所占比例的差异,而各个实验组的种类组成及优势种具有一定的相似性。     

光学后向散射浊度仪简介及应用研究

主要介绍了进口光学散射浊度仪的结构、测量原理、校准，并对其误差和影响因素进行了分析，揭示了含沙浓度与浊度的相关关系，并结合在长江口中的应用提出其应用前景。     

台湾海峡夏季海水及某些营养盐水平通量

根据国家海洋局第三海洋研究所１９８４－１９８５年“台湾海峡西部海域综合调查”历史资料和１９９４－１９９５年“台湾海峡碳及生源要素通量研究”课题的现场调查资料,计算出台湾海峡南、北两个断面夏季海水、铵、硝酸盐、亚硝酸盐和磷酸盐的水平迁移通量。     

Fluxes of riverine nutrient to the Zhujiang River Estuary and its potential eutrophication effect

The Zhujiang River Estuary is becoming eutrophic due to the impact of anthropogenic activities in the past decades. To understand nutrient dynamics and fluxes to the Lingdingyang water via four outlets(Humen,Jiaomen, Hongqimen and Hengmen), we investigated the spatial distribution and seasonal variation of dissolved nutrients in the Zhujiang River Estuary, based on fourteen cruises conducted from March 2015 to October 2017,covering both wet(April to September) and dry(October to March next year)...