淺談跨海大橋工程對海洋環(huán)境的影響

1、淺談跨海大橋工程對海洋環(huán)境的影響摘 要：跨海大橋是指橫跨海峽、海灣等海上的橋梁，這類橋梁的跨度一般都比較長，短則幾千米，長則數(shù)十千米，所以對技術(shù)的要求極高，是頂尖橋梁技術(shù)的體現(xiàn)?？绾４髽蚬こ探?jīng)濟效益、社會效益和戰(zhàn)略意義重大，同時這樣投資巨大、超大型和長周期的海洋工程建設(shè)項目對海洋生態(tài)環(huán)境的影響是難以避免的。本文綜合跨海大橋施工期和運營期，詳細分析跨海大橋工程對海洋環(huán)境產(chǎn)生的影響。關(guān)鍵詞：跨海大橋；海洋環(huán)境；影響1、引言 20世紀(jì)90年代開始，中國橋梁建設(shè)者就積極開展從內(nèi)陸建橋向跨海建橋的研究和謀劃，大跨、輕型、快速施工是21世紀(jì)跨海橋梁發(fā)展的方向。2005年建成的東海大橋是中國第一座真正意義上

2、的跨海大橋，全長32.5km，當(dāng)時是全球30多座跨海大橋中最長的一座；而2008年建成通車的杭州灣跨海大橋，全長36km，又改寫了這項世界之最。根據(jù)中國高速公路網(wǎng)規(guī)劃（2009年1月交通運輸部頒布）等交通規(guī)劃和中國江河海域分布及橋梁建設(shè)需求，未來大型橋梁建設(shè)將主要分布在三個方面，一是繼續(xù)修建東中部江河上的通道工程；二為“西進”，建設(shè)深溝峽谷的橋梁工程；三為“沿?！?，將建設(shè)跨越瓊州海峽、港珠澳、渤海灣、臺灣海峽等跨海通道、隨著港珠澳等大橋的興建，瓊州海峽大橋的立項，以及渤海灣、臺灣海峽等特大橋的規(guī)劃，我國今后將建設(shè)越來越多的特大型跨海大橋，同時我們認識到跨海大橋的興建對海洋環(huán)境會產(chǎn)生較大的影響，

3、這正是施工單位迫切需要研究的一個課題。圖一：2008年建成通車的杭州灣跨海大橋2、跨海大橋建設(shè)對灘涂生態(tài)系統(tǒng)的影響分析 灘涂處于陸地生態(tài)系統(tǒng)向海洋生態(tài)系統(tǒng)過渡的區(qū)域，是自然界中具有多種功能的生態(tài)系統(tǒng)，具有巨大的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益，灘涂的主要功能有： a、灘涂獨特的生態(tài)環(huán)境為多種動植物群落提供了基地，生物資源豐富，成為物種的天然基因庫。 b、灘涂生態(tài)系統(tǒng)具有吸附、吸收和分解污染物、去除懸浮物、產(chǎn)生氧氣等凈化環(huán)境的功能。因此，近岸灘涂作為在臨海下游地區(qū)廢棄污染物的接收、凈化器，對濱海地區(qū)和海洋的生態(tài)環(huán)境保護起著非常重要的作用。 c、灘涂生態(tài)系統(tǒng)通過強烈蒸發(fā)和蒸騰作用，把大量水分送回大氣，調(diào)節(jié)降水，

4、使局部氣溫和濕度等氣候條件得到改善。 d、灘涂具有抵御風(fēng)暴潮、消浪護岸、調(diào)節(jié)徑流的功能，在防御洪水、保持水土、涵養(yǎng)水源等方面均起到了重要作用。 跨海大橋?qū)┩可鷳B(tài)系統(tǒng)的影響有兩個方面， 一是占用灘涂， 二是在一定程度上改變附近灘涂的生態(tài)環(huán)境。由于近幾十年人們對灘涂的盲目開發(fā)利用，造成灘涂面積縮小、生態(tài)環(huán)境惡化、生態(tài)功能減弱和生物多樣性降低的后果?？绾４髽虻慕ㄔO(shè)在一定程度上加劇了濱海灘涂不斷縮小的局面。在陸地和海洋之間的灘涂使污染物質(zhì)入海之前有一個緩沖稀釋過程，許多有毒物質(zhì)吸附在沉積物的細小顆粒的表面上，有助于有毒物質(zhì)的儲存和轉(zhuǎn)化，起到了凈化水質(zhì)，減輕海域富營養(yǎng)化污染的作用；跨海大橋工程將使擬占

5、用海域的灘涂喪失，在一定程度上影響海域的環(huán)境自凈能力。項目建設(shè)期會增加海水的懸浮物濃度，對灘涂附近海洋生物的棲息環(huán)境產(chǎn)生一定影響，但影響是短期的且范圍很小，項目建成后影響自然消失。 3、跨海大橋建設(shè)期基礎(chǔ)工程對海洋環(huán)境影響分析 3.1、底棲生物和游泳生物影響分析 由于橋梁墩臺基礎(chǔ)工程對底質(zhì)的占用是永久性的，因此對作業(yè)段內(nèi)的底棲生物而言則是永久性的，不可逆的完全被破壞，預(yù)計橋梁墩臺基礎(chǔ)建成后將逐漸形成以附著生物為特征的新的生物群落。另外，跨海大橋樁基施工中易造成水中懸浮物質(zhì)含量過高，使魚類的腮腺積聚泥沙微粒，嚴重損害腮部的濾水和呼吸功能，甚至導(dǎo)致魚類窒息死亡；不同的魚類對懸浮物質(zhì)含量高低的耐受范

6、圍有所區(qū)別。據(jù)有關(guān)的實驗數(shù)據(jù)，懸浮物質(zhì)的含量水平為8×104mg/L 時，魚類最多只能存活一天；含量水平為6000 mg/L時，最多能存活一周；若每天做短時間攪拌，使沉淀的淤泥泛起，保持懸浮物質(zhì)達到2300 mg/L，則魚類能存活 34周。通常認為，懸浮物質(zhì)的含量達到200mg/L 以下及影響期較短時，不會導(dǎo)致魚類直接死亡。但在作業(yè)點中心區(qū)域附近的魚類，即使過高的懸浮物質(zhì)濃度未能引起死亡，但腮部會嚴重受損，從而影響魚類今后的存活和生長。通常認為，由于游泳生物的活動能力較強，施工作業(yè)對游泳生物的影響更多表現(xiàn)為驅(qū)散效應(yīng)，對工程海域內(nèi)游泳生物的總量不會產(chǎn)生大的影響。圖2：跨海大橋基礎(chǔ)工程建

7、設(shè)3.2懸浮物對海洋生態(tài)環(huán)境和生態(tài)敏感目標(biāo)的影響分析 水中所含懸浮物質(zhì)的多少，是衡量水環(huán)境影響質(zhì)量的指標(biāo)之一，也是水生生物對其生存的水體空間的環(huán)境要素之一。國家的海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)都分別規(guī)定了水體中懸浮物的含量。在施工過程中，一部分泥沙與海水混合，形成懸泥含量很高的水團，從而大大的增加了水中懸浮物質(zhì)的含量。從水生生態(tài)學(xué)的角度來看，懸浮物質(zhì)的增多，會對水生生物產(chǎn)生諸多的負面影響。最直接的影響是削弱了水體的真光層厚度，從而降低了海洋初級生產(chǎn)力，使浮游植物生物量下降。在水生食物鏈中，除了初級生產(chǎn)者浮游藻類以外，其他營養(yǎng)級上的生物既是消費者也是上一營養(yǎng)級生物的餌料。因此，浮游植物生物量的減少，

8、會使以浮游植物為餌料的浮游動物在單位水體中擁有的生物量也相應(yīng)的減少。那么以這些浮游動物為食的一些魚類，會由于餌料的貧乏而導(dǎo)致資源量下降。同樣，以捕食魚類為生的一些高級消費者，會由于低營養(yǎng)級生物數(shù)量的減少，而難以覓食?？梢姡w中懸浮物質(zhì)含量的增多，對整個水生生態(tài)食物鏈的影響是多環(huán)節(jié)的。 根據(jù)懸浮物擴散數(shù)值模擬結(jié)果，跨海大橋施工引起的懸浮物的擴散范圍僅局限在作業(yè)區(qū)周圍不到1000 m范圍以內(nèi)，不會對研究海域總體的海洋環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生明顯的影響，況且施工產(chǎn)生的懸浮物對海洋環(huán)境的影響在時間尺度上也是暫時的，施工期結(jié)束后，水體中懸浮物含量會很快恢復(fù)到施工前的水平，海洋生態(tài)系統(tǒng)也會很快的進行恢復(fù)。4、跨海大

9、橋建設(shè)期船舶漏油事故對海洋環(huán)境的影響分析 跨海大橋施工過程中船舶漏油將對海洋環(huán)境造成污染，造成船舶漏油的原因有很多種，主要包括船舶機艙工作人員故意將含有污油的機艙污水未經(jīng)處理排入海洋，還有的由于工作責(zé)任心不強錯開伐門將燃油排入海洋；船舶由于發(fā)生海上事故，如：船舶碰撞、擱淺、觸礁等事故使各種污染物質(zhì)，造成燃油外溢、油艙由于事故破裂造成的滲漏，油污染對海洋環(huán)境及生物的主要危害表現(xiàn)在以下幾個方面： a、油膜會使海水的透光率下降，降低浮游生物的光和作用，因而影響海域的初級生產(chǎn)力。 b、油污染能夠傷害海洋生物的化學(xué)感受器，干擾破壞海洋生物的趨化性，使其感覺系統(tǒng)發(fā)生紊亂。 c、動物的卵和幼體要比成體更易受

10、到傷害，可能導(dǎo)致種群數(shù)量的減少。 d、溶解和分散在海水中的油類，較易侵入海洋生物的上皮組織，破壞動植物的細胞質(zhì)膜和線粒體膜，損害生物的酶系統(tǒng)和其他蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的功能，導(dǎo)致基礎(chǔ)代謝活動出現(xiàn)障礙，引起生物發(fā)育異常。 e、油污染嚴重時可能導(dǎo)致生物種群結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，生態(tài)平衡失調(diào)。 因此，在跨海大橋建設(shè)時施工單位應(yīng)嚴格加強對施工船舶的安全管理，合理調(diào)度，有序施工，盡量降低船舶污染對海洋環(huán)境造成的影響：另一方面，制定嚴密的船舶污染事故的應(yīng)急救援預(yù)案，盡可能在一旦發(fā)生船舶污染的情況下減輕對海洋環(huán)境的影響。 5、跨海大橋工程對中華白海豚的影響中華白海豚是國家一級保護動物，喜歡棲息在亞熱帶海區(qū)的河口咸淡水交匯水域

11、，在澳大利亞北部，非洲印度洋沿岸，東南亞太平洋沿岸均有分布。中華白海豚在我國主要分布在東南部沿海，據(jù)文獻記載，最北可達長江口，向南延伸至浙江、福建、臺灣、廣東和廣西沿岸河口水域，有時也會進入江河。例如港珠澳大橋連接香港、珠海和澳門，其全長為49.969公里，主體工程“海中橋隧”長35.578公里，是世界上最長的跨海大橋，于2010年9月正式開工修建。港珠澳大橋建設(shè)之中和建成之后將對中華白海豚的生態(tài)環(huán)境都將產(chǎn)生影響。圖3：中華白海豚在水中嬉戲在建設(shè)之中，人工填海、水下打樁等頻繁的海上施工會干擾到白海豚的正常生活；海上施工會產(chǎn)生一些海上垃圾，而這些海上垃圾會對水質(zhì)產(chǎn)生污染，使得白海豚更容易患病。同

12、時白海豚是一種靠聲音進行回聲定位的動物，而海上施工的一些噪音以及海上作業(yè)會對白海豚的定位系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，增大了白海豚擱淺死亡的可能性。在挖海底隧道遇到礁石需要爆破時，這種爆破也會影響到白海豚的回聲定位系統(tǒng)，爆破嚴重的甚至還會炸死白海豚；香港就曾經(jīng)在建新機場的時候，發(fā)生過白海豚曾因水下爆破而被炸死的事件。港珠澳跨海大橋建成之后，跨海大橋無形中將珠江的水域分割，這也使得白海豚的棲息地逐漸的破碎化，阻斷珠江水域白海豚間的交流；橋上車輛行駛產(chǎn)生橋體震動的次聲波對白海豚回聲定位的也將產(chǎn)生影響，導(dǎo)致橋下以及橋周圍一些水域也不再會有白海豚?？绾４髽蚴┕て诒Ｗo中華白海豚的具體措施：a、對施工方打樁的音頻就做限定

13、，倘若打樁的音頻控制不好，白海豚一旦長時間經(jīng)受打樁音頻的干擾，其回聲定位系統(tǒng)就會出現(xiàn)紊亂，進而對其正常的生活產(chǎn)生影響，嚴重的還可能導(dǎo)致其擱淺死亡。b、跨海大橋在進行基礎(chǔ)工程建設(shè)時，應(yīng)保證在500米范圍內(nèi)看不見白海豚才能施工。如果500米內(nèi)看見了白海豚，那么就應(yīng)該采取聲驅(qū)法先驅(qū)趕之后才能施工。c、為了保護白海豚不受侵害，施工單位都應(yīng)制定相應(yīng)的白海豚應(yīng)急救護預(yù)案，在開工前連同施工組織方案報送中華白海豚保護區(qū)管理處備案。對中華白海豚種群實施海上檢測；這樣做，一方面可以及時地監(jiān)督海洋工程的施工情況，另一方面也可以及時調(diào)查中華白海豚的種群數(shù)量以及分布情況。d、在施工過程中發(fā)現(xiàn)受傷、擱淺或侮辱港灣而被困的

14、中華白海豚，及時采取緊急救護措施并報告漁政管理機構(gòu)處理。此外，施工單位設(shè)專門人員對施工海域中華白海豚活動進行監(jiān)視，一旦發(fā)現(xiàn)白海豚在施工點周圍活動，則暫停高噪聲設(shè)備的施工作業(yè)或采取聲驅(qū)法將白海豚阻止在施工區(qū)外500米范圍外。e、還要求施工船舶嚴格遵守中華人民共和國中華白海豚保護規(guī)定，在內(nèi)港航速限制在8節(jié)以下，以免白海豚躲避不及而受到傷害。6、我國海洋環(huán)境保護的立法沿革在我國，海洋環(huán)境保護立法工作起步較晚，1972年的聯(lián)合國人類環(huán)境會議不僅是世界環(huán)境保護運動的里程碑，也是我國環(huán)境保護事業(yè)發(fā)展的轉(zhuǎn)折點。1974年1月30日國務(wù)院發(fā)布的 中華人民共和國防止沿海水域污染暫行規(guī)定是我國最早的海洋污染防治法

15、律文件。1979年 中華人民共和國環(huán)境保護法 (試行)的頒布，標(biāo)志著環(huán)境法作為一個獨立法律的確立。當(dāng)時，對海洋工程危害的認識不夠，在立法上也沒有全面詳細的具體規(guī)定 。1982年8月23日，我國通過了 中華人民共和國海洋環(huán)境保護法，這是我國第一部保護海洋環(huán)境，防治海洋污染的綜合性法律，共 10章102條。對防止因海岸工程建設(shè)、海洋石油勘探開發(fā)、船舶航行、廢物傾倒、陸源污染物排入而損害海洋環(huán)境做了相應(yīng)的法律規(guī)定。隨后，我國又陸續(xù)頒布了一系列涉及部分海洋工程和對海洋工程立法有借鑒指導(dǎo)作用的部門規(guī)章、政策、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)程等，具體包括 防止船舶污染海域管理條例、海洋石油勘探開發(fā)環(huán)境保護管理條例、海洋

16、石油勘探開發(fā)環(huán)境保護管理條例實施辦法、建設(shè)項目環(huán)境保護管理條例、海洋傾廢管理條例、防治陸源污染物污染損害海洋環(huán)境管理條例、防止拆船污染環(huán)境管理條例、防治海岸工程建設(shè)項目污染損害海洋環(huán)境管理條例、海洋工程環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則、海洋石油開發(fā)工程環(huán)境影響評價管理暫行規(guī)定等。1999年新修訂的 中華人民共和國海洋環(huán)境保護法設(shè)立了 “防治海洋工程建設(shè)項目對海洋環(huán)境污染損害”專章，2006年8月30日國務(wù)院又通過了 海洋環(huán)境保護法的配套法規(guī) 防治海洋工程建設(shè)項目污染損害海洋環(huán)境管理條例，該條例成為以后管理海洋工程建設(shè)項目污染的主要依據(jù)。這兩部法律法規(guī)的出臺，標(biāo)志著我國海洋工程污染防治法已經(jīng)發(fā)展到一個新的階

17、段。建設(shè)項目的環(huán)境影響評價在我國開展了二十多年，評價方法較為科學(xué)，體系比較完善。2002年10月28日我國通過了 中華人民共和國環(huán)境影響評價法，防治海洋工程建設(shè)項目污染損害海洋環(huán)境管理條例是以 環(huán)境影響評價法為依據(jù)，結(jié)合跨海大橋工程污染的自身特點，設(shè)立了跨海大橋工程環(huán)境影響評價制度。7、跨海大橋工程施工期海洋環(huán)境保護措施施工期產(chǎn)生的泥沙懸浮、排放船舶含油污水、車輛沖洗廢水、生活污水以及垃圾向海域傾倒，將對附近海洋生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定影響，各施工單位應(yīng)按照以下措施要求認真落實，嚴格管理。a、施工過程中準(zhǔn)確定位樁基，避免重復(fù)操作，減少懸浮泥沙污染。產(chǎn)生的泥沙和廢渣直接投入運泥船，運至岸上尋求合適地點填

18、埋處理或作為路基填方，杜絕直接拋入施工海域。b、施工船舶含油污水經(jīng)油水分離器處理后可與施工船舶的生活污水一起采用船上配備儲污水箱進行收集和貯存，再交由附近港區(qū)或碼頭等有資質(zhì)單位的接收處理設(shè)施接收到岸上集中處理達標(biāo)后排放。同時，對施工船舶加強管理，提高操作人員的環(huán)境意識，嚴防機械設(shè)備用油的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。施工船舶事故溢油的應(yīng)急處理應(yīng)納入當(dāng)?shù)匾缬蛻?yīng)急體系。c、在各個場地內(nèi)配套建設(shè)相應(yīng)容積的廢水沉淀儲存池，將施工中產(chǎn)生的其他生產(chǎn)廢水進行沉淀處理。沉淀后的清水應(yīng)盡可能地循環(huán)使用，盡量減少外排量。d、施工期間產(chǎn)生的建筑、生活垃圾不得隨意堆放和拋棄，應(yīng)定點堆放收集、及時清運。禁止向海域隨意傾倒垃圾和棄

19、土、棄渣。廢棄砼渣由施工點收集，運送至指定地點作填埋處理；施工船舶垃圾及機械保養(yǎng)產(chǎn)生的固體廢棄物不得隨意傾入海域，應(yīng)統(tǒng)一收集處理。施工船舶垃圾可由專門的海上垃圾處理船接收運至岸上處理。e、施工期要重視對白鷺的保護，強化施工人員的生態(tài)保護意識，嚴禁施工人員捕獲白鷺；施工船舶不得在自擾保護區(qū)內(nèi)停泊，不得擅自進入自然保護區(qū)。f、在大橋經(jīng)過區(qū)域內(nèi)有紅樹林生長時，施工過程中禁止以任何理由砍伐或破壞紅樹林帶；在施工棧橋搭設(shè)、橋墩施工等過程中需要跨越和占用紅樹林帶，應(yīng)向當(dāng)?shù)亓謽I(yè)部門提出申請和備案；施工過程中不得已對紅樹林造成某種程度破壞時，應(yīng)選擇合適的地點對紅樹林進行移栽，待施工完畢后應(yīng)由施工單位或由林業(yè)部門安排人員進行補種。g、組織施工人員學(xué)習(xí)中華人民共和國自然保護區(qū)條例、中華人民共和國中華白海豚保護管理規(guī)定、中華人民共和國自然保護區(qū)管理辦法等有關(guān)法律法規(guī)，增強施工人員對海洋珍稀動物保護的意識；建議施工單位制定有關(guān)海洋生態(tài)環(huán)境保護獎懲制度，落實崗位責(zé)任制。圖四：