2025年大学《海洋技术》专业题库-海洋技术领域发展趋势分析

2025年大学《海洋技术》专业题库——海洋技术领域发展趋势分析考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、海洋技术的智能化发展日益显著，请结合具体实例，阐述人工智能、大数据、物联网等技术是如何在海洋观测、资源勘探和海洋工程作业中发挥作用的，并分析其带来的主要变革。二、当前全球对清洁能源的需求持续增长，海洋可再生能源因其巨大的潜力受到广泛关注。请比较海上风电、波浪能和潮汐能三种主要海洋可再生能源技术的发电原理、优势与面临的挑战，并分析影响其大规模开发利用的关键因素。三、深海是地球上最后的边疆，也是资源潜力巨大的领域。请论述人类向深海进军所面临的主要技术挑战（至少列举三方面），并分别说明在深海资源勘探开发、深海环境观测与科研等方面，相关技术正在向哪些方向努力突破。四、随着人类活动对海洋环境的影响日益加深，海洋环境保护技术的重要性愈发凸显。请选择一种具体的海洋污染类型（如石油污染、塑料垃圾污染、赤潮等），分析其主要的来源和危害，并阐述当前针对该污染类型的主要监测技术、控制/治理技术及其局限性。五、海洋资源多元化开发是海洋经济可持续发展的关键。请选择一种非传统的海洋资源（如海水化学资源、海洋空间资源中的海洋牧场或海底数据中心等），阐述其开发利用的潜力、主要技术路径以及当前面临的经济、技术和环境等方面的制约因素。六、跨学科融合是推动海洋技术创新发展的重要驱动力。请以“新材料在海洋技术中的应用”为例，说明材料科学如何与其他海洋技术领域（如深海装备、海洋能源、海洋观测等）交叉融合，并举例说明这种融合为解决海洋工程难题带来了哪些创新性的解决方案。试卷答案一、二、海上风电利用风力驱动叶轮旋转发电，优势是技术成熟、发电量相对稳定；波浪能利用海浪运动转换能量，优势是资源分布广泛、能量密度高；潮汐能利用潮汐涨落驱动水轮机发电，优势是能量密度大、规律性强。共同挑战包括：能量转换效率有待提高、初始投资成本较高、并网技术复杂、对海洋环境可能产生影响。影响大规模开发利用的关键因素有：技术成熟度与成本效益、海上安装与运维技术水平、电网接入便利性、政策法规支持与市场机制建设、以及海洋环境承载能力评估。三、主要技术挑战包括：1）极端深海环境（高静水压、低温、黑暗、强腐蚀）对装备材料、结构设计和能源供应的严苛要求；2）深海极端环境下的长期稳定运行、故障诊断与维护的困难；3）高精度、大范围、长期连续的深海观测技术与传感器的缺乏。在深海资源勘探开发方面，技术正向超深水钻探、海底资源原位勘探与开采、深海装备智能化与自主化方向突破；在深海环境观测与科研方面，正向万米级深渊科考装备、深海高精度观测网络、深海生物与环境相互作用模拟等方面努力。四、选择：石油污染。来源主要包括海上石油运输事故、近海石油开采平台泄漏、陆上石油化工企业排放等。危害包括：形成油膜覆盖水面，阻碍阳光透射，影响浮游植物光合作用，导致海洋生态系统缺氧死亡；石油中的有害组分毒害海洋生物，破坏食物链；持久性有机污染物可能长期存在于环境中，并通过食物链富集传递。主要监测技术有：卫星遥感监测油膜、飞机红外/紫外探测、水面/水下溢油检测器、海水样品油类指标分析等；主要控制/治理技术有：使用围油栏围堵油污、物理方法如撇油器、吸油毡收集、化学方法如使用分散剂将油污分散乳化、生物方法利用微生物降解等。局限性在于：监测响应速度可能滞后、部分治理技术可能产生二次污染、深海溢油难以有效控制、治理成本高昂。五、选择：海水化学资源（以溴素为例）。开发利用潜力在于海水中溴离子浓度高，是获取溴素及溴化物的丰富来源，溴素及其化合物在化工、医药、农药、阻燃剂等领域有广泛应用。主要技术路径是通过海水蒸发、吸收或电解等方法富集溴离子，再进行化学置换或电解等步骤提取溴单质。当前面临的制约因素包括：1）提取过程能耗较高，经济性有待提升；2）部分传统提取方法存在环境污染问题；3）下游高附加值溴化物的开发利用技术和市场尚需完善；4）与传统能源化工相比，规模化和成本竞争力仍需加强。六、新材料在海洋技术中的应用是跨学科融合的典型实例。例如，在深海装备领域，采用高强度、耐高温高压的钛合金或复合材料制造潜水器、钻柱等，解决了深海环境对装备材料的苛刻挑战；在海洋能源领域，研发具有高耐腐蚀性、高导电性的新型合金或复合材料用于海上风电叶片、波浪能能量转换装置、海流能涡轮机等，提高了设备的可靠性和效率；在海洋观测领域，开发耐腐蚀、抗