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(jì)效益、社會(huì)效益和戰(zhàn)略意義重大，同時(shí)這樣投資巨大、超大型和長周期的海洋工程建設(shè)項(xiàng)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(yùn)營期，詳細(xì)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(shí)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(xiàng)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(yùn)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(gè)方面，一是繼續(xù)修建東中部江河上的通道工程；二為“西進(jìn)”，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(xiàng)，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(shí)我們認(rèn)識到跨海大橋的興建對海洋環(huán)境會(huì)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(gè)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(jì)效益和生態(tài)效益，灘涂的主要功能有： a、灘涂獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境為多種動(dòng)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(hù)起著非常重要的作用。 c、灘涂生態(tài)系統(tǒng)通過強(qiáng)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(hù)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(gè)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(gè)緩沖稀釋過程，許多有毒物質(zhì)吸附在沉積物的細(xì)小顆粒的表面上，有助于有毒物質(zhì)的儲(chǔ)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(xiàng)目建設(shè)期會(huì)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(xiàng)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(jì)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(yán)重?fù)p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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，懸浮物質(zhì)的含量水平為8×104mg/L 時(shí)，魚類最多只能存活一天；含量水平為6000 mg/L時(shí)，最多能存活一周；若每天做短時(shí)間攪拌，使沉淀的淤泥泛起，保持懸浮物質(zhì)達(dá)到2300 mg/L，則魚類能存活 34周。通常認(rèn)為，懸浮物質(zhì)的含量達(dá)到200mg/L 以下及影響期較短時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致魚類直接死亡。但在作業(yè)點(diǎn)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(huì)嚴(yán)重受損，從而影響魚類今后的存活和生長。通常認(rèn)為，由于游泳生物的活動(dòng)能力較強(qiáng)，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(huì)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(tuán)，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(huì)對水生生物產(chǎn)生諸多的負(fù)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(fèi)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(huì)使以浮游植物為餌料的浮游動(dòng)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(dòng)物為食的一些魚類，會(huì)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(fèi)者，會(huì)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(gè)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(kuò)散數(shù)值模擬結(jié)果，跨海大橋施工引起的懸浮物的擴(kuò)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(huì)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(shí)間尺度上也是暫時(shí)的，施工期結(jié)束后，水體中懸浮物含量會(huì)很快恢復(fù)到施工前的水平，海洋生態(tài)系統(tǒng)也會(huì)很快的進(jìn)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(jī)艙工作人員故意將含有污油的機(jī)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(qiáng)錯(cuò)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(gè)方面： a、油膜會(huì)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(dòng)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(dòng)植物的細(xì)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(dòng)出現(xiàn)障礙，引起生物發(fā)育異常。 e、油污染嚴(yán)重時(shí)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(shí)施工單位應(yīng)嚴(yán)格加強(qiáng)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(yán)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(hù)動(dòng)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(xiàn)記載，最北可達(dá)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(shí)也會(huì)進(jìn)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(huì)干擾到白海豚的正常生活；海上施工會(huì)產(chǎn)生一些海上垃圾，而這些海上垃圾會(huì)對水質(zhì)產(chǎn)生污染，使得白海豚更容易患病。同

12、時(shí)白海豚是一種靠聲音進(jìn)行回聲定位的動(dòng)物，而海上施工的一些噪音以及海上作業(yè)會(huì)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(shí)，這種爆破也會(huì)影響到白海豚的回聲定位系統(tǒng)，爆破嚴(yán)重的甚至還會(huì)炸死白海豚；香港就曾經(jīng)在建新機(jī)場的時(shí)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(dòng)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(huì)有白海豚。跨海大橋施工期保護(hù)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(shí)間經(jīng)受打樁音頻的干擾，其回聲定位系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)紊亂，進(jìn)而對其正常的生活產(chǎn)生影響，嚴(yán)重的還可能導(dǎo)致其擱淺死亡。b、跨海大橋在進(jìn)行基礎(chǔ)工程建設(shè)時(shí)，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(hù)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(hù)預(yù)案，在開工前連同施工組織方案報(bào)送中華白海豚保護(hù)區(qū)管理處備案。對中華白海豚種群實(shí)施海上檢測；這樣做，一方面可以及時(shí)地監(jiān)督海洋工程的施工情況，另一方面也可以及時(shí)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(shí)采取緊急救護(hù)措施并報(bào)告漁政管理機(jī)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(dòng)進(jìn)行監(jiān)視，一旦發(fā)現(xiàn)白海豚在施工點(diǎn)周圍活動(dòng)，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(yán)格遵守中華人民共和國中華白海豚保護(hù)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(hù)的立法沿革在我國，海洋環(huán)境保護(hù)立法工作起步較晚，1972年的聯(lián)合國人類環(huán)境會(huì)議不僅是世界環(huán)境保護(hù)運(yùn)動(dòng)的里程碑，也是我國環(huán)境保護(hù)事業(yè)發(fā)展的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。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(hù)法 (試行)的頒布，標(biāo)志著環(huán)境法作為一個(gè)獨(dú)立法律的確立。當(dāng)時(shí)，對海洋工程危害的認(rèn)識不夠，在立法上也沒有全面詳細(xì)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(hù)法，這是我國第一部保護(hù)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?xiàng)l例、海洋石油勘探開發(fā)環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例、海洋

16、石油勘探開發(fā)環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例實(shí)施辦法、建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例、海洋傾廢管理?xiàng)l例、防治陸源污染物污染損害海洋環(huán)境管理?xiàng)l例、防止拆船污染環(huán)境管理?xiàng)l例、防治海岸工程建設(shè)項(xiàng)目污染損害海洋環(huán)境管理?xiàng)l例、海洋工程環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則、海洋石油開發(fā)工程環(huán)境影響評價(jià)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(hù)法設(shè)立了 “防治海洋工程建設(shè)項(xiàng)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(hù)法的配套法規(guī) 防治海洋工程建設(shè)項(xiàng)目污染損害海洋環(huán)境管理?xiàng)l例，該條例成為以后管理海洋工程建設(shè)項(xiàng)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(gè)新的階

17、段。建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境影響評價(jià)在我國開展了二十多年，評價(jià)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(jià)法，防治海洋工程建設(shè)項(xiàng)目污染損害海洋環(huán)境管理?xiàng)l例是以 環(huán)境影響評價(jià)法為依據(jù)，結(jié)合跨海大橋工程污染的自身特點(diǎn)，設(shè)立了跨海大橋工程環(huán)境影響評價(jià)制度。7、跨海大橋工程施工期海洋環(huán)境保護(hù)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(rèn)真落實(shí)，嚴(yán)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(yùn)泥船，運(yùn)至岸上尋求合適地點(diǎn)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(chǔ)污水箱進(jìn)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(dá)標(biāo)后排放。同時(shí)，對施工船舶加強(qiáng)管理，提高操作人員的環(huán)境意識，嚴(yán)防機(jī)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(gè)場地內(nèi)配套建設(shè)相應(yīng)容積的廢水沉淀儲(chǔ)存池，將施工中產(chǎn)生的其他生產(chǎn)廢水進(jìn)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(diǎn)堆放收集、及時(shí)清運(yùn)。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(diǎn)收集，運(yùn)送至指定地點(diǎn)作填埋處理；施工船舶垃圾及機(jī)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(yùn)至岸上處理。e、施工期要重視對白鷺的保護(hù)，強(qiáng)化施工人員的生態(tài)保護(hù)意識，嚴(yán)禁施工人員捕獲白鷺；施工船舶不得在自擾保護(hù)區(qū)內(nèi)停泊，不得擅自進(jìn)入自然保護(hù)區(qū)。f、在大橋經(jīng)過區(qū)域內(nèi)有紅樹林生長時(shí)，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(shí)，應(yīng)選擇合適的地點(diǎn)對紅樹林進(jìn)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(jìn)行補(bǔ)種。g、組織施工人員學(xué)習(xí)中華人民共和國自然保護(hù)區(qū)條例、中華人民共和國中華白海豚保護(hù)管理規(guī)定、中華人民共和國自然保護(hù)區(qū)管理辦法等有關(guān)法律法規(guī)，增強(qiáng)施工人員對海洋珍稀動(dòng)物保護(hù)的意識；建議施工單位制定有關(guān)海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)獎(jiǎng)懲制度，落實(shí)崗位責(zé)任制。圖四：