疏浚吹填對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的影響及監(jiān)測(cè)控制

張超 楊輝 中交廣州航道局有限公司

1.工程概況

加納特馬新集裝箱碼頭工程位于非洲幾內(nèi)亞灣北部加納港口城市特馬（Tema），在首都阿克拉（Accra）以東約26km。瀕臨幾內(nèi)亞（GUINEA）灣的北側(cè)，位于特馬老港現(xiàn)有泊位西側(cè)。該工程需要在現(xiàn)運(yùn)行港口以西分兩期吹填出面積分別為97.11公頃和29.44公頃的陸域作為新集裝箱碼頭的建設(shè)用地，同時(shí)還有619萬m3的疏浚工程。

2.疏浚吹填工程對(duì)海上生態(tài)環(huán)境的影響

可能影響海上生態(tài)環(huán)境變化的主要活動(dòng)有陸域吹填、疏浚挖泥拋泥、水下爆破等作業(yè)。由這些活動(dòng)產(chǎn)生的水下振動(dòng)、沖擊波、高濃度懸浮物、石油烴、有機(jī)物和生物填埋等因素會(huì)直接或間接地影響海上生態(tài)環(huán)境的變化。

水下振動(dòng)可引起底層水柱內(nèi)的湍流，并可能將受污染的沉積物引入水體。沉積物既充當(dāng)了污染物的儲(chǔ)存庫，使這些污染物可以轉(zhuǎn)移到水柱中，還是沉積物中生物的主要污染物暴露源。沖擊波能直接引起一定范圍內(nèi)海洋生物的死亡。疏浚會(huì)導(dǎo)致渾濁度和總懸浮固體的上升以及水體中的鹽度變化，高濃度懸浮固體直接或間接影響浮游生物、魚卵、幼魚和浮游動(dòng)物幼體等生長(zhǎng)，進(jìn)一步影響區(qū)域的生態(tài)環(huán)境。

疏浚吹填和拋泥等活動(dòng)可以通過將污染物質(zhì)引入水體或沉積物中來影響海洋生物多樣性。疏浚和爆破活動(dòng)增加了水體中葉綠素a、懸浮固體和濁度，會(huì)減少陽光穿透水體的能力，并堵塞魚類的鰓，對(duì)海洋生物產(chǎn)生不利影響。由于意外事故（例如油類和化學(xué)物質(zhì)的引入）造成的污染導(dǎo)致光穿透深度下降，從而降低海洋生產(chǎn)力和浮游植物的增長(zhǎng)率。資料表明，物理化學(xué)參數(shù)的變化會(huì)影響浮游植物的組成。施工會(huì)影響到該區(qū)域中現(xiàn)有的生物多樣性，一些資源可能會(huì)消失（比如海底動(dòng)物），移動(dòng)的生物會(huì)重新安置到其他合適的棲息地。

疏浚吹填活動(dòng)對(duì)沉積物的借用和棄置，往往會(huì)因?yàn)橛绊懰统练e物的質(zhì)量，從而影響魚類產(chǎn)卵和繁殖的環(huán)境。由于水流狀況增加和泥沙輸入增加而增加的濁度也對(duì)魚的健康有害，甚至導(dǎo)致魚死亡。附著在海底基質(zhì)上的魚卵也有可能因?yàn)榛|(zhì)的移除或疏浚物料的棄置而遭到破壞。廢物或污染介質(zhì)（例如未經(jīng)處理的含油水）的意外釋放，可以直接通過污染水體造成海洋生物生存環(huán)境退化而間接影響魚類。在疏浚施工（挖掘和爆破）期間，重型機(jī)械和船只移動(dòng)所產(chǎn)生的水下噪音增加，也可能會(huì)干擾該地區(qū)的魚類。

3.疏浚吹填施工中對(duì)海上生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制

為確保及早發(fā)現(xiàn)任何對(duì)海洋環(huán)境不利的變化。根據(jù)國(guó)際金融公司（IFC）的指導(dǎo)和要求，在整個(gè)工程建設(shè)期間，按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工程建設(shè)影響范圍內(nèi)的水質(zhì)、沉積物、生物多樣性、底棲生物、海洋哺乳動(dòng)物等海上生態(tài)環(huán)境進(jìn)行定點(diǎn)監(jiān)測(cè)。

3.1 水質(zhì)監(jiān)測(cè)

每日濁度監(jiān)測(cè)、半月度（一個(gè)月兩次）水質(zhì)監(jiān)測(cè)、月度水質(zhì)監(jiān)測(cè)。其中半月度水質(zhì)監(jiān)測(cè)僅對(duì)監(jiān)測(cè)參數(shù)中總懸浮固體、濁度、含鹽量三個(gè)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

總懸浮固體、濁度、含鹽量三個(gè)參數(shù)需從監(jiān)測(cè)點(diǎn)三個(gè)采樣深度（上部、中部和底部）采集，其余參數(shù)只需從監(jiān)測(cè)點(diǎn)中部深度采集。采集的樣品放置在預(yù)貼有標(biāo)簽的無菌瓶中。為測(cè)定生物需氧量而采集的樣品將放在深色的瓶子中，防止暴露在光線下發(fā)生反應(yīng)。溶解氧測(cè)量將在現(xiàn)場(chǎng)使用漢納儀器多參數(shù)探針（HI-9829）進(jìn)行。收集到的樣本將保存在冰柜的冰塊上，然后運(yùn)送到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。

3.2 沉積物采用季度監(jiān)測(cè)

利用沉積物取樣器在每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)取3個(gè)樣本。然后用鏟子對(duì)沉積物取樣器中的沉積物剖面進(jìn)行采樣。隨后，采集好的樣品被放入預(yù)先貼有標(biāo)簽的密封塑膠袋，多環(huán)芳烴分析的樣品被放入預(yù)先襯有鋁箔的樣品容器中。提取每個(gè)沉積物樣品時(shí)都要目測(cè)檢查，以確定其是否可用于分析。有沉積物流失跡象、過度滲透或沉積物滲透不足的樣品將不可用。沉積物取樣要一直持續(xù)到獲得足夠多可用的沉積物樣品為止。之后，將所有的樣品保存在冰柜的冰塊上，運(yùn)送到實(shí)驗(yàn)室，用美國(guó)環(huán)保署和歐洲的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行分析。

3.3 生物多樣采用季度性監(jiān)測(cè)

在近岸海洋環(huán)境中，所采用的現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)室方法針對(duì)所研究的每個(gè)參數(shù)，這些參數(shù)分別是葉綠素a、浮游生物、魚類：

（1）在每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)5m深的地方使用水采樣器采集海水樣本，并將樣本轉(zhuǎn)移到1L的貼上標(biāo)簽的不透明玻璃瓶中，放在一個(gè)裝有冰的冰箱內(nèi)，然后運(yùn)送到實(shí)驗(yàn)室用分光光度法測(cè)定葉綠素a含量。

（2）浮游植物和浮游動(dòng)物的樣本分別用20μm和200μm的浮游生物網(wǎng)在機(jī)動(dòng)船只上采集。浮游生物網(wǎng)使用前需在每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)洗。這些網(wǎng)被垂直部署到5m深的地方，并在每個(gè)位置拖拽。從每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)取3個(gè)樣本。收集到的樣品被反復(fù)沖洗并轉(zhuǎn)移到有標(biāo)簽的容器中，用濃度為4%的福爾馬林和碘混合緩沖溶液保存，便于實(shí)驗(yàn)室通過顯微鏡對(duì)樣品中浮游動(dòng)植物的分析，以了解浮游動(dòng)植物的物種豐度、組成和多樣性。

（3）魚類監(jiān)測(cè)調(diào)查采用沙灘圍網(wǎng)和海上拖網(wǎng)兩種方式進(jìn)行。沙灘圍網(wǎng)網(wǎng)眼尺寸為3/4英寸（對(duì)角線長(zhǎng)度），采用人工拖網(wǎng)的方式進(jìn)行，用一個(gè)重約4.5kg的桶對(duì)重約6.7kg的捕獲物進(jìn)行取樣。海上拖網(wǎng)使用網(wǎng)眼尺寸為1英寸（2.5cm）（對(duì)角線長(zhǎng)度），在監(jiān)測(cè)點(diǎn)底部深度的地方撒網(wǎng)，海上拖網(wǎng)漁船平均速度為3節(jié)。其中7個(gè)集裝箱被用作收集整個(gè)漁獲量。

樣本被運(yùn)送到加納大學(xué)海洋和漁業(yè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。使用一個(gè)100cm的魚測(cè)量板對(duì)樣本進(jìn)行測(cè)量。使用施耐德識(shí)別法將樣本分類和識(shí)別到對(duì)應(yīng)的種級(jí)。所評(píng)估的漁獲數(shù)據(jù)包括所有上岸的魚種、魚種的豐度、成熟度和長(zhǎng)度重量比測(cè)定（個(gè)體數(shù)量超過5只的物種才進(jìn)行長(zhǎng)重比測(cè)定）。

3.4 底棲生物監(jiān)測(cè)方法

底棲生物采用半年度監(jiān)測(cè)。在每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，使用截面積約為0.25m2的沉積物取樣抓斗從海床上采集3個(gè)沉積物樣本，同時(shí)采集監(jiān)測(cè)點(diǎn)中部深度水樣本，以確定水對(duì)底棲生物的影響。對(duì)采集的每個(gè)沉積物樣品進(jìn)行目測(cè)檢查，以確定其是否可用于分析處理。收集到的沉積物在船上用0.5mm的篩網(wǎng)進(jìn)行篩洗，并使用浮動(dòng)過流桶技術(shù)利用溫和的海水對(duì)樣本進(jìn)行漂洗，以最大限度地減少對(duì)樣本中底棲生物的傷害，并便于它們與沉積物分離。采集的沉積物樣品用10%福爾馬林保存，并用嗜酸菌石炭酸品紅染色，便于實(shí)驗(yàn)室對(duì)底棲生物鑒定。

3.5 海洋哺乳動(dòng)物監(jiān)測(cè)方法

海洋哺乳動(dòng)物監(jiān)測(cè)每周乘船進(jìn)行專門的觀察，以確定和記錄監(jiān)測(cè)區(qū)域的海洋哺乳動(dòng)物。觀察包括用肉眼掃描整個(gè)區(qū)域，也可借助望遠(yuǎn)鏡來觀察可能存在的遠(yuǎn)離船只的海洋哺乳動(dòng)物。如有可能，可以使用數(shù)碼相機(jī)來記錄所涉及的物種和被觀察到的哺乳動(dòng)物個(gè)體數(shù)量。另一方面，經(jīng)訓(xùn)練的船員負(fù)責(zé)每日專門的海洋哺乳動(dòng)物觀察工作。在發(fā)現(xiàn)動(dòng)物的船只的地理位置上，利用GPS儀器記錄下來。每天和每周的數(shù)據(jù)記錄在指定的數(shù)據(jù)表上。

海洋哺乳動(dòng)物觀測(cè)的基本思路是在施工影響區(qū)域300m范圍內(nèi)進(jìn)行15分鐘的海洋哺乳動(dòng)物觀察，如果發(fā)現(xiàn)任何海洋哺乳動(dòng)物，向前航行50m，繼續(xù)觀察海洋哺乳動(dòng)物。如果在觀察中發(fā)現(xiàn)距離船只20m以內(nèi)的哺乳動(dòng)物，需要停止航行，直到海洋哺乳動(dòng)物離開船只50m遠(yuǎn)，或者在接下來的10分鐘內(nèi)無法看到動(dòng)物方能繼續(xù)航行。如果沒有觀察到海洋哺乳動(dòng)物則在觀測(cè)區(qū)域繼續(xù)向前航行。

4.結(jié)語

港口碼頭的建設(shè)無疑會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境造成一定的影響，尤其是海洋生態(tài)環(huán)境。其中涉及到的陸域吹填、疏浚挖泥、拋泥、水下爆破等活動(dòng)產(chǎn)生的水體振動(dòng)、沖擊波、高濃度懸浮物、石油烴等因素會(huì)直接或間接地影響如水質(zhì)，沉積物，生物多樣性，底棲生物，海洋哺乳動(dòng)物等海上生態(tài)環(huán)境的變化。為了將施工對(duì)環(huán)境的影響盡可能降到最小，必須利用科學(xué)有效的方法對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制。