由于風機運轉噪聲對周圍環境的影響不容忽視，對于陸上風電，距風機機位較近的地區不利于生活及工作。風機噪聲問題已成為陸上風電場選址的制約因素之一，并且經研究，《環境影響評價技術導則聲環境》中的點聲源距離衰減計算公式并不完全適用于風機噪聲值預測，這對于陸地風機的選址造成了更大的影響。

海上風電場的建設將產生海洋噪聲污染，對工程海域的生態環境帶來一定的影響，特別是施工期和運營期水下噪聲對海洋生物的影響。在建設期，打樁施工會向水下輻射較高強度、寬頻帶的噪聲，對海洋哺乳動物和石首魚科魚類造成一定程度的影響；在運營期，由于風機的運轉和機艙內的機械振動均會帶來水下噪聲，且這個過程是海上風電場整個生命周期中最長的一個階段，將對風電場水域環境產生長期影響。而且海上風電場在施工期和運營期產生的水下噪聲對海洋生物的影響評估目前在全世界范圍內仍顯不足。因此，為了加強對海洋環境和生物資源的保護，開展對風電場噪聲傳播的研究工作勢在必行。

施工期風電場噪聲影響分析

1噪聲源分析

施工期噪聲源主要包括以下兩類：

(1) 施工機械

施工現場的各類機械設備包括：混凝土攪拌車、打樁機、兩棲挖掘機、裝載機、挖掘機、推土機、建筑用塔、振動平碾機、蛙式打夯機、振搗器、電氣接線埋設噪聲等。其中，最顯著噪聲來源為水下沖擊式打樁機，水下沖擊式打樁的聲源強度很大，產生的噪聲形式為脈沖式，而且打樁是一個連續的過程，因此表現為一個連續的脈沖式噪聲波形。施工打樁噪聲為海上風電場施工過程中的最大噪聲源，且在聲污染排放中所占比例遠大于其他噪聲源。

(2) 運輸船只、車輛

海上風電場施工運輸包括陸上運輸和海上運輸，陸上運輸需要汽車，海上運輸需要船只，這些汽車船只也會對海洋噪聲產生影響，特別是船只，將對施工海域產生強度很大的水下噪聲。船舶噪聲主要包括內部的機械噪聲和船只底部的螺旋槳噪聲，當船只的速度較小時，內部的機械噪聲為船只水下噪聲的主要來源；當船只速度較高時，船只底部的螺旋槳噪聲在船舶水下噪聲中占很大比例。

2施工期噪聲對海洋生物的影響

施工期噪聲對海洋生物會帶來許多影響，目前我國尚未制定水下聲環境的評價標準，也尚未頒布海洋噪聲對海洋哺乳動物或魚類可承受的噪聲聲壓級標準。根據美國國家海洋漁業局現行采用的（過渡性）保護門限值和國內外的海洋生物水下噪聲耐受性研究成果，得到部分海洋生物噪聲耐受閾值，見表1。

表1 部分海洋生物耐受閾值

為有效預測和減少海上風機噪音帶來的危害，有學者通過模擬預測結果預測其打樁施工時的影響范圍，結果如表2所示，計算部分海洋生物在單個風機樁基在撞擊式施工時所對應的影響距離，預測水深在1.5m、5m、10m和15m 處時，應確立對海洋哺乳動物行為產生干擾的警告區域范圍為500m、150m、150m和500m，故選擇最大值500m作為對海洋哺乳動物行為產生干擾的警告區域范圍，同理，選擇2500m作為石首魚科安全距離。

表2 風機樁基施工安全距離

運營期風電場噪聲影響分析

海上風電場在運轉過程中可能產生兩類噪聲：一是風機葉片的轉動，在空氣中產生氣動噪聲；二是機組內部的機械運轉產生噪聲：風機葉片帶動齒輪箱和發電機轉動過程中，機械傳動會產生振動（包括輪轂中活動部件的機械噪聲）并通過風輪機相應結構輻射到水中。這兩類噪聲傳播路徑下圖所示。

噪聲傳播方式

噪音傳播途徑主要分三種：第一種是風機葉片的空氣動力噪聲和機艙內機械振動通過空氣傳入水中，這部分噪聲由于水氣界面的存在，極大的阻礙了空氣噪聲向水中的傳播，另外風機機艙通常高度為90m，在距離風機水平距離21m以外空氣噪聲在水界面發生全反射，能量無法傳入水中，因此第一種途徑傳入水中的噪聲很微弱，可以忽略；第二種是機艙的機械振動噪聲導致樁體的結構振動通過風機的塔筒和樁基在水中的部分傳入水中，這部分是運營期水下噪聲的主要來源；第三種是樁體結構振動噪聲通過樁基傳到海底，再由海底輻射回水中，聲波從一種介質進入另一種介質時會發生反射和透射，反射系數和透射系數與介質特征阻抗有關。由于空氣的特征阻抗遠遠小于水的，因此，空氣聲波入水時，會發生全反射，透射入水聲波強度可近似為零。通過海底傳播的噪聲大小由海底沉積物類型決定，而結構振動輻射入水的噪聲，傳播距離最遠，強度最大，是海上風電場產生水下噪聲的主要來源。

有學者分析了在風電工程建設不同時期下的海洋水環境、生物環境和底棲環境的環境狀況，結果表明：多個風電場建設會造成區域海洋水環境一定程度的降低，水質污染因子超標率增加；海上風電工程對浮游生物的影響較大，施工建設行為會造成浮游生物損失；對底棲生物的影響是長期不可逆的，主要和風電場規模和其占海面積有關；海上風電工程建設對近岸海域和風電場附近海域的影響較大，離岸較遠的區域環境狀況受影響較小。此外，研究表明，僅僅是在一個海域的風電場降低噪音，海豚每年減少1%的風險就會降低66%。由此可見，降低噪音，風電場對海洋生物的影響能夠得到有效緩解。

建議措施

從可持續發展和生態友好的角度，提出以下幾點針對海上風電項目的對策與建議以減輕海上風電項目對海洋環境的影響：

1、調整開發尺度和規模。謹慎地進行海上風電建設，減緩海上風電場建設速度和降低建設規模。同時，近岸海域生態環境較為敏感、脆弱，建議在等深線為-15米以外的近海區域內進行海上風電建設。

2、加強施工監管。國外海上風電場發展起步早，對于打樁施工的監管也較為成熟，總體上在安全區的劃定和緩沖措施的規定上比較完善。我國現在還未出臺較為完善的打粧施工管理及保護規范，可以結合國外成熟的打粧相關協議以及我國自身海洋環境的特點，設立相對明確、具有可操作性的管理措施，幫助完善打樁施工的監管。

3、合理安排施工期。海上風電場建設會造成海洋浮游生物受損，評價結果表明春季施工對浮游生物的影響很大，因此在選擇施工期時應盡量避免在春季進行，將主要的施工行為安排在秋季，減少對海洋生物的影響。

4、采取底棲生物補償措施。海上風電場對區域底棲生物具有毀滅性影響，風機基礎、海底電纜敷設均破壞了原有的海洋底棲環境，造成底棲生物損失，這種影響是長久而不可逆轉的。所以應當制定底棲生物定期增殖放流計劃，以恢復區域海洋底棲生物量水平，保證底棲生物群落結構的穩定。

結語

海洋生態系統是一個動態系統，不同生物群落相互依存，其中任何一個種群發生變化都可能引起其他生物種群的巨大變化。因此，研究海上風電場施工、運營過程中的噪聲對海洋生物的影響具有重要意義。然而，與發達國家相比，我國海上風電起步較晚，對海上風電場施工、運營過程中的水下噪聲缺乏監測，同時對海洋生物的聽閾范圍研究較少。因此，在總結國外研究成果的基礎上，有必要對我國海上風電場開發過程中的水下噪聲進行跟蹤監測，同時對不同海域重點生物的聽閾范圍展開研究，推算出重點生物對風機噪聲的探測范圍，并對其行為反應開展適當的實驗研究，為有效保護海洋生物提供科學的理論依據。