海洋风电项目对海洋生态环境的影响.pdf

312024年1月下 第02期 总第422期节能环保与生态建设China Science&Technology Overview1 海洋风电项目与海洋生态环境之间的联系海洋生态圈中的各种生物及环境要素之间都是相互依存、相互制约的关系，任何要素的改变都有可能对海洋生态系统的稳定性造成影响。而海洋风电项目在海洋环境下建设并运营，不仅项目建设需要占用一定的海洋空间，还有可能影响渔业资源的多样性，影响海洋生物栖息地和迁徙路线等。同时，海洋风电设施的运行也会产生噪声、电磁场等，间接对海洋生物的生存形成干扰。从海洋风电项目的角度来看，海洋生态环境的变化会影响海洋风电项目的发展。比如，海洋气候变化、海底环境改变可能使海洋风电设施的稳定性受到威胁，海洋生态环境中的污染和生物种群的变化也可能对海洋风电项目的运行产生负面影响。因此，在海上风电产业的发展过程中，需要采取一系列措施最大限度地减少其对生态环境的影响，并在保护环境的前提下，推动海洋风电项目的可持续发展。2 海洋风电项目对海洋生态环境的影响分析2.1 对海洋水质的影响海洋风电项目建设涉及水上、水下大量作业，尤其是桩基础的建设、海底电缆的铺设等水下作业内容，会在一定程度上将海底泥沙、沉积物等搅散，破坏海底原有的稳定状态，使部分水域出现浑浊，不利于生物的生存，而受限于海洋风电的建设周期，重新恢复稳定状态需要较长时间1。同时，在实际的施工中，大型船只作业、机械运行、人类活动等不可避免地会产生废水，尤其是含油废水，这些废水进入海洋环境，就会形成污染和劣化水质，使原有稳定的生态结构遭到破坏。但可以预见的是，随着海洋风电项目的完工，这部分影响会逐渐降低，但其所带来的破坏作用依旧不容忽视。2.2 对鸟类活动的影响海洋风电项目会对鸟类产生影响，这主要是因为风电项目场地常常建立在离岸水域中，而这些水域常常会有很多的海鸟和候鸟因为寻找食物、迁徙、繁殖等原因飞行穿过。综合来看，海上风电场对鸟类的影响主要表现为风电主体结构的障碍作用，鸟类飞行过程中会发生碰撞致死或因规避而导致其原有飞行路线发生改变。一般情况下，鸟类会自行进行调整以规避碰撞问题，但受限于各方面的原因，其规避效果并不理想，碰撞致死问题并不少见，而鸟类从宏观上避开整片风电场，则需要消耗大量的精力和时间，使鸟类迁徙、觅食、栖息等活动受到影响。此外，风电场运行过程中产生的噪声、磁场、反射光线等间接对鸟类辨别方向等行为造成影响，使鸟类撞机事件频频发生，破坏鸟类原有的生存环境2。2.3 对海洋鱼类的影响海洋风电项目对鱼类产生的影响，主要是由噪声及电磁场带来的。一般而言，海洋风电项目施工过程中会涉及打桩等作业，这些作业不可避免地产生噪声，噪声经海水或沉积物的传播，不同程度地影响生活在不同水层的鱼类，对底层栖息鱼类的影响最大。而在风电场建设完成后，风力电机运行过程中也会产生噪声，这些噪声同样会对海洋鱼类正常的觅食、栖息、产卵等活动带来影响，一定程度上降低某些鱼类种群数量。相较于施工带来的短暂噪声影响，风机运行噪声更为持久，影响范围也更大。此外，风机后期运行过程中还会产生电磁场，这些电磁场会直接干扰鱼类的活动，尤其是需要通过磁场信号辨别方向，对周期性迁徙的鱼类影响最为明显3。海洋中还有大量哺乳动物，其受风电项目的影响与鱼类基本类似，也是来自噪声和电磁场。比如，海豚可能会受到噪声影响而产生躲避行为，远离此片海域，或在电磁场的干扰下产生方向迷失等问题。2.4 对底栖生物的影响海洋风电场所建设区域的海底有许多底栖生物活动，收稿日期：2023-06-12作者简介：张军（1976），男，江苏宿迁人，中级工程师，研究方向：船舶航海技术、船舶与海洋工程。海洋风电项目对海洋生态环境的影响张军（上海振华海洋工程服务有限公司，上海 200125）摘要：海上风力资源极为丰富，通过海上风电项目建设，可以将风力资源转化为电力能源，进一步优化能源结构，实现节能减排。但海洋风电项目建设不确定因素众多，尤其是建设过程不可避免地要对海洋生态环境造成一定的破坏。如何辩证看待这一影响，并在风电项目建设时，采取措施进行控制，减小对海洋生态环境的影响，也成为一个亟待解决的重要难题。基于此，以海洋风电项目为切入点，着重分析其对海洋生态环境产生的影响，以期为海洋风电项目的合理规划提供一定的参考。关键词：海洋风电项目；海洋生态环境；影响中图分类号：X382 文献标识码：A 文章编号：1671-2064(2024)02-0031-03节能环保与生态建设China Science&Technology Overview322024年1月下 第02期 总第422期风电场项目的建设势必会影响底栖生物。其中最为显著的影响在于，风电场项目建设时，因电缆铺设而进行的海沟开挖、桩基础打桩施工等作业内容会破坏海底的地形地貌，造成水体浑浊，水质污染，致使底栖生物原有稳定的生存环境被破坏，底栖生物一时难以适应，影响其正常的生存和繁殖。即便是施工结束，海底环境再次沉积，也难以恢复到原有的状态，进一步扰乱底栖生物的活动，使海底生物多样性及种群数量无法保证，生物群落结构发生巨大的改变。大量海上风电场建设实际情况表明，风电场施工完成后的海底环境与原有海底环境有着很大的差别，尤其是硬质基底的增加，虽然使藤壶、紫贻贝类物质有了依附的空间，但其他以软质沉积物为栖息环境的生物种类和数量也有所减少。2.5 对浮游生物的影响浮游生物是海洋生态环境体系的重要组成部分，包括浮游植物和浮游动物等，大多数不具备灵活游动的能力，只能依靠水流活动，依赖相对稳定的水文环境生存。而海洋风电项目的建设会直接造成水文环境的改变，使浮游生物的浮游状态和移动路径发生变化，间接影响浮游生物的正常生存活动。尤其是海洋风电项目大量工程建筑材料的使用，使海床环境产生变化，浮游生物栖息空间也会产生改变。相关研究发现，靠近风机区域的浮游藻类比较少，而依靠风机桩进行固着依附活动的贝类种群数量及种类较多，这可能是由于风机附近的水文环境改变而引起的。而浮游生物群落具备一定的调节能力，与其他栖息地的浮游生物种群产生交流，实现幼虫或成虫的交换，而风机桩则为此类联系提供了固着的场地。相比之下，风电场建设活动给浮游生物带来的影响则比较短暂，建设结束后，浮游生物群落会逐渐恢复，种群数量及丰富程度会有所增加4。2.6 风电项目的人工礁石效应虽然海洋风电项目的建设会对原有海洋生态形成短暂的破坏，但从长远来看并非没有积极作用。风电场基础结构的建设会发挥一定的人工礁石效应，为一些贝类生物、浮游生物等提供栖息地，同时也为鱼类、哺乳动物类生物提供食物来源和活动场所，有利于生物多样性的保护。事实上，随着海洋风电项目建设的结束，建设带来的破坏作用也随之终止，人工礁石效应越来越明显，种群丰富度和多样性有所提高，尤其是依靠风机桩基础进行固着的贝类生物、浮游生物，数量有明显的增长。以这些生物为食的动物群落也在逐渐形成，在一定程度上修复了海洋生态环境。3 海洋风电项目在生态环境方面的保障策略3.1 合理规划风电项目海洋风电项目和陆地风电项目不同，建设实际海域占用面积较大，而确权范围却并没有得到显著的提升，特别是风电项目与其他建设项目之间的不匹配、不兼容问题，很难对海域空间进行综合利用，也不利于海洋生态环境的保护。针对这一问题，在进行海洋风电项目规划时，要先做好风电项目的规划布局，将其对海洋生态环境的影响降到最低。一方面，在风电场的选址上，要事先对海洋生态环境进行充分的调研和评估。选择适合建设海上风电场的区域，应该避开珊瑚礁、海草床等生物多样性高的区域以及迁徙路线或栖息地较为集中的物种。另一方面，要减少领域占用，通过优化风机结构、布局等方式提高单个风机的产能，使风电场对海域面积占用得到控制，从而在保证发电效率的情况下减小风电场的规模，使海洋风电项目对海域生态环境的不利影响进一步降低。3.2 科学评估环境影响海洋风电项目建设对海洋生态环境的影响是不可避免的，但具体影响的范围及利弊性还需要进行科学评估。海洋风电项目立项阶段要收集与环境相关的数据和信息，例如海洋气象、水文地理、生物资源、人类活动等方面的资料，为后续评估提供依据。同时，结合已经建设的风电项目经验，全面分析海洋风电项目对海洋生态环境方面的影响，提高风电项目的生态可行性5。在这一基础上，制定环境保护措施，将风电项目对生态的负面影响降到最低，如采取环保技术等。海洋风电项目建设完成后，还需要开展长期的监测工作，收集风电场后期运行过程中海洋生态环境的变化数据，从而掌握海洋风电对生态环境影响情况的动态变化，获取长期影响数据，开展后续评估工作，并通过事后管理措施将不利的生态影响降到最低6。3.3 强化项目建设管理海洋风电项目建设过程中涉及污染物的排放、建筑垃圾的丢弃等，对海洋生态环境带来的影响是极为负面的，为更好地开展建设过程中的环境保护工作，需要强化海洋风电项目建设管理工作。首先，对生活中的污废水做好收集、处理作业，明令禁止直接或间接将污水外排至海洋环境，防止由此带来的海洋水质恶化问题。其次，建设过程中使用的船舶、大型机械等会产生一些含油污染物，要对此类污染物加强管理，做好收集和回收处理，不得外排至海水中。船舶甲板上偶发性出现的润滑油，要在锯末或者面纱吸附后清洗，并将处理物进行妥善保存，运回陆地进行集中处理7。工人活动区域设置必要的垃圾桶等卫生设施，将施工过程中产生的垃圾进行收集，运回陆地进行统一处理。3.4 注重运营维护管理海洋风电项目对海洋生态环境的影响不仅体现在施工建设阶段，更多地体现在后期运营过程中。因此，要想弱332024年1月下 第02期 总第422期节能环保与生态建设China Science&Technology Overview化海洋风电项目对生态环境的影响，必须做好后期的运营维护管理。首先，海洋风电项目应定期开展监测活动，对风电场周围的生态环境进行定期监测，包括水质监测、生物群落监测、地形地貌变化情况监测，及时发现海洋风电项目带来的负面影响，从而尽早采取措施进行解决，避免影响的持续扩大。另外，建立海洋生态环境监测数据库，将监测工作获取的数据进行科学管理和分析，为海洋生态环境保护和管理提供科学依据。风电场运营过程中产生的废弃物要做好管理，形成完善的废弃物回收和管理制度，对废弃物进行分类处理，尽量减少对海洋生态环境的破坏。同时，风电设备要做好检查和维修，仔细检查叶片、塔架、齿轮箱、发电机等部件，确保风电设备的环保性能，对渗漏油等问题及时进行解决，避免流入海洋造成生态破坏。最后，建立海洋风电场突发事件应急预案，包括海上风机故障、火灾、溢油等事故的应急处置措施。3.5 实施生态补偿措施生态补偿是弥补海洋风电项目对生态环境破坏的重要举措，能够在一定程度上实现对海洋生态环境的修复。生态补偿应首先识别和评估海洋风电项目对海洋生态环境的影响，包括对海洋生物、生物栖息地、海洋生态系统的影响，而后评估确定影响范围、影响程度和持续时间，制定相对应的生态补偿方案，确定补偿目标，并通过方案的实施进行生态补偿。具体而言，生态补偿措施涉及海洋生态环境修复、海洋生物保护、海洋生态系统恢复等方面，包括但不限于修复海洋生物栖息地、恢复海洋生物种群、建立海洋保护区、开展生物增殖放流活动、控制海洋污染等。通过这些生态补偿措施的实施，实现对海洋生态环境的修复，弱化海洋风电项目对海洋生态环境带来的不利影响。4 结语海洋风电项目与海洋生态环境之间的联系极为密切，而海洋风电项目对海洋生态环境的影响也是极为深刻的，不仅会影响海洋水质，还会对海洋鸟类、鱼类、哺乳动物、浮游生物等海洋生物形成一定的影响。实际开展海洋风电项目建设时，必须切实做好项目规划工作，科学评估项目对海洋生态环境的影响，强化项目建设管理，使海洋风电项目对海洋生态环境的负面影响降到最低，最终实现海洋风电效益与生态效益的共赢。参考文献1 魏静梅.海洋风电项目对海洋生态环境的影响J.环境与发展,2020,32(5):189-190.2 黄松苗.生态系统理念在海上风电项目管理中的应用研究J.南方能源建设,2018,5(2):143-148.3 黄意财.海上风电工程生态环境影响的研究J.通讯世界,2018(3):205-206.4 苏文,吴霓,章柳立,等.海上风电工程对海洋生物影响的研究进展J.海洋通报,2020,39(3):291-299.5 张华,吴佳辰,何平.海上风电工程运营初期海洋环境影响初步研究:以福清兴化湾海上风电场一期(样机试验风场)项目为例J.渔业研究,2020,42(3):223-233.6 崔雅文.陆上风电场建设对生态环境的影响及缓解措施研究J.中国科技纵横,2022(17):26-28.7 魏静梅.海洋风电项目对海洋生态环境的影响J.环境与发展,2020,32(5):189-190.The Impact of Marine Wind Power Projects on the Marine EcosystemZHANG Jun(ZPMC OFFSHORE SERVICE GROUP CO.,LTD.,Shanghai 200125)Abstract:Offshore wind resources are extremely abundant,and through the construction of offshore wind power projects,wind resources can be transformed into electrical energy for use,thus further optimising the energy structure and achieving energy saving and emission reduction.However,there are many uncertainties in the construction of offshore wind power projects,especially as the construction process inevitably causes damage to the marine ecological environment,and it is an important challenge to look at this impact dialectically and take measures to control and reduce the impact on the marine ecological environment during the construction of wind power projects.This paper takes marine wind power projects as an entry point and focuses on their impact on the marine ecosystem,with a view to providing some reference for the rational planning of marine wind power projects.Key words:marine wind power projects;marine ecosystems;impacts