物联网技术在渤海全域环境监测中的应用

与水利相关的物联网领域关键技术相关论文。

河北渔业 2011年第8期(总第212期) 专论与综述

doi:10.3969/j.issn.1004-6755.2011.08.023

物联网技术在渤海全域环境监测中的应用

么 强,李润生,陈 芳

(河北农业大学海洋学院,河北秦皇岛066003)

摘 要:介绍了渤海环境污染状况,初步阐述构建以物联网技术为基础的渤海环境质量检测体系。关键词:渤海;物联网;环境质量

渤海位于北纬37 07 ~41 0 、东经117 35 ~121 10 ,海域面积77000km2,全海域处于北温带,辽河、滦河、海河、黄河等河流汇入其中,又有日本暖流分支流入,海底平坦,饵料丰富,盛产对虾、蟹等经济水产品,是我国重要的大型海洋水产养殖基地。近年来渤海水体污染日益严重,海洋经济生物生存环境遭到破坏,渔业资源趋于衰竭。物联网技术的提出和发展为遏制污染物排放、实时渤海域环境质量监测、环境突发事件应急处理、赤潮爆发预警提供可靠的技术支持[1]。

2 物联网在渤海环境质量检测中的应用

2 1 渤海水域环境监测

渤海海域面积达77000km2,监测面积巨大、监测点众多,加之环境、设备、行动能力等条件的限制,单凭人力无法对水体污染状况和污染源实时监测,环境突发事件不能及时获知相关信息。物联网以互联网技术、卫星通讯技术、无线远程传输技术、微波通讯技术、传感技术、扫描技术为基础,具有突破空间地域限制,全天候连续运转优势,在渤海水域环境中部署自动海洋监测站、海洋

环境浮标、潜标及小型污染指标传感器等信息采集设备,对环境中污染物进行监测,所有监测点之间物物互联,实现资源共享。数据经卫星通讯、无线通讯、微波通讯等方式通过互联网络将数据传回基站进行处理,实现不受时间、环境、地域限制的不间断、实时监测,为准确、及时掌握渤海水域环境质量状况提供数据支持。

2 2 渤海大气环境监测

近年来渤海地区工业发展迅速,大气污染物排放增多,酸雨、沙尘污染日益严重,酸性物质和沙尘颗粒直接进入或间接通过地表径流携带进入渤海,造成水体酸化,破坏生物栖息环境。以物联网为数据通讯媒介,将部署于船舶、海上石油平台以及渔船上的自动气象监测站、携带探空仪的探空气球和岸基自动气象观测站组成立体气象观测网络,观测传感器自上而下进行大气观测,各传感器数据相互交换,实时调整观测参数,自动完成对

1 渤海环境质量状况及环境问题

1 1 渤海环境质量状况

渤海环境质量不容乐观,全海域遭受污染的面积呈连年上升趋势,富营养化指数高达4 4。环境生态承载能力下降,渔获物出现品质降低、个体小型化、幼龄性成熟等现象

[2]

。赤潮灾害频发,

以河北省为例,1989至2007年间共发生赤潮40多次,造成巨大经济损失,此外有毒赤潮呈现增多态势[3]。

1 2 渤海环境污染原因

环渤海地区是我国经济相对发达地区,主要陆源排放口有105个,入海河流40余条,排入渤海的陆源污水和主要污染物分别占全国排海污染物总量的32%和47 7%。渤海属内海,水体主要通过渤海海峡与外海进行交换,每5年才能循环交换一次,自净能力差,污染物无法在短时间内稀释扩散,水体中有毒有害物质含量不断提高。

作者简介:么强(1978-)男,秦皇岛市人,硕士研究生,主要从事网络技术在渔业中的应用及在赤潮防治中的应用。Email:yytyyq@163 com

与水利相关的物联网领域关键技术相关论文。

河北渔业 2011年第8期(总第212期) 专论与综述大气中运动参数和污染物指标实时不间断监测,数据通过通讯网络传回分析,为掌握大气环境状态提供资料支持。

2 3 入海河流、排污口监测

环渤海地区有40余条河流汇入,105个主要排污口,渤海海岸线长5139km,跨辽宁、河北、山东三省和天津市,河流入海口和排污口分布在整个环渤海地区,应用传统方式对排污口进行监测无法做到实时、准确、连续,且费用巨大。在排污口安装污染参数传感器、流量流速传感器、实时视频采集设备,污染影响水域部署自动水质监测站,建立以物联网为媒介的污染监测立体体系,数据实时记录,实时传回,实时分析,准确掌握进入渤海的污染物种类,数量,为防止超标排放提供数据依据。

2 4 突发环境事件实时预警

近年来,环境突发污染事件次数日益增多,墨西哥湾石油污染事件、匈牙利铝厂废水流入多瑙河事件、松花江化工原料污染事件等等,这些事件事发突然,污染扩散迅速。在高危水域水平面和垂直剖面多点位上部署传感器,形成立体监测网(上接第39页)2 2 受精卵不同发育期食盐浸泡的安全浓度水温8~12 条件下,食盐水1min浸泡,各胚胎发育期食盐的安全浓度(去除对照组成活率)如表2所示。

表2 各胚胎发育期食盐的安全浓度胚胎发育期

100

多细胞期囊胚期原肠胚期神经胚期器官形成期

3%4%5%6%6%

6h成活率/%

904%5%6%7%7%

805%6%7%8%8%

络,以物联网技术为基础的传感器之间相互交换水体不同水平距离和不同垂直深度环境中污染物数据,并进行实时调整参数,一旦检测数值大大超出预定值,传感器将数据通过网络发送给中心数据处理系统并发出环境污染预警,中心数据处理系统,为应对环境突发事件提供高密度、及时、准确的数据支持。

渤海是我国唯一拥有完全主权的海区,渤海环境质量关系着沿海经济、农业、渔业、旅游等行业的健康发展,物联网技术的应用为保护渤海全域及周边环境提供及时准确的数据支持和预警,构建以物联网技术为基础的环境监测体系是海洋环境保护与检测发展的趋势。参考文献:

[1]么强,赵海涛,李雪梅.物联网在海洋渔业中的应用[J].河北

渔业,2011(1):54-55

[2]朱坦,李洪远.环渤海视角下辽宁沿海经济带环境保护战略

[J].中国发展,2010(8):10-14

[3]安鑫龙,齐遵利,李雪梅,张秀文.河北省沿海赤潮研究20年

[J].安徽农业科学,2008,36(31):13787-13788,13861

(收稿日期:2011-04-27)

在食盐水浓度5%时,6h成活率多细胞期80%;囊胚期90%;原肠胚期起即可达到100%。因此,受精卵发育至原肠胚期即可进行食盐水筛检。在水温8~12 下孵化,受精卵72h(3d)左右达到原肠末期,4d左右水霉病开始发生,因此在受精卵孵化3~4d进行食盐水筛检,清除大部分死卵,对控制水霉病效果最好。

食盐一般用来进行鱼体消毒及防治鱼类车轮虫病、竖鳞病、粘孢子虫病、水霉病等。进行受精卵筛检以防治水霉病笔者只查到日本 养殖 1972年第1期 用食盐水对虹蹲卵的检卵 一文。受精卵孵化期间水霉病是最常见的病害,对孵化率影响也最大。白斑狗鱼卵(卵径1 2mm左右)比虹鳟卵(卵径4mm左右)小得多,死卵很难筛检。在安全浓度内利用食盐水进行白斑狗鱼受精卵筛检来预防水霉病效果显著,且易操作,实用性强,可用于规模化苗种生产。同时利用食盐水进行其他鱼类受精卵的筛检对防治水霉病也具有重要实际意义。

(收稿日期:2011-05-11)

3 讨论

食盐水浓度5%时,各细胞期死卵上浮率为60%~90%,且活卵不上浮,适宜进行筛检。

一般受精卵发育到原肠胚末期计算受精率。