浅谈跨海大桥工程对海洋环境的影响--

浅谈跨海大桥工程对海洋环境的影响

摘要：跨海大桥是指横跨海峡、海湾等海上的桥梁，这类桥梁的跨度一般都比较长，短则几千米，长则数十千米，所以对技术的要求极高，是顶尖桥梁技术的体现。跨海大桥工程经济效益、社会效益和战略意义重大，同时这样投资巨大、超大型和长周期的海洋工程建设项目对海洋生态环境的影响是难以避免的。本文综合跨海大桥施工期和运营期，详细分析跨海大桥工程对海洋环境产生的影响。

关键词：跨海大桥；海洋环境；影响

1、引言

20世纪90年代开始，中国桥梁建设者就积极开展从内陆建桥向跨海建桥的研究和谋划，大跨、轻型、快速施工是21世纪跨海桥梁发展的方向。2005年建成的东海大桥是中国第一座真正意义上的跨海大桥，全长32.5km，当时是全球30多座跨海大桥中最长的一座；而2008年建成通车的杭州湾跨海大桥，全长36km，又改写了这项世界之最。

根据《中国高速公路网规划》（2009年1月交通运输部颁布）等交通规划和中国江河海域分布及桥梁建设需求，未来大型桥梁建设将主要分布在三个方面，一是继续修建东中部江河上的通道工程；二为“西进”，建设深沟峡谷的桥梁工程；三为“沿海”，将建设跨越琼州海峡、港珠澳、渤海湾、台湾海峡等跨海通道、随着港珠澳等大桥的兴建，琼州海峡大桥的立项，以及渤海湾、台湾海峡等特大桥的规划，我国今后将建设越来越多的特大型跨海大桥，同时我们认识到跨海大桥的兴建对海洋环境会产生较大的影响，这正是施工单位迫切需要研究的一个课题。

图一：2008年建成通车的杭州湾跨海大桥

2、跨海大桥建设对滩涂生态系统的影响分析

滩涂处于陆地生态系统向海洋生态系统过渡的区域，是自然界中具有多种功能的生态系统，具有巨大的经济效益和生态效益，滩涂的主要功能有：

a、滩涂独特的生态环境为多种动植物群落提供了基地，生物资源丰富，成为物种的天然基因库。

b、滩涂生态系统具有吸附、吸收和分解污染物、去除悬浮物、产生氧气等净化环境的功能。因此，近岸滩涂作为在临海下游地区废弃污染物的接收、净化器，对滨海地区和海洋的生态环境保护起着非常重要的作用。

c、滩涂生态系统通过强烈蒸发和蒸腾作用，把大量水分送回大气，调节降水，使局部气温和湿度等气候条件得到改善。

d、滩涂具有抵御风暴潮、消浪护岸、调节径流的功能，在防御洪水、保持水土、涵养水源等方面均起到了重要作用。

跨海大桥对滩涂生态系统的影响有两个方面，一是占用滩涂，二是在一定程度上改变附近滩涂的生态环境。由于近几十年人们对滩涂的盲目开发利用，造成滩涂面积缩小、生态环境恶化、生态功能减弱和生物多样性降低的后果。跨海大桥的建设在一定程度上加剧了滨海滩涂不断缩小的局面。在陆地和海洋之间的滩涂使污染物质入海之前有一个缓冲稀释过程，许多有毒物质吸附在沉积物的细小颗粒的表面上，有助于有毒物质的储存和转化，起到了净化水质，减轻海域富营养化污染的作用；跨海大桥工程将使拟占用海域的滩涂丧失，在一定程度上影响海域的环境自净能力。项目建设期会增加海水的悬浮物浓度，对滩涂附近海洋生物的栖息环境产生一定影响，但影响是短期的且范围很小，项目建成后影响自然消失。

3、跨海大桥建设期基础工程对海洋环境影响分析

3.1、底栖生物和游泳生物影响分析

由于桥梁墩台基础工程对底质的占用是永久性的，因此对作业段内的底栖生物而言则是永久性的，不可逆的完全被破坏，预计桥梁墩台基础建成后将逐渐形成以附着生物为特征的新的生物群落。另外，跨海大桥桩基施工中易造成水中悬浮物质含量过高，使鱼类的腮腺积聚泥沙微粒，严重损害腮部的滤水和呼吸功能，甚至导致鱼类窒息死亡；不同的鱼类对悬浮物质含量高低的耐受范围有所区别。据有关的实验数据，悬浮物质的含量水平为8×104mg/L 时，鱼类最多只能存活一天；含量水平为6000 mg/L时，最多能存活一周；若每天做短时间搅拌，使沉淀的淤泥泛起，保持悬浮物质达到2300 mg/L，则鱼类能存活3～4周。通常认为，悬浮物质的含量达到200mg/L 以下及影响期较短时，不会导致鱼类直接死亡。但在作业点中心区域附近的鱼类，即使过高的悬浮物质浓度未能引起死亡，但腮部会严重受损，从而影响鱼类今后的存活和生长。通常认为，由于游泳生物的活动能力较强，施工作业对游泳生物的影响更多表现为驱散效应，对工程海域内游泳生物的总量不会产生大的影响。

图2：跨海大桥基础工程建设

3.2悬浮物对海洋生态环境和生态敏感目标的影响分析

水中所含悬浮物质的多少，是衡量水环境影响质量的指标之一，也是水生生物对其生存的水体空间的环境要素之一。国家的《海水水质标准》和《渔业水质标准》都分别规定了水体中悬浮物的含量。在施工过程中，一部分泥沙与海水混合，形成悬泥含量很高的水团，从而大大的增加了水中悬浮物质的含量。从水生生态学的角度来看，悬浮物质的增多，会对水生生物产生诸多的负面影响。最直接的影响是削弱了水体的真光层厚度，从而降低了海洋初级生产力，使浮游植物生物量下降。在水生食物链中，除了初级生产者——浮游藻类以外，其他营养级上的生物既是消费者也是上一营养级生物的饵料。因此，浮游植物生物量的减少，会使以浮游植物为饵料的浮游动物在单位水体中拥有的生物量也相应的减少。那么以这些浮游动物为食的一些鱼类，会由于饵料的贫乏而导致资源量下降。同样，以捕食鱼类为生的一些高级消费者，会由于低营养级生物数量的减少，而难以觅食。可见，水体中悬浮物质含量的增多，对整个水生生态食物链的影响是多环节的。

根据悬浮物扩散数值模拟结果，跨海大桥施工引起的悬浮物的扩散范围仅局限在作业区周围不到1000 m范围以内，不会对研究海域总体的海洋环境质量产生明显的影响，况且施工产生的悬浮物对海洋环境的影响在时间尺度上也是暂时的，施工期结束后，水体中悬浮物含量会很快恢复到施工前的水平，海洋生态系统也会很快的进行恢复。

4、跨海大桥建设期船舶漏油事故对海洋环境的影响分析

跨海大桥施工过程中船舶漏油将对海洋环境造成污染，造成船舶漏油的原因有很多种，主要包括船舶机舱工作人员故意将含有污油的机舱污水未经处理排入海洋，还有的由于工作责任心不强错开伐门将燃油排入海洋；船舶由于发生海上事故，如：船舶碰撞、搁浅、触礁等事故使各种污染物质，造成燃油外溢、油舱由于事故破裂造成的渗漏，油污染对海洋环境及生物的主要危害表现在以下几个方面：

a、油膜会使海水的透光率下降，降低浮游生物的光和作用，因而影响海域的初级生产力。

b、油污染能够伤害海洋生物的化学感受器，干扰破坏海洋生物的趋化性，使其感觉系统发生紊乱。

c、动物的卵和幼体要比成体更易受到伤害，可能导致种群数量的减少。

d、溶解和分散在海水中的油类，较易侵入海洋生物的上皮组织，破坏动植物的细胞质膜和线粒体膜，损害生物的酶系统和其他蛋白质结构的功能，导致基础代谢活动出现障碍，引起生物发育异常。

e、油污染严重时可能导致生物种群结构发生变化，生态平衡失调。

因此，在跨海大桥建设时施工单位应严格加强对施工船舶的安全管理，合理调度，有序施工，尽量降低船舶污染对海洋环境造成的影响：另一方面，制定严密的船舶污染事故的应急救援预案，尽可能在一旦发生船舶污染的情况下减轻对海洋环境的影响。

5、跨海大桥工程对中华白海豚的影响

中华白海豚是国家一级保护动物，喜欢栖息在亚热带海区的河口咸淡水交汇水域，在澳大利亚北部，非洲印度洋沿岸，东南亚太平洋沿岸均有分布。中华白海豚在我国主要分布在东南部沿海，据文献记载，最北可达长江口，向南延伸至浙江、福建、台湾、广东和广西沿岸河口水域，有时也会进入江河。

例如港珠澳大桥连接香港、珠海和澳门，其全长为49.969公里，主体工程“海中桥隧”长35.578公里，是世界上最长的跨海大桥，于2010年9月正式开工修建。港珠澳大桥建设之中和建成之后将对中华白海豚的生态环境都将产生影响。

图3：中华白海豚在水中嬉戏

在建设之中，人工填海、水下打桩等频繁的海上施工会干扰到白海豚的正常生活；海上施工会产生一些海上垃圾，而这些海上垃圾会对水质产生污染，使得白海豚更容易患病。同时白海豚是一种靠声音进行回声定位的动物，而海上施工的一些噪音以及海上作业会对白海豚的定位系统产生干扰，增大了白海豚搁浅死亡的可能性。在挖海底隧道遇到礁石需要爆破时，这种爆破也会影响到白海豚的回声定位系统，爆破严重的甚至还会炸死白海豚；香港就曾经在建新机场的时候，发生过白海豚曾因水下爆破而被炸死的事件。

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