水下噪聲對魚類水生物的影響

對于我們生存的地球，人類活動造成的污染有不同形式，水污染、大氣污染、土壤污染、光污染，當然還有噪聲污染。

大部分國家都對水污染和大氣污染制定了針對性的整治措施和管理方案，以求在社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的條件下人們的生活環(huán)境不會惡化或者希求能有逐漸好轉(zhuǎn)，尤其以發(fā)達國家和邁向發(fā)達國家為主。

但是，光污染、噪聲污染對人體、對其它生物的影響怎樣，我們顯然做得還不夠，相關(guān)知識遠遠不足，相應的管理措施有限，光污染和噪聲污染也就越來越嚴重了。

今天，我們想稍微探討下噪聲污染對海洋生物的影響。

      咱們都知道，海洋生物，尤其是那些視覺不發(fā)達的生物，依靠聽覺或雷達（聲吶）系統(tǒng)捕食是它們的拿手好戲，但如果它們的聽覺系統(tǒng)或者聲吶噪聲破壞，它們無疑會遭受致命威脅，甚至大規(guī)模死亡（以前我們看報道說鯨類大規(guī)模沖岸死亡事件，大概就是這種原因造成的）。

      一般而言，我們說的噪聲污染是指人類活動增加海洋聲環(huán)境質(zhì)量，并對海洋生物產(chǎn)生負面影響的現(xiàn)象。噪聲污染來源包括船舶的機器擾動、水下雷達、石油（或天然氣）勘探等。人類產(chǎn)生的各種噪聲源與海洋中生物們發(fā)射的雷達頻率一致時，就會對它們傳達的信息產(chǎn)生干擾。

人類活動對海洋生物聲吶系統(tǒng)造成干擾

海洋噪聲來源有哪些？

1.船舶噪聲

船舶噪聲是指船只自身引起的噪聲，跟船只的大小、功能和發(fā)動機的功率有很大關(guān)系，頻段主要在5~500Hz的范圍內(nèi)，聲強一般在150~200dB之間。隨著海上船舶航運密度的增加，水下的船舶噪聲以每年0.5dB的速度在增加。

2.聲吶噪聲

聲吶是利用聲波來發(fā)現(xiàn)水中目標物理性質(zhì)和位置的設(shè)備。隨著社會發(fā)展的需要和科技手段的進步，各種各樣的聲吶設(shè)備（如探測魚群、繪制海底地形、船舶導航等）相繼問世。根據(jù)是否發(fā)射聲波，可將聲吶分為主動聲吶和被動聲吶兩類，其中會產(chǎn)生對海洋生物不利的“噪聲”的，是主動聲吶。

人們?yōu)榱颂綔y海洋中的礦藏和能源，在海洋中應用地質(zhì)勘探技術(shù)的頻次越來越多。目前在進行勘探時，人們使用的設(shè)備主要為空氣震（一種新型低壓聲源設(shè)備），它產(chǎn)生的噪聲頻率以5~300Hz為主，聲音強度在220~250dB范圍內(nèi)。而高于100Hz的高頻信號已經(jīng)是一種環(huán)境問題了，研究顯示這類信號會對海洋哺乳動物和某些魚類造成威脅。

美國自然資源保護協(xié)會（NRDC）認為，*事聲吶產(chǎn)生的噪聲輕則影響海洋生物的長期行為，重則導致其聽力喪失甚至死亡。研究顯示，聲吶與鯨的死亡率之間關(guān)聯(lián)緊密，由中頻聲吶試驗導致的鯨大量擱淺及死亡事件，正在不斷發(fā)生。

3.水下工程噪聲

隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展以及陸上資源的短缺，水下工程的數(shù)量越來越多，如跨海大橋、海底隧道、港口碼頭、海上石油天然氣開采平臺、海上風電場等。水下工程作業(yè)要進行水下的爆破、打樁、鉆孔、疏浚等，會造成嚴重的噪聲污染。水下工程噪聲屬于中低頻噪聲，打樁噪聲和水下爆破噪聲的聲強較高，鉆孔噪聲與疏浚噪聲的聲強相對較低。

海洋噪聲污染危害有多大？

噪聲改變生物行為

噪聲會使海洋動物改變生活規(guī)律，如改變浮游和潛水規(guī)律、更改發(fā)音的形式（音量和節(jié)奏）等，甚至導致它們無法避開障礙物而發(fā)生“致命”的碰撞。據(jù)科學家研究表示，聲吶產(chǎn)生的噪聲會干擾鯨和海豚自身利用聲音捕食的能力，使某些鯨類特別是突吻鯨受到驚嚇，促使它們沖出水面，造成危險的后果。

噪聲的增大也會干擾海洋哺乳動物利用聽覺進行溝通的能力。比如，動物們可能因為噪聲而無法偵察到獵物或在合作時不能有效溝通，使覓食受到影響；干擾個體間尤其是母仔間的交流，導致幼仔與媽媽走失；干擾交配季節(jié)雌、雄個體間的聲通訊，導致失去潛在配偶，對后代的繁殖產(chǎn)生影響；還比如使動物無法及時發(fā)現(xiàn)天敵，不利于生存。如果海洋動物無法忍受某種噪聲的滋擾，它們會集體遷移，離開噪聲區(qū)域，改變其活動范圍，由此也打破原有的生態(tài)系統(tǒng)平衡。

噪聲影響生物聽覺

海洋動物暴露在高強度的聲音之下，可能導致暫時性聽覺缺失或靈敏度減弱。而當聲強足夠高時，會導致動物聽力缺失，或靈敏度減弱。

同時，科學家根據(jù)建造海上風力發(fā)電廠時水下打樁機對寬吻海豚的影響研究也表明，距打樁地點100米范圍內(nèi)的寬吻海豚，其聽覺器官會受損傷；50千米范圍內(nèi)的寬吻海豚，或行為不正常，或被迫規(guī)避。

噪聲引起生物器官的病變

近年來，人類在近海岸進行的各種建設(shè)施工活動多采用水下爆破，影響了附近海域水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展及野生海洋動物的生存環(huán)境。爆炸時會瞬間產(chǎn)生高溫高壓氣體，隨后，強大的噪聲沖擊波會使周圍產(chǎn)生瞬時高壓，并以聲波形式向外傳播，對周圍生物產(chǎn)生影響。研究表明，在距離爆破點20米內(nèi)的爆破聲波，對魚卵也有明顯傷害。

爆炸導致魚類死亡主要是聲波導致魚鰾破裂（對于有鰾魚類來說），除了魚鰾外，肝、脾、腎等內(nèi)部器官也容易受損。魚類離爆炸點距離越遠，噪聲強度越弱，受影響會越小。而對無鰾魚類來說，在同樣的條件下，存活的機會要大得多。而對于同種魚類來說，質(zhì)量越輕，受噪聲影響會越大。另外，水下爆破會影響海水渾濁度和懸浮體，產(chǎn)生的濁水團會影響爆破點附近的生態(tài)系統(tǒng)，從而威脅海洋生物資源。

研究方法：使用自容式水聽器進行水下聲學監(jiān)測

型號：S model

法國ABYSsens 水下聲音記錄儀（自容式水聽器）常用于研究海洋本底噪聲評估，水下生物噪聲監(jiān)測，包括魚類與鯨目動物，實驗室水下噪聲研究等等。設(shè)備小巧結(jié)實，性能超越市場上許多同類產(chǎn)品。設(shè)備具備保護罩及運輸箱，確保儀器設(shè)備的使用及運輸安全。

參數(shù)信息：

· 帶寬(可選)：水聽器 HTI96 MIN Low noise:2Hz~30KHz

水聽器 : 2 Hz – 250 kHz

· 采樣頻率：最大 400kS/sec

· 可維持 17 天連續(xù)工作的可充電電池（可選 70 天）

· 高通濾波功能

· 防水外殼

· 增益：-185dB re 1μPa

• 數(shù)據(jù)格式：wav

• 動態(tài)范圍：24 bit

• 通訊方式：WIFI

• 內(nèi)存支持 4TB

• 耐壓深度：300 米

• 尺寸：277mm×90mm

• 重量：空氣中 1.9kg

專業(yè)水下噪聲分析軟件：