陳斯婷,楊淑珍,陳斌,姜尚

(1.自然資源部第三海洋研究所 廈門 361005;2.廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院河口生態(tài)安全與環(huán)境健康福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 漳州 363105)

中華白海豚(Sousa chinensis)是世界自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)瀕危物種紅色名錄“易?！蔽锓N,是我國(guó)一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)水生哺乳動(dòng)物[1-3]。中華白海豚對(duì)棲息地環(huán)境要求較高,喜歡棲息在亞熱帶海區(qū)的咸淡水交匯水域,在我國(guó)主要分布于東南沿海的近岸及河口水域,福建、廣東、廣西以及我國(guó)香港、澳門和臺(tái)灣等地的沿岸海域均能發(fā)現(xiàn)其蹤跡[4-8]。廈門灣位于九龍江入?？?是中華白海豚的重要棲息地之一。中華白海豚作為近岸棲息的物種,極易受到海洋工程建設(shè)、漁業(yè)資源過(guò)度捕撈等人類活動(dòng)的影響。當(dāng)前關(guān)于中華白海豚的影響研究鮮見具體的海洋工程對(duì)中華白海豚的影響。本研究以廈門英春—圍里海底電纜工程為例,評(píng)價(jià)工程建設(shè)對(duì)中華白海豚及其棲息地的影響,以期為海洋工程建設(shè)對(duì)水生野生保護(hù)動(dòng)物的保護(hù)管理提供借鑒。

1 項(xiàng)目概況

1.1 工程概況

廈門英春—圍里海底電纜工程位于廈門同安灣,廈門大橋與集美大橋之間的海域。海底電纜線路從新集美電纜終端站下海,至廈門島內(nèi)新環(huán)島路電纜終端站登陸,海纜線路長(zhǎng)約3.7 km[9]。工程施工設(shè)計(jì)主要分為試航、掃海、預(yù)挖溝施工、敷設(shè)主牽引鋼纜、登陸準(zhǔn)備、始端登陸施工、終端登陸等環(huán)節(jié)。施工期的主要工程行為包括掃海、集美登陸端的預(yù)挖溝施工、敷設(shè)主牽引鋼纜、施工船舶敷埋等。本海底電纜工程位于同安灣廈門大橋和集美大橋之間海域,處于廈門中華白海豚保護(hù)區(qū)外圍保護(hù)地帶,與中華白海豚保護(hù)區(qū)核心區(qū)的最近距離約

2.6 km。

1.2 廈門中華白海豚保護(hù)區(qū)概況

1997年廈門市建立中華白海豚省級(jí)自然保護(hù)區(qū),于2000年升級(jí)為廈門珍稀海洋物種國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)。中華白海豚保護(hù)區(qū)核心區(qū)為第一碼頭和嵩嶼聯(lián)線以北、高集海堤以南的35 km2海域,以及鐘宅、劉五店、澳頭、五通4點(diǎn)連線的同安灣口20 km2海域,總面積55 km2。而廈門市其他海域?yàn)橹腥A白海豚保護(hù)區(qū)外圍保護(hù)地帶,面積255 km2。廈門中華白海豚保護(hù)區(qū)未細(xì)分緩沖區(qū)和實(shí)驗(yàn)區(qū),實(shí)行非封閉性管理[10]。本工程附近海域較少發(fā)現(xiàn)中華白海豚的分布[2]。

2 工程建設(shè)對(duì)中華白海豚的影響分析

工程建設(shè)對(duì)中華白海豚的影響主要是施工期的懸浮泥沙、海纜施工船舶噪聲、施工船舶航行,以及對(duì)中華白海豚餌料生物的影響。

2.1 施工期懸浮泥沙對(duì)中華白海豚的影響分析

從生理結(jié)構(gòu)上來(lái)看,中華白海豚是用肺呼吸的水生哺乳動(dòng)物,這有別于用鰓呼吸的魚類,它呼吸時(shí)頭部露出水面直接呼吸空氣,渾濁的水體對(duì)其呼吸影響不大;其視覺不發(fā)達(dá),主要依靠位于頭部的回聲定位系統(tǒng)來(lái)探測(cè)周圍環(huán)境和識(shí)別物體,進(jìn)行攝食活動(dòng)和個(gè)體間的溝通聯(lián)系[11],由此推測(cè)水中泥沙懸浮物的增加對(duì)中華白海豚的攝食影響較小。

從生境選擇上來(lái)看,中華白海豚對(duì)水的透明度、表層和亞表層水溫沒有明顯的偏好[6,12-13]。

從生態(tài)習(xí)性上來(lái)說(shuō),中華白海豚長(zhǎng)期生活在河口海域,通常河口海域水體較渾濁,表明中華白海豚對(duì)渾濁水體具有一定的適應(yīng)性。2007年3月19日在雞嶼水域發(fā)現(xiàn)9頭白海豚時(shí),正值退潮,雞嶼附近形成了面積比較大的渾濁區(qū)域,但仍見白海豚在其中自由活動(dòng)、攝食。2007年11月13日、11月20日在目嶼島與海門島之間,及雞嶼南側(cè)渾濁的海域中發(fā)現(xiàn)10頭中華白海豚,經(jīng)監(jiān)測(cè)海水中懸浮物分別為27 mg/L和22 mg/L。另外,經(jīng)取樣監(jiān)測(cè),當(dāng)時(shí)周邊非渾濁區(qū)域海水中懸浮泥沙含量為

11～16 mg/L。

從行為學(xué)上來(lái)說(shuō),中華白海豚長(zhǎng)期的進(jìn)化使其對(duì)外界環(huán)境變化具有一定的趨避能力。懸浮物的負(fù)面影響可能會(huì)增加海豚體表感染細(xì)菌的機(jī)會(huì),特別是新生的幼豚,但是考慮到中華白海豚可能會(huì)回避施工噪聲滋擾,遠(yuǎn)離混濁區(qū),受到的影響可能會(huì)比較小[14]。

本工程施工期懸浮泥沙主要是廈門島登陸端電纜人工沖埋,以及中間海域電纜埋設(shè)作業(yè)產(chǎn)生的懸浮泥沙。懸浮泥沙在海水中的沉降、遷移、擴(kuò)散過(guò)程,采用二維對(duì)流擴(kuò)散方程進(jìn)行計(jì)算:

根據(jù)計(jì)算,海底電纜鋪設(shè)作業(yè)引起懸浮泥沙濃度增量超過(guò)100 mg/L的影響面積約4.11 km2;超過(guò)50 mg/L的影響面積約5.43 km2;超過(guò)20 mg/L的影響面積約7.39 km2;超過(guò)10 mg/L的包絡(luò)面積約9.25 km2(圖1)。由于中華白海豚用肺呼吸,對(duì)渾濁水體具有一定的適應(yīng)性和趨避能力,而且中華白海豚靠回聲定位系統(tǒng)覓食、回避敵害和與同伴溝通,因此施工產(chǎn)生的懸浮泥沙濃度增加將對(duì)中華白海豚的活動(dòng)空間有短暫的影響,但不會(huì)對(duì)中華白海豚的活動(dòng)產(chǎn)生明顯的影響。工程建設(shè)引起的懸浮泥沙濃度增量10 mg/L的包絡(luò)線,未到達(dá)中華白海豚保護(hù)區(qū)核心區(qū)邊界,與核心區(qū)邊界距離約1.6 km。而且從近年來(lái)中華白海豚觀測(cè)結(jié)果來(lái)看,該工程附近海域較少發(fā)現(xiàn)中華白海豚的分布。

圖1 施工全過(guò)程的懸浮泥沙影響包絡(luò)線

2.2 海纜施工船舶噪聲對(duì)中華白海豚的影響分析

美國(guó)國(guó)家海洋漁業(yè)局(NMFS)頒布的鯨豚類A級(jí)(物理性傷害等級(jí))最大可承受聲壓標(biāo)準(zhǔn)為180 dB,以及B級(jí)(行為妨礙等級(jí))海洋哺乳動(dòng)物可承受的單脈沖聲級(jí)160 dB和持續(xù)干擾聲級(jí)120 dB[15-16]。

施工船舶噪聲對(duì)白海豚的影響主要是噪聲源在水中傳播的影響。聲波在淺海的傳播衰減規(guī)律不同于在空氣介質(zhì)傳播,廈門大學(xué)許肖梅等采用射線聲學(xué)模型仿真得到的聲信號(hào)隨距離的變化關(guān)系(海深40 m,聲源處于水下3 m,接收機(jī)處于水下5 m),大致符合平方反比規(guī)律[17]。廈門大學(xué)許肖梅等對(duì)漳州郭坑簋渡鐵路橋附近的兩臺(tái)采砂船同時(shí)工作的水下噪聲進(jìn)行測(cè)量(測(cè)量點(diǎn)水深10 m,水聽器所處深度5 m)結(jié)果為:在距離采砂船較近(5m)時(shí),2.032 k Hz頻點(diǎn)上所測(cè)的噪聲譜級(jí)為109 d B,在距離為20 m相同的頻點(diǎn)上,所測(cè)到的譜級(jí)為102 dB,在30 m處所測(cè)到的譜級(jí)為101 dB。在離采砂船5 m的近距,與在同樣頻點(diǎn)上無(wú)采砂船工作時(shí)的77.5 dB的水下環(huán)境背景聲相比,噪聲強(qiáng)度提高了約30 d B[18]。隨著傳播距離的增大,譜級(jí)逐漸衰減。而船舶產(chǎn)生的機(jī)械噪音,可能干擾白海豚用回音定位和個(gè)體間交流,增加被船舶傷害的風(fēng)險(xiǎn)。

本工程水下噪聲主要是施工船舶作業(yè)及航行。類比上述監(jiān)測(cè)結(jié)果,施工造成水下聲壓在距離施工船舶5 m時(shí),2.032 k Hz頻點(diǎn)上所測(cè)的噪聲譜級(jí)為109 dB,低于120 dB(非脈沖式噪聲可對(duì)動(dòng)物產(chǎn)生行為妨害的限值)[15],而且隨著傳播距離的增大,聲波能量在傳播中隨距離的增加呈平方反比規(guī)律衰減,主要局限于施工區(qū)域及其周邊?？偟脑肼暭?jí)別遠(yuǎn)低于NMFS頒布的鯨類最大可承受聲壓標(biāo)準(zhǔn)180 d B;對(duì)中華白海豚的聽覺影響較小,不會(huì)造成中華白海豚的聽力損失。而且施工噪聲具有間歇性,因此其影響范圍有限[16]。

另外,中華白海豚一般可以在喧鬧的海洋環(huán)境噪聲下嬉戲、生存,具有一定的抗水下環(huán)境噪聲干擾的能力,且中華白海豚等海洋生物在受到噪聲影響時(shí),會(huì)自動(dòng)避開游向遠(yuǎn)處。工程作業(yè)可能引起中華白海豚的回避行為,對(duì)交流產(chǎn)生一定的滋擾影響。

2.3 施工船舶航行對(duì)中華白海豚的影響分析

施工期來(lái)往的船舶數(shù)量增多,船只的頻繁活動(dòng)不僅可能造成白海豚生境的割裂,還可能導(dǎo)致中華白海豚因躲避不及,而遭遇船舶的撞擊或螺旋槳的傷害的風(fēng)險(xiǎn)有所提高。船舶撞擊的風(fēng)險(xiǎn)與船只的類型和航行速度有關(guān),船舶的撞擊和螺旋槳致死致傷主要是來(lái)自高速航行的船只[14,19]。船舶由遠(yuǎn)及近靠近中華白海豚時(shí),如果船舶速度較快,中華白海豚可能沒有足夠的時(shí)間反應(yīng),被船體或是螺旋槳撞傷或是致死;如果船舶速度控制在較低的水平,讓中華白海豚有足夠的反應(yīng)時(shí)間,可采取適當(dāng)?shù)奶颖苄袨橐员荛_船舶。Sai等[20]研究發(fā)現(xiàn),中華白海豚對(duì)海上船舶交通的反應(yīng)并沒有很明顯的變化,但會(huì)影響白海豚的出沒和游行速度。因此,工程施工期要嚴(yán)格按照《廈門市中華白海豚保護(hù)規(guī)定》中規(guī)定的船舶通航速度,最大航速不得超過(guò)8 n mile/h[21],這樣對(duì)中華白海豚直接傷害的可能性是比較小的;而且中華白海豚在廈門海域具有較大的活動(dòng)范圍,對(duì)船舶行駛具有一定的適應(yīng)能力和躲避能力。

2.4 對(duì)中華白海豚餌料生物的影響

中華白海豚餌料生物魚類的種類主要為鯡科、鳀科、鯔科和石首魚科等魚類。本工程施工對(duì)餌料生物的影響主要包括3個(gè)方面:①懸浮泥沙對(duì)漁業(yè)生存空間的影響;②減少漁業(yè)資源空間;③施工噪聲的影響。

懸浮泥沙對(duì)魚類的影響主要表現(xiàn)為直接殺死魚類個(gè)體;降低魚類生長(zhǎng)率及其對(duì)疾病的抵抗力;影響魚類的繁殖;改變其洄游習(xí)性;降低其餌料生物的密度;降低其捕食率等。但施工期對(duì)餌料生物的影響不是永久性的,而是可逆的,隨著施工結(jié)束而恢復(fù)。

3 中華白海豚的保護(hù)措施

為了降低海底電纜工程建設(shè)對(duì)廈門中華白海豚的影響,應(yīng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施,以保護(hù)中華白海豚及其棲息環(huán)境。

(1)開展施工期中華白海豚活動(dòng)觀測(cè)計(jì)劃,密切注意觀察施工船舶周圍區(qū)域是否有中華白海豚出入,應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)半徑500 m監(jiān)視范圍內(nèi)連續(xù)監(jiān)測(cè)5 min以上[19],確保施工范圍內(nèi)沒有中華白海豚活動(dòng)后方可開始施工。

(2)開展施工監(jiān)理,并觀察對(duì)中華白海豚的影響,必要時(shí)立即采取措施,例如利用船只對(duì)中華白海豚進(jìn)行聲學(xué)驅(qū)趕;甚至?xí)簳r(shí)停止施工。施工時(shí),應(yīng)密切注意觀察施工船舶周圍海域是否有中華白海豚出沒,若有,應(yīng)立即停止施工,注意避讓,避免施工船舶機(jī)械對(duì)中華白海豚造成直接傷害等。一旦發(fā)現(xiàn)中華白海豚的異常情況,應(yīng)立即向主管部門報(bào)告,并積極配合保護(hù)區(qū)主管部門等采取應(yīng)急救助措施。

(3)根據(jù)《廈門市中華白海豚保護(hù)規(guī)定》,在廈門中華白海豚自然保護(hù)區(qū)內(nèi)進(jìn)行活動(dòng),海上船舶除執(zhí)行緊急任務(wù)或搶險(xiǎn)救災(zāi)、救護(hù)等特殊情況外,內(nèi)港航速不得超過(guò)8節(jié),同安灣海域航速不得超過(guò)10節(jié)[21]。本項(xiàng)目施工船舶航速不得超過(guò)10節(jié),航行時(shí)應(yīng)注意觀察周邊海域的中華白海豚的活動(dòng)情況。若發(fā)現(xiàn)有中華白海豚活動(dòng),則應(yīng)注意避讓,以免對(duì)中華白海豚造成傷害。

(4)大力宣傳保護(hù)中華白海豚的相關(guān)規(guī)定和獎(jiǎng)懲機(jī)制,尤其是對(duì)海上作業(yè)人員,包括漁民、工程作業(yè)人員以及船只、快艇駕駛員;開展中華白海豚保護(hù)及救助方面的宣傳和培訓(xùn),提高對(duì)中華白海豚的關(guān)注度及責(zé)任感。

(5)環(huán)境監(jiān)測(cè)計(jì)劃中應(yīng)包括中華白海豚活動(dòng)觀測(cè)計(jì)劃。按規(guī)定開展生態(tài)補(bǔ)償,如開展中華白海豚餌料魚類增殖放流等。

4 結(jié)論與展望

廈門英春—圍里海底電纜工程位于廈門中華白海豚保護(hù)區(qū)外圍保護(hù)地帶,工程施工期懸浮泥沙、施工噪聲、施工船舶往來(lái)等可能對(duì)中華白海豚及其棲息地產(chǎn)生一定影響,采取相關(guān)環(huán)保措施的情況下,可減緩其影響。

單個(gè)海洋工程對(duì)廈門中華白海豚的影響可能較小,但長(zhǎng)期涉海工程建設(shè)的累積性影響還有待進(jìn)一步研究。另外,鑒于海洋工程等人類活動(dòng)對(duì)中華白海豚的影響因素復(fù)雜,應(yīng)著手于對(duì)人類活動(dòng)影響機(jī)制及多種影響綜合作用的研究,加強(qiáng)對(duì)中華白海豚的跟蹤監(jiān)測(cè),提出相應(yīng)的保護(hù)措施[22]。