舟山虾峙门口外航道疏浚对海洋生态环境的影响及防治措施

水玉跃，丁天明

(1.浙江海洋学院水产学院，浙江舟山 316004；2.舟山市海洋与渔业局，浙江舟山 316000)

航道疏浚是航道开发与维护的重要手段。该过程中产生的悬浮泥沙，一部分会沉积在疏浚工作区附近，其余的将在抛泥区局部区域形成高浓度含沙水体，在重力、波浪、潮流、风吹流等因素作用下运动。疏浚过程中悬浮泥沙扩散输移将对周围海域的海洋生态环境造成一定影响。本文根据舟山虾峙门航道疏浚工程项目，对航道疏浚可能产生的海洋生态环境影响进行了分析，并提出相应预防及保护措施，以期为舟山市航运业健康有序发展提供依据。

1 工程概况

虾峙门航道位于舟山市普陀区虾峙岛、桃花岛东侧海域，是大型船舶进出宁波～舟山港的重要深水航道，由虾峙门口内、口外两段航道组成，口内航道自然水深优良，最小水深在30 m以上；而口外航道最小水深只有18 m，仅能满足(15～20)万t级船舶乘潮通航。随着舟山海洋经济的不断发展，进出虾峙门航道大型船舶越来越多，为了能够适应舟山现有(20～30)万t码头通航及国际船舶的超大型化趋势的需要，提高宁波～舟山港吞吐能力，对现有的虾峙门口外航道进行扩建、浚深以满足大型船舶的通航要求。

本航道疏浚区域位于虾峙门口外航道泥灰礁以西区段，航道轴线平面走向为286.8°～106.8°，全长14.5 km，即挖槽长度为14.5 km，挖槽底宽378 m，设计深度22.5 m，备淤深度0.4 m，挖槽边坡1:15。整个航道疏浚工程开挖工程量1 851万m3，疏浚物倾倒于疏浚航道南北两侧的2个临时倾倒区(图1)。

图1 工程地理位置站位图Fig.1 Geographic of location and station of the construction

2 航道疏浚对生态环境的影响

根据实地施工情况，本工程采用4 500 m3、9 000 m3、12 000 m3耙吸船各1艘，总施工时间20个月。疏浚施工主要影响是底泥开挖、抛填导致附近海域悬浮泥沙扩散、浓度升高影响周边海洋生态环境。根据泥沙沉降速度大部分悬浮泥沙沉于海底，但有部分粒径小、比重轻的疏浚物悬浮于水体中，并随流扩散，造成局部海域水质的浑浊、溶解氧下降、透光率降低，没来得及逃离的海洋生物将受到程度不同的影响，甚至导致一些海洋生物窒息死亡。实验表明，在悬浮颗粒含量为80 000 mg/L的水体中，鱼类最多可忍耐1 d；在6 000 mg/L的水体中，最多可忍耐1周；在300 mg/L的水体中，且每天短时搅拌，致使淤泥泛起悬浮颗粒物质达2 300 mg/L的水体中，鱼类仅可存活3～4周。一般认为，在悬浮颗粒物质含量为200 mg/L的水体中鱼类不会直接死亡[1]。

本文通过走航观测法，分别对疏浚、抛填海域悬浮物浓度、扩散范围进行调查[2]，得出疏浚点悬浮物扩散结果(表1)和倾抛点悬浮物扩散结果(表2)。

由表1、表2可知，本次疏浚、抛填工程产生的悬浮物最大增量约50～60 mg/L，最远扩散距离在4 km左右，但附近海域最大悬浮浓度在200 mg/L之内，一般不会造成鱼类直接窒息死亡。

悬浮物浓度的增加降低了附近海域透明度，导致施工区初级生产力水平的下降，部分悬浮物粘附在动物体表，干扰动物的感觉功能；呼吸时，悬浮物会阻塞鱼类等的鳃组织，造成呼吸困难；某些滤食性浮游动物，只能分辨颗粒大小的能力，只要粒径合适就可以摄入体内，如果摄入的是泥沙，那么动物有可能因饥饿而死亡；水体的浑浊还会降低水中的溶解氧含量，进而对游泳生物和浮游动物产生不利影响，甚至引起死亡。

表1 疏浚区悬浮物扩散结果Tab.1 Diffusion consequences of ebb suspended solids in construction areas

表2 1＃倾倒区悬浮物扩散结果Tab.2 Suspended solids diffusion in 1＃dumping areas

航道开挖对底栖生物的影响。航道开挖对底栖生物的实质性影响是将彻底改变航道及其邻近区底面原有的底栖生态环境。虾峙门航道疏浚总长度14.5 km、底宽378 m，则施工直接破坏的底质面积为5.48 km2，栖息于这一范围内的底内动物和底上动物因底泥的挖离将全部丧失，而且破坏了底栖生存环境，这对底栖生物的影响是比较大的，根据本工程底栖生物调查数据及有关参数，估计该区底栖生物群落的恢复至少需2～3年。

底泥抛填对倾废区底栖生物影响。由于疏浚泥的覆盖，使倾倒区形成一层具有一定厚度的新生沉积层，人为的速率比自然速率高几十倍，甚至更大，改变倾倒区及其附近海区底栖动物的栖息环境[3]。活动能力强的部分底栖动物受到惊扰后会迅速逃离现场，在原来底质环境中生存的部分生物来不及逃离而将被掩埋；由于各种生物的生活习性和适应能力有所差异，覆盖造成的结果也不一样。

同时，疏浚物的理化特性、覆盖层的厚度等因素也会产生一定影响；虾类被覆盖后由于缺氧窒息和机械压迫而死亡；沙蚕、甲壳动物和双壳动物被覆盖后，绝大多数仍能生存:活动能力较强的底栖动物会迅速的逃离现场;总之，绝大多数底栖动物可以穿过覆盖层垂直迁移上来，其中蟹类和端足动物由于其形态和生理上的适应能力很强，可以穿过数十厘米的覆盖物而生存下来。疏浚物覆盖后造成部分底栖动物死亡的原因主要是缺氧窒息和机械压迫，此外，疏浚物堵塞动物的呼吸系统，引起鳃组织、表皮组织等的腐烂、缺少饵料引起的饥饿、机械损伤等因素也是造成动物死亡的原因。

疏浚泥中含有的有机物和重金属由于水体扰动、扩散会释放到水体中，并通过水生生物的新陈代谢，在生物体内的积累，从而对生物本身及食物链上一级生物产生毒害作用，形成二次污染。疏浚物的倾倒对海洋生物的物理性影响是主要的，但对其在生理和生化方面可能产生的影响也不能忽视。疏浚物在倾倒过程中使原有的有毒有害物质重新释放和分布，因而对海洋生物产生不利影响。许多生物，尤其是软体动物对重金属、有机氯农药、PCB’s等有害物质具有吸收、富集作用，这些物质在其体内积累、转移，并沿食物链传递，有的甚至会产生放大作用。疏浚物倾倒对局部海域内生物的卵子发育和幼体生长会产生较大的影响[4]。本次调查底栖生物不同类群体内同种污染物质的含量有一定的差异，但捕获生物体内污染物质的平均含量均属低水平，超标现象较少。

其他影响：施工船舶挖泥、装船、运输及抛泥过程中必将会有部分泥沙入海，导致附近海域悬浮物含量增加；疏浚使附近海域海底地形和流场有部分改变，影响生态环境；施工船舶产生的含油污水、生活垃圾如果处置不当会造成附近海域、石油类、悬浮物含量增加，营养盐过盛，危害附近海域海洋生态环境。

3 生态环境影响预防措施分析

本项目主要环境影响是底泥开挖、抛填对底栖生境的破坏及悬浮泥沙扩散对海域生态环境影响。因此减轻对底栖生物损害，控制悬浮泥沙的产生量及悬浮泥沙扩散是减少海域环境污染的关键。

选择先进的疏浚设备。根据当地施工工况，本次航道疏浚选择4 500 m3、9 000 m3、12 000 m3耙吸船各一艘，各种型号船舶沿线交替作业，缩短施工时间，减少对周边海域环境影响。

采取先进的施工工艺。实施GPS全球定位系统，准确定位需开挖的航道位置，减少疏浚作业中不必要的超深、超宽疏浚，减少底泥开挖量及泥沙扩散方量；2个抛泥区交替使用，安排专门人员并配置监测仪器进行监控，抛泥作业定时、定位，保证泥沙在倾倒范围内均匀洒落，缓减抛泥区生态压力。

加强对施工人员及船员防污法规的宣传教育，提高他们对环境污染危害的认识。同时，定污染应急计划，建立一支专门的防污作业队伍，以便发生溢油事故时以最快的速度制定出最佳的溢油处理方案。施工船舶产生的含油污水实施铅封管理规定，定期收集上岸，交由资质单位处理；施工人员产生的生活垃圾、生活污水及时清运，减少附近海域富营养化。所有施工船舶和水上施工机械均进行定期检查，一旦发生机械漏油或生活污水、生活垃圾泄露情况立即维修。

控制装仓溢流对水体的影响，集中溢流时间，加快溢流速度，采取挖泥船满仓后再溢流0.5 h，增加装仓的容量，同时缩短试喷时间，减少泥沙悬浮。

合理安排施工时间。舟山渔场鱼卵仔鱼产卵季节一般在夏季4～7月份，航道疏浚、抛泥施工时间尽量避开这个季节，将影响减少到最低程度。

本项目根据环境管理规定建立健全环保机构，加强环境监督管理机制，防止施工过程中跑、冒、滴、漏情况发生，减少泥沙入海；同时，做好施工船舶的碰撞、溢油等风险防范工作，减少不必要的污染。

4 海洋环境跟踪监测分析

在航道疏浚施工过程中,对虾峙门口及倾废区附近水质环境、海洋生态和渔业资源进行了跟踪监测[2]，其结果如下：

(1)对海洋水质环境影响。本次水质调查监测站位数量多，分布均匀具有较强的代表性(具体站位如图1)，内容包括 pH、DO、COD、石油类、铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、铬(Cr)、汞(Hg)、镉(Cd)、砷(As)、磷酸盐、无机氮、BOD5、硫化物、浊度等16个要素，统计结果见表3。

表3 水质调查结果Tab.3 Water quality of the whole region

从各项监测结果来看，施工期间疏浚泥中的部分重金属污染物随着洋流扩散，含量有所升高，施工结束后逐步恢复到原先水平；浊度、DO、COD等较施工前有所上升，但幅度不是很大，符合海域水质要求；而其他较为敏感的指标如石油类等含量没有因为施工而上升，影响不是很大。

(2)对海洋生态环境的影响。分别在疏浚区、抛填区各取4个监测站位对浮游植物、浮游动物和底栖生物进行取样分析，结果见表4～6。

表4 浮游植物指标数据Tab.4 Phytoplankton index data

表5 浮游动物指标数据Tab.5 Zooplankton index data

表6 底栖生物指标数据Tab.6 Benthon index data

从调查结果来看，施工前浮游植物各项指数都高于施工期，但施工结束后基本能恢复到施工前水平，因此项目实施对附近海域浮游植物产生了一定的影响，但影响不是很大；浮游动物的各项指标施工前都高于施工中和施工后，施工结束后有一定恢复，多样性指数、种类数都有一定程度的降低，因此项目实施对附近海域浮游动物产生一定影响，浮游动物群落结构群落趋于单一化。疏浚区、抛泥区施工前底栖生物自工程实施以来都有明显的降低，8、12号站位泥样经冲洗后无生物样，2号站位施工中只采到一种底栖生物；倾倒前底栖生物的密度为110 ind/m2，倾倒后为26.8 ind/m2；生物量从13.95 mg/m2，降低到倾倒后的1.06 mg/m2，21号站位多样性指数为零，而且出现了耐埋种类(如多毛类的不倒翁)增多的趋势，不倒翁从第二优势种演变为第一优势种。因此疏浚、抛填对底栖生物的生长、繁殖、种类数、生物量和底栖生态结构群落产生较大的影响，底栖生物的损失较为明显，且由于底栖生物固着生长的特性，海水的交换对底栖生物的恢复作用有限，所以底栖生物的恢复需要较长的时间，影响较大。

渔业资源调查结果表明，疏浚区与对照区底拖网渔获物重量和尾数组成、现存相对重量和尾数资源密度差异不大。附近海域小型鱼船作业生产产值、产量稍低于往年评价水平，不过在1～2个标准差范围内，受到影响较小。航道整治疏浚区没有采集到鱼卵，仅采集到仔鱼。对照区仅采集到鱼卵，未采集到仔鱼，由于站位较少较难分析工程对鱼卵仔鱼的影响。由于近年来受多种因素影响，受到SS的直接影响也并不明显，因此产量损失表现不甚明显。

5 结语

通过对航道疏浚航道疏浚施工前、施工中、施工后环境影响分析及跟踪监测,可以看出,施工对航道附近海洋生态环境基本没有产生大的影响，但是由于航道挖掘、底泥抛填改变了原有底栖生态环境，对底栖生物群落产生了较大的影响，其恢复需要一定的时间；但总体而言，这些影响是短期的，随着疏浚工程和倾倒活动的结束而逐渐消失，所以虾峙门航道疏浚工程所采取海洋生态环境保护措施在目前情况下还是积极有效的。

[1]王 超,张 伶.航道疏浚对珠江口附近海洋生态环境影响及预防措施[J].海洋环境科学,2001,20(4):58-60.

[2]何东海,王晓波.虾峙门口外30万吨级航道工程海洋环境监测报告[R].宁波海洋环境监测中心,2008:115-118;213.

[3]戴明新.湛江港30万吨级航道工程疏浚泥倾倒对海洋生态环境的影响研究[J].交通环保,2005,26(3):9-11.

[4]黎广媚.疏浚泥海洋倾倒对大亚湾口海域环境影响的研究[J].青岛:中国海洋大学,2004:64.