本文研究了不同拌和水以及海水拌和时粉煤灰和硅灰掺量对硫铝酸盐水泥(SAC)砂浆力学性能和表观孔隙率以及净浆凝结时间、化学收缩、孔溶液pH值和氯离子结合能力等的影响, 并通过XRD、SEM和EDS分析水泥水化产物和微观结构。结果表明, 海水能加快SAC早期水化并提高其早期强度, 但后期强度和淡水拌和时无明显差别。粉煤灰和硅灰均会延长SAC凝结时间, 对早期抗压强度不利, 而掺加质量分数为5.0%和7.5%的硅灰能提高SAC砂浆28 d抗压强度。硅灰掺量增加时会提高用水量和表观孔隙率, 降低流动性, 使水泥化学收缩增大, 降低净浆pH值且减少氯离子结合量; 粉煤灰能够提高砂浆流动性, 减少水泥化学收缩, 但掺量越大对SAC砂浆抗压强度和抗折强度越不利, 掺质量分数为10%的粉煤灰可小幅提高氯离子结合量且减小表观孔隙率。

为实现海水中痕量多环芳烃 (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)的现场快速、高灵敏度检测, 研制了便携式高灵敏度表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman Scattering, SERS)传感器, 将倒置的望远镜结构应用于外置光路模块, 使光路的效率提高到商业化光纤拉曼探头的3.7倍, 光路全长约120 mm, 系统尺寸为350 mm×300 mm×180 mm, 质量约15 kg, 功耗约30 W, 满足现场探测便携式的要求。利用该传感器对青岛岸边海水中PAHs进行现场检测, 发现了萘、菲、■、苯并(k)荧蒽、苯并（b）荧蒽、苯并（a）芘等的信号, 检测结果得到气相色谱(Gas Chromatography, GC)的证实, 且检测到GC法难以检测到的易挥发性物质萘。对青岛近海石老人海域和麦岛海域的现场船载检测发现: 石老人海域随离岸距离的增加, PAHs种类和含量分布稳定; 麦岛海域PAHs随离岸距离的增加, 种类和含量均明显减少。结果表明, 自主研发的SERS传感器具有便携、快速、高灵敏度的特点, 可为近岸海域有机污染物PAHs的监测提供依据。

初始的光学隐蔽深度模型(OCD)是在海水光学性质均匀的条件下建立的,针对光学性质均匀水体假定条件下的光学隐蔽深度模型缺乏普适性的缺点,基于海水中对比度传输方程,在垂向方向上把海水划分为多个光学性质相似的均匀层,并依此建立非均匀海水条件下光学隐蔽深度(OCD_LAYER)模型。计算并分析了观测天顶角、海水体衰减系数和潜器表面反射率对非均匀海水条件下光学隐蔽深度模型的影响。使用潜模和光学隐蔽深度测量系统在近岸完成模型的实验验证和效果分析。使用3 m水柱漫衰减系数均值,OCD模型的平均均方根误差为1.19 m,平均绝对误差为1.19 m,平均相对误差为48.77%,OCD_LAYER模型的平均均方根误差为1.05 m,平均绝对误差为0.89 m,平均相对误差为36.18%。实验结果表明,OCD_LAYER模型准确性更高,误差更低,结果更可靠。

针对海水泵滑靴副水膜厚度测量需求，利用反射强度调制型位移光纤传感器工作原理设计并实现了一种水膜厚度检测系统。设计了与海水泵结构相对应的光纤探头，其采用具有较好补偿功能的三圈同轴型光纤束结构消除了由光源强度、反射表面性质以及光纤光强损耗和弯曲损耗等因素带来的影响; 开发了由光源模块、电源模块、光电转换模块、低通滤波模块、信号比值模块等组成的前置器用于信号调理。对开发的水膜厚度光纤检测系统进行了静态性能和动态性能测试实验，结果表明: 该检测系统的测量精度可达微米级，测量系统的量程为1 000 μm，灵敏度为3.45 mV /μm，动态性能良好，满足了对海水泵水膜厚度的检测需求。

制备了二氧化硅壳层修饰的ZnS∶Mn量子点, 基于聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与二氧化硅表面硅羟基的作用, 在纳米复合微粒表面进行了PVP的修饰, 得到了在海水中荧光性能及胶体稳定性良好的ZnS∶Mn/SiO2/PVP 量子点。在Pb2+对所制备纳米微粒具有荧光猝灭效应的基础上, 建立了用ZnS∶Mn/SiO2/PVP 量子点作为荧光探针检测海水中微量铅离子的新方法。研究表明, 量子点浓度为10-3 mol/L时, 海水中离子浓度在10~100 μmol/L范围内与ZnS∶Mn/SiO2/PVP量子点荧光猝灭强度呈良好的线性关系, 相关系数为0.994 6, 检出限为8×10-7 mol/L。

提出了一种断续流动注射氢化物发生—原子荧光光谱法测定海水中砷的方法。 优化了流动注射氢化物反应发生条件为： 5.0％盐酸-0.1 mol·L-1柠檬酸为载流和样品介质, 2％ KBH4-0.5％ KOH还原剂, 用氩气将产生的砷化氢带入氢氩焰中原子化, 原子荧光光谱法检测。 有机砷在此实验条件下不形成干扰, As(Ⅴ)须经预还原后测定。 分析了青岛栈桥海滨浴场等海域采集的实际海水样品, 实验结果表明海水样品中有机砷含量低, 在大批量样品测定时, 测定海水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的量可以近似反映近海海域中砷污染情况。

报道了不同盐度及温度海水中用布里渊散射方法得到的声速的实验测量结果。结果表明，布里渊散射方法是一种很好的海洋监测技术。