共同关注美丽而脆弱的大海
地球的表面约有71％的部分被蔚蓝色的海水所覆盖，几乎是一个海洋的星球。浩瀚无边的海洋，蕴藏着极其丰富的各类资源：海水中存在80多种元素，生存着17万余种动物和2．5万余种植物。21世纪是海洋世纪，海洋蕴藏着丰富的自然资源，它是人类和地球所有生命的摇篮，以无比的壮观和无尽的蕴藏让人类亲近，然而，它在气候变化和环境污染面前却又是那么脆弱不堪。关注海洋，善待海洋，可持续开发利用海洋也成为全人类刻不容缓的责任。
我们高兴地看到，关注海洋的声音已从国际性组织、国家政府以及区域发展过程中清晰地传来。1997年7月，在联合国教科文组织政府间海洋学委员会召开的第19届大会上，通过了将“海洋——人类的共同遗产”作为“国际海洋年”主题的建议，要求各国以各种形式积极参与国际海洋年的活动，同时将7月18日定为“世界海洋日”。世界上已有不少国家和地区设立了与海洋有关的节日。例如，英国将8月24日定为英国海洋节；每年的5月22日是美国的海洋节。
海洋自己也会做清洁
城市生活污水通过适当方式向深海排放，在海洋的自净能力范围内，并不会对海洋水质和生态功能造成显着影响，还可节约大量治污资金。因此，污水深海排放在一定程度上是可行的。在澳大利亚的悉尼市等沿海城市，大约有80％的生活污水在进行浅度处理后进行深海排放。一些滨海城市采用岸边排放生活污水的方式是相当不合理的，因为近岸海域对污染物的降解速度远不如深海快，还会直接污染到海滩和近海的海洋自然保护区、海滨风景名胜区等重要保护对象，对保护近海海洋环境十分不利。
海洋生物修复技术是利用生物特别是微生物、将存在于海洋中的有毒、有害的污染物现场降解成二氧化碳和水或转化成为无害物质的工程技术系统。利用生物将海洋中的危险性污染物现场去除或降解的工程技术统称为海洋生物修复。海洋生物修复技术是以生物催化降解为重点的海洋环境生物技术。
海洋生物修复方法包括利用活有机体或其制作产品降解污染物，减少毒性或转化为无毒产品，富集和固定有毒物质（包括重金属等），大尺度的生物修复还包括生态系统中的生态调控等。应用领域包括规模化和工厂化水产养殖、石油污染、城市排污以及海洋其他废物处理等。作为海洋生物环境保护及其产业可持续发展的重要生物工程手段，美国和加拿大联合制定了海洋生态环境生物修复计划，对产业的近期发展和海洋的长期保护均有重要意义。目前，微生物对环境反应的动力学机制、降解过程的生化机理、生物传感器、海洋微生物之间以及与其他生物之间的共生关系和互利机制，抗附着物质的分离纯化等是生物修复技术的重要研究内容。
当然，为了防止海洋环境污染，深海排放必须经过充分的工程设计和技术论证。《中华人民共和国海洋环境保护法》第三十条规定：在有条件的地区，应当将排污口深海设置，实行离岸排放。设置陆源污染物深海离岸排放排污口，应当根据海洋功能区划、海水动力条件和海底工程设施的有关情况确定，具体办法由国务院规定。我国《防治海洋工程建设污染管理条例》第二十三条规定：污水离岸排放工程排污口的设置应当符合海洋功能区划和海洋环境保护规划，不得损害相邻海域的功能。污水离岸排放不得超过国家或者地方规定的排放标准。在实行污染物排海总量控制的海域，不得超过污染物排海总量控制指标。
海洋污染的自净能力
目前世界上的海洋污染状况，就海域来看，最严重的是波罗的海、地中海、日本的獭户内海、东京湾、墨西哥湾等。在这些海域里，海洋生物大量减少，鱼贝类濒于绝迹。我国近海海域近年来的污染状况也在日益严重，其中又以渤海的污染最甚。
海洋污染的特点如下：
（1）污染源广。人类活动产生的废物，不管是扩散到大气中，丢弃在陆地上还是排放到河流里，由于风吹、雨淋、江河径流等作用，最后都可能进入海洋，因此，有人称海洋为一切污染物的“垃圾桶”。
（2）持续性强。海洋年复一年地接受来自大气和陆地的污染物质，成为它们的最终归宿。一些不易分解的物质长期在海洋中蓄积，并且随着时间的推移，越积越多。如DDT进入海洋经10～50年后，才能分解掉50％。
（3）扩散范围大。废水排入海洋后，在潮流（海水的涨潮与落潮）和其它涡流的作用下与海水逐渐混合起来，并随着洋流的运动由低纬度流向高纬度和由深层流向赤道的，最终扩散到很远的海域去。例如，从南极企鹅身体中检验出了DDT的存在，足见其在海洋中扩散的范围之大。
（4）控制复杂。海洋污染的上述三个特点决定了海洋污染控制的复杂性。要防止和消除海洋污染，需要进行长期的监测和综合研究，加强对污染源的管理，以防为主，以管促治。
陆地废水排入海洋是通过河口、海湾或近海实现的，排放方式、排放位置、当地的气候、水文地理情况、废水和海水水质、流量、流速等都会影响到污染物的自净过程。下面就分别对不同排放方式下的自净规律进行简单的介绍。
1．河口排污的自净
河口是河流与海洋的汇合处。河流通常为淡水，含盐量低，但有时含有较高浓度的泥沙；而海水含盐量高，并在潮汐作用下，近岸海水的湍动较为强烈。因此，在河口处两种水体相遇后往往会产生复杂的水流分层，使入海河段得到相当可观的横向混合，流速、流向、水深、盐度等因素经常发生变化。同时，河口的地质、水文、气象条件（风向、风速、气温等）的差异悬殊，底栖生物、浮游生物及底质的状况也各异，这些都使河口排污的自净规律变得错综复杂，很难建立起理论模型。对此通常是根据河口的具体情况，收集资料和进行现场测试，取得潮周期、涨潮流速、落潮流速、潮水范围、盐度、水温、扩散系数等的相关参数值，然后建立特定的水质自净模式进行预测。
2．近海排污的自净
通常废水向海洋或近海的排放是经过浸没在海底的排放管的上升扩散洞射入海洋。废水自排放管进入海洋后，使污染物浓度降低的净化作用有三个：
①起始稀释；
②扩散稀释；
③有机物降解及微生物衰减死亡。
（1）起始稀释
它是指在废水排出时的动量和浮力作用下所造成的与周围海水的混合稀释。通常排入大海的废水温度较高，因此其密度一般比海水轻，废水进入大海后，就受到浮力的作用而向海洋表面运动。
由于废水与周围海水的盐度、密度（由于温度差异）不同，二者最初混合稀释所形成的废水场（即废水的分布状况）有两种情形：
①若海水自身在深度上是不分层的（温度和密度），那么，在浮力作用下废水会一边扩散稀释一边上升，一直上升到海洋表面，在海水表面处达到最大程度的稀释，这时的废水场就称之为表面场；
②若海水自身是分层的（尤其在夏天），废水进入水体后，受浮力作用开始上升，当浮升到某高度，其密度与该处海水密度相等并大于其上方海水的密度后，就不再有浮动上升，这时废水的最大稀释是在该深度处达到，所形成的废水场称之为浸场。
（2）扩散稀释
在起始稀释之后，形成了一股均匀的废水与海水的混合水。此后，这一废水场由于海流作用而移动，其外沿与海水不断产生紊流混合和推流混合，并形成羽状废水场，这种稀释称为扩散稀释，可用提出的羽状废水场模型来描述。
（3）有机物降解及微生物衰减死亡
废水中有机物在海水中的降解，包括化学作用、絮凝沉降作用以及微生物作用下的生化降解作用；而排放废水中微生物的衰减自净，包括死亡及絮凝沉降作用。
3．海湾水体的自净
污染物排入海湾后，主要在扩散作用下与海水混合得到稀释。此后，接纳了污染物的湾内海水与外海海水的交换稀释主要是通过海水的潮汐作用引起的往复流来实现。涨潮时，外海海水拥入海湾，与湾内海水发生强烈的混合稀释作用，水中污染物浓度下降，到最高潮位时海湾内的污染物达到最低浓度；退潮时，湾内海水开始向外海迁移、扩散，一部分污染物就随湾内海水流入外海。就这样随着潮涨潮落，湾内污染水体不断被外海海水置换稀释，污染物就被不断搬运出海湾，从而使海湾水体得到了净化。
可贵的海洋生态系统
近二三十年来，由于近海渔业资源的过度捕捞，已经导致很多传统经济鱼类资源衰退、渔业资源结构发生很大变化。人们逐渐发现，只进行单品种鱼类资源管理，往往难以达到顶期的管理效吴，而只有将鱼类作为整个海洋生态系统中的一个组成部分，研究同一海域多种鱼的相互关系及其数量变动，并采取相应的严格管理措施，才能增加产量和提高经济效益。而很多海洋生物（尤其是鱼类）具有洄游习性，只有通过国际间协调、综合管理海洋生物资源，才可能收到真正的管理效果。大海洋生态系统的概念就是在以上两个背景基础上形成的。
大海洋生态系统的概念最初是由美国海洋大气局的K．Sherman和罗德岛大学的LAlexander等在20世纪80年代提出的。作为大海洋生态系统，应符合以下条件：（1）大海洋生态系统的面积一般要在20万km2以上；（2）具有独特的海底深度、海洋学特征和生产力特征；（3）生物种群具有适宜的繁殖、生长和营养（食物链）的依赖关系，组成一个自我发展的循环系统；（4）对污染、人类捕捞和环境条件等因素的压力具有相同的影响和作用。
目前全球范围内划定的大海洋生态系统共64个，在水深、海洋学、生产力和海洋生物类群等方面各具有其独特性。毗邻我国的黄海、东海和南海都被列入64个大海洋生态系统之中。虽然大海洋生态系统支撑着世界海洋渔业总产量的95％，但是也是受人类活动干扰最严重的海域。目前大海洋生态区面临的主要威胁仍旧是各种污染、过度捕捞、对栖息地的改变和破坏。
岛屿生态系统具有明显的海域隔离特征，有别于典型的陆地生态系统，特点主要有：（1）明显的海洋边界及不连续的地理分布；（2）海域隔离降低了岛屿间的有效基因流；（3）不同岛屿间具有异质化的生境条件；（4）海洋岛屿面积相对狭小；（5）火山和侵蚀活动等随机事件致使岛屿在长期的地质过程中处于动态变化中。
生物学家常把岛屿作为研究生物地理学与进化生物学的天然实验室或微宇宙。这是因为，岛屿与大陆隔离，它们的动物种群和植物种群的进化都发生在相对封闭的环境中，可以免受其他物种在大陆所面临的残酷竞争，并朝着特殊的方向进化。许多偏僻的岛屿上都拥有一些世界上最奇特的植物，甚至未曾在其他地区被发现。这些物种因其具有地理隔离、种群边界清晰、分布范围狭窄及种群规模较小等特点，成为物种分化、起源研究的模式种。相应的，随着岛屿生态学及生物多样性研究的不断深入，岛屿生态系统被视为模式生态系统。
海底生态系统又称深海生态系统，是指在海底黑暗、低温（或高温）和高压等极端环境下，以化学能和地热能为基础而存在的特殊生态系统。深海通常是指水深1000米以下的海洋，这里缺乏阳光，静水压力高，温度低至1℃、高达350℃，营光合作用的植物以及相应的高营养级动物在如此恶劣的环境条件下根本无法生存，因此，长期以来深海一直被认为是没有生机的“荒芜沙漠”。然而，海底的生命远比我们的想象丰富得多。1977～1979年，美国研究人员利用“阿尔文”号深潜器最早对加拉帕戈斯群岛附近2500米深的海底热泉进行调查，在其周围发现了完全不依赖光合作用而生存的深海生物群落，包括10个门500多个种属，构成一个五彩缤纷、生机勃勃的复杂生态系统。与我们经常看到的水生生态系统相似，这个生态系统中的能量和物质也能通过各种生物之间的取食和被食的关系而逐级传递，构成完整的海底食物链。
在亿万年的物竞天择过程中，深海生物虽然失去了许多与浅海生活相适应的结构特征，如色素退化（通体白色或粉红色）、内脏可视、视觉系统退化等，但是同时具备了耐盐性、耐低温、耐高温、耐高压、高渗透性、触觉发达、有固氨能力和清污能力等特殊功能。特别是，深海生物的表皮多孔而有渗透性，海水可以直接渗透到机体内，使身体内外保持压力平衡，因此，它们在600个大气压（相当于6000米水深的压力）下仍然能够正常生活，这是大多数浅海生物难以达到的。生物学家认为，深海生命是地球上最古老的生命形态之一，对它的研究将为揭开地球上生命起源之谜提供更多证据。
海水富营养化指海水中生物生长所必要的营养元素氮和磷的浓度超过正常：水平所引起的水质污染现象。由于水体中氮、磷营养物质的积累，引起藻类及其他浮游生物的迅速繁殖，使水体溶解氧含量下降，造成藻类、浮游生物、植物和鱼类衰亡甚至绝迹。自然情况下，海水很少发生富营养化，人为活动向近海海域大量输送氮、磷是引发富营养化的主要原因。海水的富营养化往往发生在沿岸、河流入海口、海湾等受人类活动影响比较强烈而水体交换不良的地区。
海水富营养化的正面影响是适度的富营养化在一定程度上对水产养殖和渔业生产是有益的，但这种理想情况很难在现实中出现。负面影响是为赤潮藻类的暴发性繁殖埋下隐患，一旦水温和盐度适合、气象条件允许，就会引发严重的环境问题——赤潮。控制海水的富营养化程度，关键是控制海水中无机氨和无机磷的浓度。
溶解于海水中的分子态氧称为溶解氧，用符号DO表示。溶解氧是海洋生命活动不可缺少的物质，主要来源于大气和浮游植物的光合作用。水中溶解氧的含量与大气压力、水温及含盐量等因素有关。大气压力越大、水温越低、盐度越小，则溶解氧含量越高，反之则越低。在浮游：生物生长繁殖的海域，表层海水的溶解氧含量不但昼夜不同，而且因季节而异，加上海流等因素的影响，使海洋中的溶解氧具有明显的垂直分布和区域分布特征。
