由于風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲對周圍環(huán)境的影響不容忽視，對于陸上風(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)電場選址的制約因素之一，并且經(jīng)研究，《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則聲環(huán)境》中的點(diǎn)聲源距離衰減計算公式并不完全適用于風(fēng)機(jī)噪聲值預(yù)測，這對于陸地風(fēng)機(jī)的選址造成了更大的影響。

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

施工期風(fēng)電場噪聲影響分析

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，而且打樁是一個連續(xù)的過程，因此表現(xiàn)為一個連續(xù)的脈沖式噪聲波形。施工打樁噪聲為海上風(fēng)電場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，這些汽車船只也會對海洋噪聲產(chǎn)生影響，特別是船只，將對施工海域產(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，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，船只底部的螺旋槳噪聲在船舶水下噪聲中占很大比例。

2施工期噪聲對海洋生物的影響

施工期噪聲對海洋生物會帶來許多影響，目前我國尚未制定水下聲環(huán)境的評價標(biāo)準(zhǔn)，也尚未頒布海洋噪聲對海洋哺乳動物或魚類可承受的噪聲聲壓級標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)美國國家海洋漁業(yè)局現(xiàn)行采用的（過渡性）保護(hù)門限值和國內(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)測結(jié)果預(yù)測其打樁施工時的影響范圍，結(jié)果如表2所示，計算部分海洋生物在單個風(fēng)機(jī)樁基在撞擊式施工時所對應(yīng)的影響距離，預(yù)測水深在1.5m、5m、10m和15m 處時，應(yīng)確立對海洋哺乳動物行為產(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作為對海洋哺乳動物行為產(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)營期風(fēng)電場噪聲影響分析

海上風(fēng)電場在運(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，在空氣中產(chǎn)生氣動噪聲；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)葉片帶動齒輪箱和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動過程中，機(jī)械傳動會產(chǎn)生振動（包括輪轂中活動部件的機(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)葉片的空氣動力噪聲和機(jī)艙內(nèi)機(jī)械振動通過空氣傳入水中，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)械振動噪聲導(dǎo)致樁體的結(jié)構(gòu)振動通過風(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)營期水下噪聲的主要來源；第三種是樁體結(jié)構(gòu)振動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)時會發(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，會發(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：多個風(fēng)電場建設(shè)會造成區(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)電工程對浮游生物的影響較大，施工建設(shè)行為會造成浮游生物損失；對底棲生物的影響是長期不可逆的，主要和風(fēng)電場規(guī)模和其占海面積有關(guān)；海上風(fēng)電工程建設(shè)對近岸海域和風(fēng)電場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，僅僅是在一個海域的風(fēng)電場降低噪音，海豚每年減少1%的風(fēng)險就會降低66%。由此可見，降低噪音，風(fēng)電場對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)針對海上風(fēng)電項目的對策與建議以減輕海上風(fēng)電項目對海洋環(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)電場建設(shè)速度和降低建設(shè)規(guī)模。同時，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。國外海上風(fēng)電場發(fā)展起步早，對于打樁施工的監(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。我國現(xiàn)在還未出臺較為完善的打粧施工管理及保護(hù)規(guī)范，可以結(jié)合國外成熟的打粧相關(guān)協(xié)議以及我國自身海洋環(huán)境的特點(diǎn)，設(shè)立相對明確、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)電場建設(shè)會造成海洋浮游生物受損，評價結(jié)果表明春季施工對浮游生物的影響很大，因此在選擇施工期時應(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)電場對區(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)是一個動態(tài)系統(tǒng)，不同生物群落相互依存，其中任何一個種群發(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)電場施工、運(yùn)營過程中的噪聲對海洋生物的影響具有重要意義。然而，與發(fā)達(dá)國家相比，我國海上風(fēng)電起步較晚，對海上風(fēng)電場施工、運(yùn)營過程中的水下噪聲缺乏監(jiān)測，同時對海洋生物的聽閾范圍研究較少。因此，在總結(jié)國外研究成果的基礎(chǔ)上，有必要對我國海上風(fēng)電場開發(fā)過程中的水下噪聲進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，同時對不同海域重點(diǎn)生物的聽閾范圍展開研究，推算出重點(diǎn)生物對風(fēng)機(jī)噪聲的探測范圍，并對其行為反應(yīng)開展適當(dāng)?shù)膶嶒炑芯浚瑸橛行ПＷo(hù)海洋生物提供科學(xué)的理論依據(jù)。