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        勒門海上風電場建設對南澳候鳥省級自然保護區(qū)生態(tài)影響評價

        2019-11-22 14:33:43季芳楊錫濤
        綠色科技 2019年18期

        季芳 楊錫濤

        摘要:指出了汕頭勒門海上風電場項目距離南澳候鳥省級自然保護區(qū)9km范圍外,通過實地調(diào)查,分析了風電場對保護區(qū)鳥類可能造成的影響。結果表明:風電場址不在鳥類遷徙的主要通道上對候鳥遷徙影響可以忽略;噪聲和電磁輻射對遷徙鳥類影響不大;留鳥主要棲息于勒門列島各島嶼,未見到在風電場場址覓食和棲息,少數(shù)低飛候鳥可能存在撞機風險;最大的風險是風電場區(qū)域可能會形成鳥類新的覓食地,增加相撞的風險。在此影響分析的基礎上提出了相應的防范措施,以期為海上風電場的選址提供參考。

        關鍵詞:南澳;風電場;自然保護區(qū);鳥類遷徙;生態(tài)影響

        中圖分類號:$759.91 文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2019)18-0021-04

        1引言

        隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展,電力需求日益加大。風力發(fā)電作為一種清潔的可再生綠色能源,是新能源中極具發(fā)展?jié)摿Φ囊粋€領域。近年來世界風電年均增長超過30%,逐漸成世界范圍內(nèi)發(fā)展速度最快的能源。建設汕頭海上風電場,既是滿足當?shù)仉娏π枨笤鲩L的需要,也是符合國家能源發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃、優(yōu)化調(diào)整我國能源結構的重要措施。

        海上風電場相對于傳統(tǒng)能源對環(huán)境的影響小,但是其規(guī)模大,在其建設和運行中,會產(chǎn)生懸浮物、噪聲、固體廢棄物、廢氣等污染物,可能會對周邊生態(tài)尤其是鳥類行為產(chǎn)生影響,由于海上風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展在我國起步較晚,雖然目前尚缺乏海上風電建設對海洋環(huán)境、生態(tài)和資源影響的長期累積效應研究,但海上風電場對海洋生態(tài)環(huán)境影響不容忽視。海上風電的生態(tài)影響越來越受到政府的關注。所以在建設之前需要對其環(huán)境影響做出詳細分析,盡量減輕負面影響?,F(xiàn)以南澳勒門海上風電場為例,分析建設風電場對鳥類產(chǎn)生的主要影響,并提出一系列相應的防范措施減少項目對鳥類的影響,使風電產(chǎn)業(yè)發(fā)揮更大的社會效益和生態(tài)措施,也希望能夠為后期風電項目的建設、施工提供參考。

        2自然保護區(qū)及其風電規(guī)劃

        2.1自然保護區(qū)概況

        2.1.1自然環(huán)境特征

        廣東南澳候鳥省級自然保護區(qū)(以下簡稱“保護區(qū)”)位于廣東省東部沿海的汕頭市南澳縣境內(nèi),是省內(nèi)唯一以候鳥及其棲息環(huán)境作為主要保護對象的省級自然保護區(qū)。保護區(qū)由除南澳主島以外的22個島嶼組成,地理坐標為東經(jīng)116°5444"~117°1852”,北緯23°1319”~23°2917",總面積256.50hm2。其中烏嶼、平嶼、白涵和赤嶼4個島嶼統(tǒng)稱為“勒門列島”,芹澎島(即南北礁)、頂澎島(包括頂澎島、嶼仔、旗仔尾和二嶼4個島嶼)、南澎島和中澎島共8個島嶼統(tǒng)稱為“南澎列島”。按資源和管理將這22個島嶼劃分為3個功能區(qū),其中勒門列島4個島嶼為核心區(qū),南澳主島周邊的10個島嶼為緩沖區(qū),南澎列島的8個島嶼為實驗區(qū)。

        保護區(qū)地處廣東省東端,北回歸線貫穿南澳縣主島,屬亞熱帶季風氣候,海洋性氣候明顯,盛行東北風。受臺灣海峽窄管效應影響,風力資源十分豐富,素有“風島”之稱。季風性氣候明顯。冬季大風天數(shù)最多;春季次之;夏季最少。春、冬兩季大風日數(shù)占全年的67.6%。

        2.1.2鳥類資源

        保護區(qū)地處亞洲候鳥遷徙東亞線上,是每年亞洲候鳥南北來回遷徙經(jīng)過我國東南沿海的必經(jīng)之地,保護區(qū)天然的海島礁石環(huán)境和海島植被,為候鳥提供了良好的棲息、覓食環(huán)境,是候鳥遷徙線路中的重要“加油站”,具有豐富的候鳥資源。保護區(qū)歷年來的鳥類調(diào)查結果見表1。保護區(qū)內(nèi)鳥類116種,隸屬13目40科。保護區(qū)及南澳主島調(diào)查到的鳥類則共16目48科146種。其中包括國家I級保護鳥類2種,為白腹軍艦鳥(Fre-gataandrewsi)和白尾海雕(Haliaeetusalbicilla),國家Ⅱ級保護鳥類16種:分別是斑嘴鵜鶘(Pelecanusphil-ippensis)、紅腳鰹鳥(Sula sula)、海鸕鶿(Phalacro-coraxurile)、黃嘴白鷺(Egrettaeulophotes)、巖鷺(E.sa-cra)、鶚(Pandionhaliaetus)、普通鵟(Buteobuteo)、灰臉鵟鷹(Butasturindicus)、赤腹鷹(Accipiter soloensis)、松雀鷹(A.virgatus)、白腹海雕(Haliaeetusleucogaster)、黑鳶(Milvusmigrans)、紅隼(Falco tinnunculus)、燕隼(F.subbuteo)、褐翅鴉鵑(Centropussinensis)和小青腳鷸(Tringaguttifer)。

        保護區(qū)的鳥類中,非雀形目的種類和數(shù)量均較多,為67種,占57.76%,鵒形目為最,有26種,此外隼形目和鸛形目分別有10種和8種。在居留型方面,留鳥45種,占總數(shù)的38.79%;夏候鳥21種,占總數(shù)的18.10%;冬候鳥46種,占總數(shù)的39.66%,迷鳥或旅鳥4種,占總數(shù)的3.45%。南澳主島上物種數(shù)量最多,有86種。其次是南澎列島18種,案嶼16種,烏嶼14種,鳳嶼13種,白涵嶼和獵嶼12種,赤嶼最少只有4種。南澳島及其保護區(qū)各島嶼物種數(shù)量對比見圖1。

        2.2風電規(guī)劃概況

        南澳島的風能資源的開發(fā)利用已取得了較好的成績,成為全國第二大風電場,亞洲海島最大的風電場。此次新建的華能汕頭勒門海上風電場位于汕頭市東部、南澳縣南部海域的勒門列島附近,距離北側南澳島最近距離約18.5km,距離西側汕頭市陸地最近距離約14km。規(guī)劃容量為400MW,擬布置67臺6.0MW風電機組。用海面積約56km2。項目區(qū)域位于廣東南澳候鳥省級自然保護區(qū)南側、建設區(qū)域不涉及保護區(qū)范圍,距保護區(qū)白頸嶼最近距離9km(圖2)。本工程規(guī)劃的海上風電場址,水深在16~22m之間,海底地貌形態(tài)較簡單,海底地形相對平緩。陸上運維基地設有宿舍樓、辦公綜合樓、外委宿舍樓、活動中心、倉庫、GIS樓等,圍墻內(nèi)總占地面積約3.3hm2

        3風電場建設對鳥類生態(tài)影響預測與評價

        海上風電場的建設和運行對鳥類生態(tài)的影響集中在鳥類的棲息、覓食、飛行等行為。其影響程度受多種因素限制,比如風電場產(chǎn)生的噪音、電磁輻射與風電場周圍的環(huán)境特征,氣象特征,物種特別是鳥類的數(shù)量和種類,鳥類生活習性等息息相關。

        3.1風電場選址對鳥類的影響

        3.1.1遷飛路線

        南澳地區(qū)鳥類的長距離遷徙通道為“勒門列島一澳大利亞”、“南澎列島一澳大利亞”(圖3),風電場場址不在這兩條遷徙通道的主方向上;此外,施工期間運輸航線不在保護區(qū)的主方向上,對鳥類遷徙路線未形成隔離,有少量的鳥類可能在遷徙過程中,穿越風電場施工區(qū)域,施工所產(chǎn)生的噪聲將導致飛越風電場場址的鳥類因不適而改變飛行路線。因而對鳥類遷徙路線的影響甚微。

        南澳地區(qū)鳥類的短距離遷飛通道,主要為以勒門列島為中心到東南南彭列島的東南通道,以及以勒門列島為中心到北部官嶼、北官嶼的南北通道(圖3)。而風電場場址主要位于勒門列島的西部區(qū)域,且距勒門列島最近距離9km,且該區(qū)域不是鳥類的覓食區(qū)和棲息地,偶爾有鳥類飛過該區(qū)域,但個體數(shù)量較少,因而對鳥類短距離遷飛的影響甚微。

        3.1.2飛行高度

        南澳地區(qū)風電建設采用海底電纜,因此最大風險在于鳥類與風機相撞,根據(jù)多年鳥類觀測統(tǒng)計結果,鳥類在直接的長距離遷徙飛行高度約為300~500m,而風機葉片通常高度為30~130m,可見風機安裝對候鳥遷徙影響不大。鳥類在當?shù)囟掏净顒樱ㄈ缤涤谛菹⒌嘏c覓食地、飲水地等),以及不良的氣象條件下,如大霧、降雨或強逆風時,鳥類會降低飛行高度,從而增加與風電機相撞的概率。也有專家認為,鳥類在極端天氣下能避開風電場區(qū)域。因此項目對鳥類飛行影響較小。

        3.2風電場建設和運營的影響評價

        3.2.1大氣和水污染影響

        風電場對大氣污染主要來自來于施工、維修和拆除過程。風電場樁基作業(yè)由液壓打樁錘施打,樁基作業(yè)結束后采用抓斗挖泥船拋塊石護底,而在風機材料運輸和組裝主要由船舶和起重機完成,電纜布設也以鋪纜船鋪設完成。該過程使用的機械設備主要以柴油作為燃料,柴油機排放的有害物主要有:碳氫化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化合物(NO)、氧化硫及顆粒物質(zhì)等。該區(qū)域空氣流動速度快,在施工過程中所產(chǎn)生的有害氣體隨海風經(jīng)過9km擴散后,氣體濃度不具有危害性,對保護區(qū)的空氣幾乎沒有影響。

        施工和拆除中的水污染源主要來源于兩方面:一是海底泥沙再懸浮,二是機械漏油。風電場場址距保護區(qū)最近距離約9km,海底泥沙隨洋流逐漸沉淀,不會造成9km外的區(qū)域出現(xiàn)泥沙懸浮現(xiàn)象發(fā)生;泥沙和漏油的影響可以通過工作質(zhì)量的控制加以改善。

        3.2.2噪聲影響

        在施工、維修和拆除過程中,噪聲污染主要來自以下兩方面,一是在風機材料運輸和組裝過程中,運輸船和起重機所產(chǎn)生的噪音;二是風機塔架基礎結構采用鋼管柱直接打人海底,與鋼管柱四周鋪設塊石或碎石碰撞產(chǎn)生的噪聲。噪聲可能將導致飛越風電場場址的鳥類因不適而改變飛行路線,但從長期觀察來看,每天飛越該區(qū)域的鳥類的個體數(shù)量很少超過100只。所以,受此影響的鳥類的數(shù)量低于0.1%,是可接受的。

        在運行過程中,噪聲主要來自兩個方面,一是風機的機械傳動噪聲,二是氣流噪聲。隨著制造技術水平的提高,風電機組噪聲的強度也在不斷下降。鳥類主要活動區(qū)域勒門列島,距離風電場9000m,運營所產(chǎn)生的噪聲隨距離的增加而消弱,小于海浪背景音。因此,風電場運營階段所產(chǎn)生噪音的影響可忽略。

        3.2.3電磁輻射影響

        風電場的輻射主要來自發(fā)電機、電動機、變電所和輸電線路。發(fā)電機、電動機的輻射一般比較小?,F(xiàn)代化的風機設計都對電磁輻射做出了嚴格的限制標準,風電場電磁輻射的影響將越來越小。輸電電纜的電磁場可能會對海洋生物帶來影響,因此多采用多導電纜系統(tǒng)以防止產(chǎn)生強磁場。海上風電一般采用海底電纜,對周邊電磁環(huán)境影響很小。目前的風機葉片材料大都選用玻璃纖維,風機正常運行發(fā)電時,無電磁波產(chǎn)生因而也就不會形成電磁干擾,只有當風機欲停止運行的制動過程中,金屬葉尖甩出,才會產(chǎn)生電磁波,風機對以150m外范圍產(chǎn)生的電磁干擾很小。風電場距離勒門列島最近距離為9km,因此風電場所產(chǎn)生的電磁輻射的影響可忽略。

        3.2.4視覺影響

        風電機組設備高度較高,在日光照射下會產(chǎn)生較長陰影,而且在機組轉動時,不僅會產(chǎn)生光影晃動,而且還將反射光線,鳥類的視覺將受到影響。但在風電場區(qū)域,鳥類個體數(shù)量不到總量的0.1%,不會影響鳥類群落及物種種群的正常發(fā)展。

        不同的鳥類其視野范圍和敏銳度也不盡相同,外界物體大小與物體在網(wǎng)膜上投影的大小有關系。用公式表示為:H=H/L×D。其中,H指網(wǎng)膜投影的大小,H指物體的大小,D眼球直徑(常數(shù)),L為眼睛與物體的距離。即網(wǎng)膜投影的大小與物體的大小成正比,而與距離成反比。施工期間的建筑高約200m,距保護區(qū)的最近距離為9000m,H為0.02。運營期間的風機高度約150m,H為0.01。風電運營期間,鳥類對新出現(xiàn)的風機相對較為敏感,但因其距離遠,相對降低鳥類對風電場的敏感度,經(jīng)過一定時間是能夠適應風電場的運營。

        3.2.5對鳥類繁殖棲息地和覓食地的影響

        鳥類繁殖棲息地主要為勒門列島的赤嶼和烏嶼島,這兩座島距風電場場址最近距離分別為10km和14km。國際上已建有的海上風電場對鳥類產(chǎn)生的最大影響范圍為800m,繁殖鳥是300m,根據(jù)多年的調(diào)查,在島上繁殖棲息的鳥類,主要活動區(qū)域為以島為圓心,半徑約1km的范圍,因此海上風電場風機、輸電線路、變電站產(chǎn)生的噪音和電磁干擾隨著距離的增加而逐漸消弱,因而對棲息地的影響非常有限。

        保護區(qū)中鳥類的覓食地主要位于勒門列島周圍水深20m以內(nèi),嶼外至南澎列島水深20~30m一帶。但是風電場建成一段時間之后,部分鳥類會對風電場內(nèi)的環(huán)境產(chǎn)生適應性,風電場又形成的魚礁效應,吸引更多的鳥類。比如Horns Rev海上風電場區(qū)域的黑海番鴨的出現(xiàn)的頻率要高于風電場建成之前,這也一定程度上增加鳥撞的風險。

        4減小影響的應對措施

        本項目雖不在保護區(qū)內(nèi),為了將風電施工期與運營期對區(qū)域環(huán)境的影響和對生態(tài)平衡的破壞降到最低,在建設過程中務必采取環(huán)保措施和生態(tài)恢復對策,促進風電場與自然和諧共處。同時,在項目實施前、施工期、運營期應積極做好生態(tài)監(jiān)測工作,以期掌握生態(tài)環(huán)境及生物多樣性動態(tài)變化情況,為后續(xù)風電項目的選址建設提供數(shù)據(jù)支撐。

        4.1在項目建設之前。建設方案的優(yōu)化

        確定風電場區(qū)域內(nèi)的動植物種類、鳥類遷徙通道、棲息地方位、生態(tài)環(huán)境保護區(qū)域的范圍,形成準確的生態(tài)環(huán)境評估結果,并將評估結果應用于風電場設計工作中??紤]整體環(huán)境和周圍因素,優(yōu)化風機機位布局,將風電場景觀與當?shù)爻亲匀坏孛簿坝^等有機地融為一體。避開高風險區(qū)域、采用警示色的風機葉片,減少對候鳥遷徙的影響:在設計時可通過改變轉速和風機排列布局來減輕噪音問題。

        4.2項目建設過程中。環(huán)境保護

        合理安排施工時間,避開鳥類遷徙季節(jié)。合理布置施工路線,與同區(qū)域其他風電場同時施工,減少施工期對鳥類的影響。在施工期進行嚴格的污染控制,按規(guī)定處理生活垃圾及施工垃圾,同時在施工期間的設備、船只的大氣排放物必須滿足相關的法規(guī)要求。

        4.3在項目建設完成后。生態(tài)監(jiān)測

        建立并完善海洋環(huán)境保護預警機制。積極開展海洋生物、鳥類、海洋漁業(yè)資源的相關跟蹤監(jiān)測,要做到將問題解決在萌芽狀態(tài)。加強鳥類監(jiān)測。協(xié)同保護區(qū)管理處組織專業(yè)人員,開展風電場區(qū)域鳥種類和數(shù)量監(jiān)測。在鳥類繁殖季,特別是燕鷗繁殖期間(4月30日至6月15日)需停止施工,并在候鳥大規(guī)模遷徙季節(jié)(春季3月20日至5月30日、秋季8月1日至10月30日、冬季11月10日至次年3月5日)密切觀測候鳥動向,做好觀測記錄。風電場的鳥類監(jiān)測全部納入保護區(qū)監(jiān)測計劃中,監(jiān)測結果由保護區(qū)相關科研人員統(tǒng)一分析和評估。風電場建成后,必須進行1~3年的鳥類死亡率監(jiān)測研究,一旦發(fā)現(xiàn)與夜間徙候鳥或白天集群遷徙、覓食的鳥類撞擊率較高的風電機應立即移走或拆除。對風電場的管理人員進行鳥類知識的宣傳和相關指導,并和保護區(qū)建立必要的工作聯(lián)系,發(fā)現(xiàn)珍稀保護鳥類受傷時,應盡快通知保護區(qū)人員救治。

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