由于風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲對(duì)周圍環(huán)境的影響不容忽視，對(duì)于陸上風(fēng)電，距風(fēng)機(jī)機(jī)位較近的地區(qū)不利于生活及工作。風(fēng)機(jī)噪聲問題已成為陸上風(fēng)電場(chǎng)選址的制約因素之一，并且經(jīng)研究，《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則聲環(huán)境》中的點(diǎn)聲源距離衰減計(jì)算公式并不完全適用于風(fēng)機(jī)噪聲值預(yù)測(cè)，這對(duì)于陸地風(fēng)機(jī)的選址造成了更大的影響。

海上風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)將產(chǎn)生海洋噪聲污染，對(duì)工程海域的生態(tài)環(huán)境帶來一定的影響，特別是施工期和運(yùn)營(yíng)期水下噪聲對(duì)海洋生物的影響。在建設(shè)期，打樁施工會(huì)向水下輻射較高強(qiáng)度、寬頻帶的噪聲，對(duì)海洋哺乳動(dòng)物和石首魚科魚類造成一定程度的影響；在運(yùn)營(yíng)期，由于風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和機(jī)艙內(nèi)的機(jī)械振動(dòng)均會(huì)帶來水下噪聲，且這個(gè)過程是海上風(fēng)電場(chǎng)整個(gè)生命周期中最長(zhǎng)的一個(gè)階段，將對(duì)風(fēng)電場(chǎng)水域環(huán)境產(chǎn)生長(zhǎng)期影響。而且海上風(fēng)電場(chǎng)在施工期和運(yùn)營(yíng)期產(chǎn)生的水下噪聲對(duì)海洋生物的影響評(píng)估目前在全世界范圍內(nèi)仍顯不足。因此，為了加強(qiáng)對(duì)海洋環(huán)境和生物資源的保護(hù)，開展對(duì)風(fēng)電場(chǎng)噪聲傳播的研究工作勢(shì)在必行。

施工期風(fēng)電場(chǎng)噪聲影響分析

1噪聲源分析

施工期噪聲源主要包括以下兩類：

(1) 施工機(jī)械

施工現(xiàn)場(chǎng)的各類機(jī)械設(shè)備包括：混凝土攪拌車、打樁機(jī)、兩棲挖掘機(jī)、裝載機(jī)、挖掘機(jī)、推土機(jī)、建筑用塔、振動(dòng)平碾機(jī)、蛙式打夯機(jī)、振搗器、電氣接線埋設(shè)噪聲等。其中，最顯著噪聲來源為水下沖擊式打樁機(jī)，水下沖擊式打樁的聲源強(qiáng)度很大，產(chǎn)生的噪聲形式為脈沖式，而且打樁是一個(gè)連續(xù)的過程，因此表現(xiàn)為一個(gè)連續(xù)的脈沖式噪聲波形。施工打樁噪聲為海上風(fēng)電場(chǎng)施工過程中的最大噪聲源，且在聲污染排放中所占比例遠(yuǎn)大于其他噪聲源。

(2) 運(yùn)輸船只、車輛

海上風(fēng)電場(chǎng)施工運(yùn)輸包括陸上運(yùn)輸和海上運(yùn)輸，陸上運(yùn)輸需要汽車，海上運(yùn)輸需要船只，這些汽車船只也會(huì)對(duì)海洋噪聲產(chǎn)生影響，特別是船只，將對(duì)施工海域產(chǎn)生強(qiáng)度很大的水下噪聲。船舶噪聲主要包括內(nèi)部的機(jī)械噪聲和船只底部的螺旋槳噪聲，當(dāng)船只的速度較小時(shí)，內(nèi)部的機(jī)械噪聲為船只水下噪聲的主要來源；當(dāng)船只速度較高時(shí)，船只底部的螺旋槳噪聲在船舶水下噪聲中占很大比例。

2施工期噪聲對(duì)海洋生物的影響

施工期噪聲對(duì)海洋生物會(huì)帶來許多影響，目前我國(guó)尚未制定水下聲環(huán)境的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，也尚未頒布海洋噪聲對(duì)海洋哺乳動(dòng)物或魚類可承受的噪聲聲壓級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)美國(guó)國(guó)家海洋漁業(yè)局現(xiàn)行采用的（過渡性）保護(hù)門限值和國(guó)內(nèi)外的海洋生物水下噪聲耐受性研究成果，得到部分海洋生物噪聲耐受閾值，見表1。

表1 部分海洋生物耐受閾值

為有效預(yù)測(cè)和減少海上風(fēng)機(jī)噪音帶來的危害，有學(xué)者通過模擬預(yù)測(cè)結(jié)果預(yù)測(cè)其打樁施工時(shí)的影響范圍，結(jié)果如表2所示，計(jì)算部分海洋生物在單個(gè)風(fēng)機(jī)樁基在撞擊式施工時(shí)所對(duì)應(yīng)的影響距離，預(yù)測(cè)水深在1.5m、5m、10m和15m 處時(shí)，應(yīng)確立對(duì)海洋哺乳動(dòng)物行為產(chǎn)生干擾的警告區(qū)域范圍為500m、150m、150m和500m，故選擇最大值500m作為對(duì)海洋哺乳動(dòng)物行為產(chǎn)生干擾的警告區(qū)域范圍，同理，選擇2500m作為石首魚科安全距離。

表2 風(fēng)機(jī)樁基施工安全距離

運(yùn)營(yíng)期風(fēng)電場(chǎng)噪聲影響分析

海上風(fēng)電場(chǎng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中可能產(chǎn)生兩類噪聲：一是風(fēng)機(jī)葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)，在空氣中產(chǎn)生氣動(dòng)噪聲；二是機(jī)組內(nèi)部的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生噪聲：風(fēng)機(jī)葉片帶動(dòng)齒輪箱和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，機(jī)械傳動(dòng)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)（包括輪轂中活動(dòng)部件的機(jī)械噪聲）并通過風(fēng)輪機(jī)相應(yīng)結(jié)構(gòu)輻射到水中。這兩類噪聲傳播路徑下圖所示。

噪聲傳播方式

噪音傳播途徑主要分三種：第一種是風(fēng)機(jī)葉片的空氣動(dòng)力噪聲和機(jī)艙內(nèi)機(jī)械振動(dòng)通過空氣傳入水中，這部分噪聲由于水氣界面的存在，極大的阻礙了空氣噪聲向水中的傳播，另外風(fēng)機(jī)機(jī)艙通常高度為90m，在距離風(fēng)機(jī)水平距離21m以外空氣噪聲在水界面發(fā)生全反射，能量無法傳入水中，因此第一種途徑傳入水中的噪聲很微弱，可以忽略；第二種是機(jī)艙的機(jī)械振動(dòng)噪聲導(dǎo)致樁體的結(jié)構(gòu)振動(dòng)通過風(fēng)機(jī)的塔筒和樁基在水中的部分傳入水中，這部分是運(yùn)營(yíng)期水下噪聲的主要來源；第三種是樁體結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲通過樁基傳到海底，再由海底輻射回水中，聲波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生反射和透射，反射系數(shù)和透射系數(shù)與介質(zhì)特征阻抗有關(guān)。由于空氣的特征阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水的，因此，空氣聲波入水時(shí)，會(huì)發(fā)生全反射，透射入水聲波強(qiáng)度可近似為零。通過海底傳播的噪聲大小由海底沉積物類型決定，而結(jié)構(gòu)振動(dòng)輻射入水的噪聲，傳播距離最遠(yuǎn)，強(qiáng)度最大，是海上風(fēng)電場(chǎng)產(chǎn)生水下噪聲的主要來源。

有學(xué)者分析了在風(fēng)電工程建設(shè)不同時(shí)期下的海洋水環(huán)境、生物環(huán)境和底棲環(huán)境的環(huán)境狀況，結(jié)果表明：多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)會(huì)造成區(qū)域海洋水環(huán)境一定程度的降低，水質(zhì)污染因子超標(biāo)率增加；海上風(fēng)電工程對(duì)浮游生物的影響較大，施工建設(shè)行為會(huì)造成浮游生物損失；對(duì)底棲生物的影響是長(zhǎng)期不可逆的，主要和風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模和其占海面積有關(guān)；海上風(fēng)電工程建設(shè)對(duì)近岸海域和風(fēng)電場(chǎng)附近海域的影響較大，離岸較遠(yuǎn)的區(qū)域環(huán)境狀況受影響較小。此外，研究表明，僅僅是在一個(gè)海域的風(fēng)電場(chǎng)降低噪音，海豚每年減少1%的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)降低66%。由此可見，降低噪音，風(fēng)電場(chǎng)對(duì)海洋生物的影響能夠得到有效緩解。

建議措施

從可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)友好的角度，提出以下幾點(diǎn)針對(duì)海上風(fēng)電項(xiàng)目的對(duì)策與建議以減輕海上風(fēng)電項(xiàng)目對(duì)海洋環(huán)境的影響：

1、調(diào)整開發(fā)尺度和規(guī)模。謹(jǐn)慎地進(jìn)行海上風(fēng)電建設(shè)，減緩海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)速度和降低建設(shè)規(guī)模。同時(shí)，近岸海域生態(tài)環(huán)境較為敏感、脆弱，建議在等深線為-15米以外的近海區(qū)域內(nèi)進(jìn)行海上風(fēng)電建設(shè)。

2、加強(qiáng)施工監(jiān)管。國(guó)外海上風(fēng)電場(chǎng)發(fā)展起步早，對(duì)于打樁施工的監(jiān)管也較為成熟，總體上在安全區(qū)的劃定和緩沖措施的規(guī)定上比較完善。我國(guó)現(xiàn)在還未出臺(tái)較為完善的打粧施工管理及保護(hù)規(guī)范，可以結(jié)合國(guó)外成熟的打粧相關(guān)協(xié)議以及我國(guó)自身海洋環(huán)境的特點(diǎn)，設(shè)立相對(duì)明確、具有可操作性的管理措施，幫助完善打樁施工的監(jiān)管。

3、合理安排施工期。海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)會(huì)造成海洋浮游生物受損，評(píng)價(jià)結(jié)果表明春季施工對(duì)浮游生物的影響很大，因此在選擇施工期時(shí)應(yīng)盡量避免在春季進(jìn)行，將主要的施工行為安排在秋季，減少對(duì)海洋生物的影響。

4、采取底棲生物補(bǔ)償措施。海上風(fēng)電場(chǎng)對(duì)區(qū)域底棲生物具有毀滅性影響，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)、海底電纜敷設(shè)均破壞了原有的海洋底棲環(huán)境，造成底棲生物損失，這種影響是長(zhǎng)久而不可逆轉(zhuǎn)的。所以應(yīng)當(dāng)制定底棲生物定期增殖放流計(jì)劃，以恢復(fù)區(qū)域海洋底棲生物量水平，保證底棲生物群落結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

結(jié)語

海洋生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，不同生物群落相互依存，其中任何一個(gè)種群發(fā)生變化都可能引起其他生物種群的巨大變化。因此，研究海上風(fēng)電場(chǎng)施工、運(yùn)營(yíng)過程中的噪聲對(duì)海洋生物的影響具有重要意義。然而，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)海上風(fēng)電起步較晚，對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)施工、運(yùn)營(yíng)過程中的水下噪聲缺乏監(jiān)測(cè)，同時(shí)對(duì)海洋生物的聽閾范圍研究較少。因此，在總結(jié)國(guó)外研究成果的基礎(chǔ)上，有必要對(duì)我國(guó)海上風(fēng)電場(chǎng)開發(fā)過程中的水下噪聲進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，同時(shí)對(duì)不同海域重點(diǎn)生物的聽閾范圍展開研究，推算出重點(diǎn)生物對(duì)風(fēng)機(jī)噪聲的探測(cè)范圍，并對(duì)其行為反應(yīng)開展適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)研究，為有效保護(hù)海洋生物提供科學(xué)的理論依據(jù)。