在典型的海域布设监测环境用的浮标，或者建立监测用的平台，上面装有仪器，专门监测海洋水质。除了观测海洋水文要素，像温度、盐度、海流、波浪等以外，重点测量的水质要素有酸度、溶解氧含量、海水的浊度、化学耗氧量、生物需氧量、各种重点污染物的浓度、油的浓度和种类等。有些量，像酸度、溶解氧，已经能用电极和特制的膜做成传感器，连续地测量。而另一些量，特别是痕量的污染物，还没有找到合适的传感器来连续、快速地测量，现在采取把化学分析实验室搬到现场的办法，用自动的电化学、光谱分析的方法在现场代替人进行测量。随着光纤技术的飞速发展，用激光和光纤还能做出新的传感器来，日本已经有全部用光纤监测的海洋污染监测站。在监测浮标或平台上的计算机每隔一定的时间间隔采集一次数据，把它储存起来，或者通过通信手段把数据传递出来。在污染的情况超过警戒限度时，还会自动发出警报。在河流的入海口、污水排海出口、水产养殖区附近、工厂附近、电厂温排水入海口等污染比较严重的海区都应该设置监测站。根据海洋学理论还可以建立模型来模拟污染物的扩散情况，帮助决策人决定采取什么防治措施。
卫星和航空遥感的方法也常常用来监测污染。用电磁波可以探测到海面上的油膜，并且能测出油膜的厚度。用遥感光学仪器可以发现海面上的油膜、赤潮，还可以看到悬浮物扩散、分布的状况。遥感方法最适宜用于经常的监测、监视。
石油是由很多种烃构成的，分辨出海面溢油的构成，可以了解油的种类，从而确定油污染的来源。根据各种烃的荧光性质的差异，可以把各种典型烃的光谱作出“油指纹”档案，在分析溢油事故、找出溢油责任者时是很有用的。
有些海洋生物富集某种污染物的本领特别大，例如贻贝能富集重金属。于是用它作为重金属污染的指示生物，采集贻贝样品，分析它的肉里所含的重金属含量，比直接分析浓度非常低的海水要容易、准确得多。
还有一种鱼，视觉不好，在海水中发出电脉冲定位，它发出的电脉冲随着海水中污染程度而变化，检测这种鱼的电脉冲，就能发现污染是否有变化。
举一反三，将来还可以找到更多、更好的办法，从各个方面来监测海洋环境的污染状况。
遏住污染的源头
各种有毒的物质大部分是从陆地上排到海洋里来的，它们一旦进入海洋，溶解或悬浮在海水里，就难以治理了。因此，最根本的治理海洋环境污染的办法是遏住陆源污染的源头。
对于能产生有毒物质的工业，不能因噎废食，而应该改进工艺，尽量减少废物以及减少废物中所含的有毒物质。通常把工厂产生的废渣、废水和废气叫做三废。最理想的办法是把废渣集中起来，开发一些回收技术，把它里面的化学物质提取出来，化害为利，生产有用的化工产品。最后没有其他利用价值的废渣可以加压制成建筑材料，既不至于占用土地堆放，又可以省掉制造建筑材料的原料和燃料。含有有机质的污泥可以放在会旋转的圆桶形窑里，通热空气烘干，使它变成颗粒状，这种颗粒可以作为燃料。对于废水，要进行化学、生物处理。加化学药剂，使其中的一些化合物与药剂起化学反应，变成无毒的化合物而沉淀下来，从这些沉淀物中可以提取一些有用的物质。剩下的污水中主要含有有机污染物，可以用氧化和生物降解的办法来净化。生物净化的方法很多，例如用厌氧发酵技术或者喷洒细菌的技术，使废水中残留的有机物被细菌改造而与水分离。最终，使尽浑身解数，可以使净化的水恢复清澈的本来面目，而且生物可以在里面生存。净化了的水又可以循环使用。这些净化技术产生的废料是无毒的，不会造成新的污染，还有一部分可以当作肥料，或制成有用的化工产品。日本的东京湾、英国的泰晤士河、德国的易北河都曾经是漆黑的、没有生命的水体，经过多年治理，已经重新变成清水，海洋生物又回到那里生长。我国沿海水质总的来说是比较好，但是在大城市工业密集的地方，岸边、河口的海水的污染已到了不容忽视的程度了，需要从根本上治理，从处理废渣污水做起，控制住源头，使海洋环境得到改善。
城市的排污口应该尽量建在海水比较深、距岸比较远、海流和波浪能迅速把排出的污水扩散稀释的地方，排污口安放在海底，这样可以尽量减小排污口的污染。发电厂的冷却水应该尽量循环使用，减少排海量。利用余热发电、取暖或淡化海水，降低排出的水的温度，是一举两得的事。用海水冷却代替淡水冷却，可以节约淡水，也可使排出的水不至于冲淡附近的海水。
接触海水的海洋工程结构和船舶上涂的防腐、防污涂料也要用不溶于水的、无毒的。过去常用的含有机铜、有机锡的防污涂料已逐渐让位于生物涂料，这种涂料入水后表面有一层细菌构成的黏膜，能阻止附着生物生长。
农业废水是重要的污染源，减少这种污染的方法也是从源头做起，采用科学施肥、施农药的方法，不要平均抛撒，而是集中施到作物最需要的地方，采用先进的喷灌、滴灌等灌溉技术。这样，可以节省用肥、用药、用水，产生的污水和污染少，也达到节约的目的。还应该禁止使用毒性大、不容易降解的滴滴涕等农药。
选择倾废场时，要妥善调查海域，选择海流小，尤其是没有上升流的海区，要求远离港口、航道、主要渔区，还要注意当地没有发生地震、浊流、断层等地质灾害的可能。对于倾倒核废料的倾废场，更应该选在大洋深处的海盆，海流极小、水体平静的地方，还要把核废料密封在容器内，不要使放射性泄露出来。
围剿海面上的溢油
溢出到海面上的石油是最明显的海洋污染，危害很严重。为了围剿海面上的溢油，研究出多种技术。
石油比海水轻，溢出以后，漂浮在水面，如果不加治理，就会随着风浪流扩散开来。因此，首先要把溢油围起来，不让它散开。可以用由拖船施放的围油栏围住溢油。围油栏是用人造橡胶或塑料制成的软袋子，能浮在水面，上面再装上帘式或栅式的栏，用它围成一个圈，溢油就跑不出来了。清除溢油的方法有机械方法、化学方法和生物方法，各有不同用途，最好配合使用。机械方法对不同的原油有不同的方法：有些产区的原油中含蜡和沥青的成分比较高，到了水里凝结成块状，像我国出产的原油大部分属于这一类，对付这类原油，可以用拖网，把凝固的石油收集起来，装在船上带回；有些产区生产的石油入水后呈液态的，可以用亲油的材料（如特制的塑料）制成圆盘、扫帚、抹布、海绵，在海面把油吸起来，在船上把油刮下来或挤出来，再循环使用。用机械方法回收的石油带回岸上仍然可以用。把大量的溢油回收以后，海面上剩下的油可以喷洒消油化学药品。使药品与原油起化学作用，生成的物质或者能溶于水，或者分散成颗粒，沉到海底去，不管生成物质是什么样子，都要求是无毒的，不影响海洋生物生活的。生物方法利用一种嗜油细菌，在实验室里大量繁殖，喷洒到海面油膜上时，含菌的液体表面活性很强，迅速覆盖海面，而且细菌继续繁殖，把石油都吃掉.将石油烃转化成没有毒的有机物质，成为海洋中浮游动物的食品。适当地配合使用这三种方法，可以把海面的溢油彻底清除。
如溢出的原油已经扩散到海边，也要用围油栏把油围住，尽量不让它登陆。万一登陆污染沙滩和陆地时。只能使用各种清洁机械把它清除了。
海洋污染物毒性效应
俗语说“三条腿的蛤蟆不好找”，然而在河北太行山脚下行唐县的矿场水坑中却有大量的“三腿蛙”。这些青蛙自幼生活在矿坑的雨水中，可能水中存在的大量矿物质或重金属在青蛙蜕变过程中对其生长发育造成影响，导致变异。这些存在于外界环境中的外源化学物，能被机体接触并进入体内，干扰或破坏机体的正常生理功能，引起暂时性或持久性的毒性效应甚至危及生命。毒性效应按表现形式可以分为生长效应、生殖效应、形态结构效应、行为效应及致死效应，致死效应是最强烈的损伤效应，受影响机体在短时间内死亡。
毒性效应产生的机理主要是对酶的抑制，另外有可能进入体内与受体结合、或使得生物膜通透性改变、或发生自由基反应等等，有急性毒性效应和慢性毒性效应之分。当外来化学物质进入海洋环境，使得海洋生物一次性（或24小时内多次）暴露于高浓度的外源化学物、在短时间内引起的毒性作用，就是急性毒性作用。常常通过急性毒性试验得到外源化学物的半致死浓度.进而研究其毒性大小，探求化学物的致死剂量，以初步评估其对人类可能毒害的危险性。
有些污染我们很容易找到污染源，例如通过排污管排入河道的排污口，进行离岸排放的深海排放口等，这些属于点源污染。但是还有些污染我们却很难确定其污染源，它们属于面源污染，经由降雨、土壤渗沥、表层流等渗滤进入表层水、地下水造成大面积污染事件的发生。这样的污染，往往是由人们近期或过去的陆地活动造成的，比如农业、林业的施肥，大面积的施放农药，道路等交通线路释放的污染，从化工厂月放的污染物进入大气后发生的大气沉降等等。这些污染源单独来看可能都不严重，但是对于其受纳环境来说，其综合污染有可能很强。
英国苏格兰“2007年重要水管理事件报告”指出，对于河流、湖泊及海湾，农业造成的面源污染都是最大污染源，从2005年起实施“水环境管理法规”治理面源污染。面源污染的控制和治理比点源污染难得多，其控制和治理需要人们从根本上改变对土地的使用及管理方式，并制定法规有效地管理土地的使用。英国认为，为控制、管理面源污染，需要采取两个重要措施：建立可持续城市排水系统以及鼓励敏感流域耕作，这是对于面源污染的主动防御措施，在英国选定了40个汇水流域优先监控其因农业耕作造成的污染情况，管理土地使用，确保排水达到汇水流域的生态要求，降低农业而碩污染。
留下一片蔚蓝的海洋
保护海洋环境，使它能保证可持续发展，才能使开发海洋宝物的事业更有成效。
保护海洋环境不仅是个技术问题，法制和管理更为重要，在某种程度上，管理也是技术。
最重要的是使全人类都有海洋意识和海洋环境保护意识。特别是各级决策人，更要有自觉的海洋保护意识和可持续发展观念。人人都要处理好发展与环境的关系、当前经济利益与长远经济和环境效益的关系、局部利益与全局环境影响的关系。有些产业和海洋工程从当前、局部、经济效益来看可能是获利的、合算的，可是从长远、全局、环境影响来分析则是不合算的，甚至是不能允许的，环境大道理要管经济小道理，就坚决不可行。
国际上制定了公约，以防止船舶、陆源物质、海洋开发、倾倒废物、核动力船舶等对海洋环境造成污染。世界各国都制定了本国的相应的海洋法规。我国也逐步制定了保护海洋环境的法律、法规。
有了法律、法规还不够，不能只靠自觉遵守，必须有执法的机构。沿海岸线建立监视管理体系，用海监飞机和海监船不断巡逻。在监测的基础上发现违法的事件，造成污染的要及时处理、处罚，并且组织工程队伍，采取措施治理污染。对陆上排污也要根据监测结果管理，纠正超标排污。
对宝贵的海岸线要作功能区划分，根据科学分析，考虑到历史情况和需求，适宜进行什么开发项目，划分各种功能区，分别作港口、盐田、工业、发电、养殖、农业、旅游之用。地方各级政府不能擅自改变功能区的划分。要建立海洋环境自然保护区，在区内不得进行任何破坏环境的海洋开发活动。
有了强有力的法制管理，再加上运用先进的技术，二者相得益彰，才能够给子孙后代留下一片蔚蓝色的、干净健康的海洋环境。
年轻朋友们！海洋宝库中有着琳琅满目的宝物，而技术是打开这座宝库的金钥匙。21世纪是海洋世纪，开发海洋资源有着非常重要的意义。我们要打开这座宝库，使它为人类造福；我们又要保护好这座宝库，保护好它的环境，使宝库永远聚宝，为人类子子孙孙永续利用。我们要从年轻时就认识到海洋宝库的丰富，建立起海洋意识和海洋环境意识，掌握海洋开发和海洋环境保护的技术，在21世纪这个海洋世纪中建功立业！