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          水下噪聲對(duì)魚(yú)類水生物的影響

          來(lái)源:上海蔚雨科技有限公司   2022年10月27日 10:28  

          對(duì)于我們生存的地球,人類活動(dòng)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(dāng)然還有噪聲污染。

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

          但是,光污染、噪聲污染對(duì)人體、對(duì)其它生物的影響怎樣,我們顯然做得還不夠,相關(guān)知識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足,相應(yīng)的管理措施有限,光污染和噪聲污染也就越來(lái)越嚴(yán)重了。

          今天,我們想稍微探討下噪聲污染對(duì)海洋生物的影響。

           

                咱們都知道,海洋生物,尤其是那些視覺(jué)不發(fā)達(dá)的生物,依靠聽(tīng)覺(jué)或雷達(dá)(聲吶)系統(tǒng)捕食是它們的拿手好戲,但如果它們的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)或者聲吶噪聲破壞,它們無(wú)疑會(huì)遭受致命威脅,甚至大規(guī)模死亡(以前我們看報(bào)道說(shuō)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(shuō)的噪聲污染是指人類活動(dòng)增加海洋聲環(huán)境質(zhì)量,并對(duì)海洋生物產(chǎn)生負(fù)面影響的現(xiàn)象。噪聲污染來(lái)源包括船舶的機(jī)器擾動(dòng)、水下雷達(dá)、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(dá)頻率一致時(shí),就會(huì)對(duì)它們傳達(dá)的信息產(chǎn)生干擾。

           

           

          人類活動(dòng)對(duì)海洋生物聲吶系統(tǒng)造成干擾

          海洋噪聲來(lái)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(dòng)機(jī)的功率有很大關(guān)系,頻段主要在5~500Hz的范圍內(nèi),聲強(qiáng)一般在150~200dB之間。隨著海上船舶航運(yùn)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(lái)發(fā)現(xiàn)水中目標(biāo)物理性質(zhì)和位置的設(shè)備。隨著社會(huì)發(fā)展的需要和科技手段的進(jìn)步,各種各樣的聲吶設(shè)備(如探測(cè)魚(yú)群、繪制海底地形、船舶導(dǎo)航等)相繼問(wèn)世。根據(jù)是否發(fā)射聲波,可將聲吶分為主動(dòng)聲吶和被動(dòng)聲吶兩類,其中會(huì)產(chǎn)生對(duì)海洋生物不利的“噪聲”的,是主動(dòng)聲吶。

          人們?yōu)榱颂綔y(cè)海洋中的礦藏和能源,在海洋中應(yīng)用地質(zhì)勘探技術(shù)的頻次越來(lái)越多。目前在進(jìn)行勘探時(shí),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(qiáng)度在220~250dB范圍內(nèi)。而高于100Hz的高頻信號(hào)已經(jīng)是一種環(huán)境問(wèn)題了,研究顯示這類信號(hào)會(huì)對(duì)海洋哺乳動(dòng)物和某些魚(yú)類造成威脅。

          美國(guó)自然資源保護(hù)協(xié)會(huì)(NRDC)認(rèn)為,*事聲吶產(chǎn)生的噪聲輕則影響海洋生物的長(zhǎng)期行為,重則導(dǎo)致其聽(tīng)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(yàn)導(dǎo)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(huì)經(jīng)濟(jì)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(lái)越多,如跨海大橋、海底隧道、港口碼頭、海上石油天然氣開(kāi)采平臺(tái)、海上風(fēng)電場(chǎng)等。水下工程作業(yè)要進(jìn)行水下的爆破、打樁、鉆孔、疏浚等,會(huì)造成嚴(yán)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(qiáng)較高,鉆孔噪聲與疏浚噪聲的聲強(qiáng)相對(duì)較低。

          海洋噪聲污染危害有多大?

          噪聲改變生物行為

          噪聲會(huì)使海洋動(dòng)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(dǎo)致它們無(wú)法避開(kāi)障礙物而發(fā)生“致命”的碰撞。據(jù)科學(xué)家研究表示,聲吶產(chǎn)生的噪聲會(huì)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(xiǎn)的后果。

          噪聲的增大也會(huì)干擾海洋哺乳動(dòng)物利用聽(tīng)覺(jué)進(jìn)行溝通的能力。比如,動(dòng)物們可能因?yàn)樵肼暥鵁o(wú)法偵察到獵物或在合作時(shí)不能有效溝通,使覓食受到影響;干擾個(gè)體間尤其是母仔間的交流,導(dǎo)致幼仔與媽媽走失;干擾交配季節(jié)雌、雄個(gè)體間的聲通訊,導(dǎo)致失去潛在配偶,對(duì)后代的繁殖產(chǎn)生影響;還比如使動(dòng)物無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)天敵,不利于生存。如果海洋動(dòng)物無(wú)法忍受某種噪聲的滋擾,它們會(huì)集體遷移,離開(kāi)噪聲區(qū)域,改變其活動(dòng)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(tīng)覺(jué)

          海洋動(dòng)物暴露在高強(qiáng)度的聲音之下,可能導(dǎo)致暫時(shí)性聽(tīng)覺(jué)缺失或靈敏度減弱。而當(dāng)聲強(qiáng)足夠高時(shí),會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物聽(tīng)力缺失,或靈敏度減弱。

          同時(shí),科學(xué)家根據(jù)建造海上風(fēng)力發(fā)電廠時(shí)水下打樁機(jī)對(duì)寬吻海豚的影響研究也表明,距打樁地點(diǎn)100米范圍內(nèi)的寬吻海豚,其聽(tīng)覺(jué)器官會(huì)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(lái),人類在近海岸進(jìn)行的各種建設(shè)施工活動(dòng)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(dòng)物的生存環(huán)境。爆炸時(shí)會(huì)瞬間產(chǎn)生高溫高壓氣體,隨后,強(qiáng)大的噪聲沖擊波會(huì)使周?chē)a(chǎn)生瞬時(shí)高壓,并以聲波形式向外傳播,對(duì)周?chē)锂a(chǎn)生影響。研究表明,在距離爆破點(diǎn)20米內(nèi)的爆破聲波,對(duì)魚(yú)卵也有明顯傷害。

          爆炸導(dǎo)致魚(yú)類死亡主要是聲波導(dǎo)致魚(yú)鰾破裂(對(duì)于有鰾魚(yú)類來(lái)說(shuō)),除了魚(yú)鰾外,肝、脾、腎等內(nèi)部器官也容易受損。魚(yú)類離爆炸點(diǎn)距離越遠(yuǎn),噪聲強(qiáng)度越弱,受影響會(huì)越小。而對(duì)無(wú)鰾魚(yú)類來(lái)說(shuō),在同樣的條件下,存活的機(jī)會(huì)要大得多。而對(duì)于同種魚(yú)類來(lái)說(shuō),質(zhì)量越輕,受噪聲影響會(huì)越大。另外,水下爆破會(huì)影響海水渾濁度和懸浮體,產(chǎn)生的濁水團(tuán)會(huì)影響爆破點(diǎn)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(tīng)器進(jìn)行水下聲學(xué)監(jiān)測(cè)

           

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          型號(hào):S model

          法國(guó)ABYSsens 水下聲音記錄儀(自容式水聽(tīng)器)常用于研究海洋本底噪聲評(píng)估,水下生物噪聲監(jiān)測(cè),包括魚(yú)類與鯨目動(dòng)物,實(shí)驗(yàn)室水下噪聲研究等等。設(shè)備小巧結(jié)實(shí),性能超越市場(chǎng)上許多同類產(chǎn)品。設(shè)備具備保護(hù)罩及運(yùn)輸箱,確保儀器設(shè)備的使用及運(yùn)輸安全。

           

          參數(shù)信息:

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

          水聽(tīng)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(dòng)態(tài)范圍:24 bit

          • 通訊方式:WIFI

          • 內(nèi)存支持 4TB

          • 耐壓深度:300

          • 尺寸:277mm×90mm

          • 重量:空氣中 1.9kg

           


           

          專業(yè)水下噪聲分析軟件:

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