我国发展现状
1.海洋环境监测装备
1)底栖生态系统监测装备
我国的深海水下光学设备在近几年得到了长足的发展,目前已有国产化率较高的深海光学相机和摄像机,广泛应用于ROV、AUV、摄像拖体和Lander系统上(见图7-46)。这些调查装备已经广泛应用于合同区环境基线研究、深渊科学研究、采矿联动试验区的环境研究等,并取得了一大批样品和数据。

图7-46 国产Lander系统和国产深海照相机获得的生物影像
2)水体生态系统监测装备
我国适用于生态调查的主动声学探测设备主要是以船载大型装备为主,不具备无人化布放和长时间序列连续监测的能力。我国目前的各类主动声学探测设备均为船基布设,只有中国科学院沈阳自动化研究所和自然资源部第二海洋研究所联合研制的“翼龙1000”系列水下滑翔机装备了一套614 k Hz频率的DVL声呐(见图7-47)。布设后可以连续自主监测水体中体型较小的浮游动物,并且在南海和西太的海试中获得了大量数据。(https://www.daowen.com)

图7-47 搭载了声学反演探测设备的“翼龙1000”水下滑翔机
3)水体剖面环境监测装备
早在2004年,国家海洋技术中心研制了适用于极区冰盖下的锚定式垂直剖面测量系统,设计布放水深可达4 000米,可观测剖面深度为200米。中船重工七一〇研究所研制了一种采用可控浮力实现观测系统升降的深海定点垂直剖面观测系统,观测平台可沿钢缆上下升降,进行剖面水体数据的往复获取。总的来说,这种剖面观测依然无法避免线缆的磨损带来的长期可靠性降低的问题。在浮/潜标剖面观测方面,我国近年来发展迅速,自主研发的7 000米的深海观测白龙浮标系统可实现水下0~7 000米的温度剖面、盐度剖面、海流剖面等海洋要素观测,并实现了大容量数据的实时传输。自2008年以来,我国海洋剖面观测技术通过西太平洋深海科学观测网、南海潜标观测网和中国科学院近海观测研究网络三大体系的构建,得到了全面、系统的提升,某些海洋观测技术的研发与集成方面已经站在了该领域的国际前沿。
2.资源开采环境评价系统
我国对近岸海域人类活动的环境影响具有较为充分的认识,具有完善环境影响评估技术体系与丰富的实践经验,但相关认知与技术无法通过直接复制或简单提升进而适用深海采矿活动,需要经过大量的观测、试验与模拟积累足够的数据,并建立相应关系才能实现深海采矿环境影响的定量评估。我国尚未真正开展深海采矿影响评估试验,缺乏相关的评估数据、技术与装备,与国外相比差距主要体现在原位生态影响试验和现场模拟实验不足;物种影响评估、栖息地分类及评估相关研究几乎为零;缺乏专门用于实验室模拟深海环境开展污染物暴露的高压舱设备;与欧洲相比,我国目前针对深海采矿造成的各类污染物毒性效应的研究基本处于空白阶段;缺乏具有自主知识产权的深海生物采样、样品快速回收和原位暴露装置。