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水下噪声对鱼类水生物的影响

 发布时间:2022-10-27 点击量:87

对于我们生存的地球,人类活动造成的污染有不同形式,水污染、大气污染、土壤污染、光污染,当然还有噪声污染。

大部分国家都对水污染和大气污染制定了针对性的整治措施和管理方案,以求在社会经济持续发展的条件下人们的生活环境不会恶化或者希求能有逐渐好转,尤其以发达国家和迈向发达国家为主。

但是,光污染、噪声污染对人体、对其它生物的影响怎样,我们显然做得还不够,相关知识远远不足,相应的管理措施有限,光污染和噪声污染也就越来越严重了。

今天,我们想稍微探讨下噪声污染对海洋生物的影响。

 

      咱们都知道,海洋生物,尤其是那些视觉不发达的生物,依靠听觉或雷达(声呐)系统捕食是它们的拿手好戏,但如果它们的听觉系统或者声呐噪声破坏,它们无疑会遭受致命威胁,甚至大规模死亡(以前我们看报道说鲸类大规模冲岸死亡事件,大概就是这种原因造成的)。

 

      一般而言,我们说的噪声污染是指人类活动增加海洋声环境质量,并对海洋生物产生负面影响的现象。噪声污染来源包括船舶的机器扰动、水下雷达、石油(或天然气)勘探等。人类产生的各种噪声源与海洋中生物们发射的雷达频率一致时,就会对它们传达的信息产生干扰。

 

 

人类活动对海洋生物声呐系统造成干扰

海洋噪声来源有哪些?

1.船舶噪声

船舶噪声是指船只自身引起的噪声,跟船只的大小、功能和发动机的功率有很大关系,频段主要在5~500Hz的范围内,声强一般在150~200dB之间。随着海上船舶航运密度的增加,水下的船舶噪声以每年0.5dB的速度在增加。

2.声呐噪声

声呐是利用声波来发现水中目标物理性质和位置的设备。随着社会发展的需要和科技手段的进步,各种各样的声呐设备(如探测鱼群、绘制海底地形、船舶导航等)相继问世。根据是否发射声波,可将声呐分为主动声呐和被动声呐两类,其中会产生对海洋生物不利的“噪声”的,是主动声呐。

人们为了探测海洋中的矿藏和能源,在海洋中应用地质勘探技术的频次越来越多。目前在进行勘探时,人们使用的设备主要为空气震(一种新型低压声源设备),它产生的噪声频率以5~300Hz为主,声音强度在220~250dB范围内。而高于100Hz的高频信号已经是一种环境问题了,研究显示这类信号会对海洋哺乳动物和某些鱼类造成威胁。

美国自然资源保护协会(NRDC)认为,*事声呐产生的噪声轻则影响海洋生物的长期行为,重则导致其听力丧失甚至死亡。研究显示,声呐与鲸的死亡率之间关联紧密,由中频声呐试验导致的鲸大量搁浅及死亡事件,正在不断发生。

3.水下工程噪声

随着社会经济的飞速发展以及陆上资源的短缺,水下工程的数量越来越多,如跨海大桥、海底隧道、港口码头、海上石油天然气开采平台、海上风电场等。水下工程作业要进行水下的爆破、打桩、钻孔、疏浚等,会造成严重的噪声污染。水下工程噪声属于中低频噪声,打桩噪声和水下爆破噪声的声强较高,钻孔噪声与疏浚噪声的声强相对较低。

海洋噪声污染危害有多大?

噪声改变生物行为

噪声会使海洋动物改变生活规律,如改变浮游和潜水规律、更改发音的形式(音量和节奏)等,甚至导致它们无法避开障碍物而发生“致命”的碰撞。据科学家研究表示,声呐产生的噪声会干扰鲸和海豚自身利用声音捕食的能力,使某些鲸类特别是突吻鲸受到惊吓,促使它们冲出水面,造成危险的后果。

噪声的增大也会干扰海洋哺乳动物利用听觉进行沟通的能力。比如,动物们可能因为噪声而无法侦察到猎物或在合作时不能有效沟通,使觅食受到影响;干扰个体间尤其是母仔间的交流,导致幼仔与妈妈走失;干扰交配季节雌、雄个体间的声通讯,导致失去潜在配偶,对后代的繁殖产生影响;还比如使动物无法及时发现天敌,不利于生存。如果海洋动物无法忍受某种噪声的滋扰,它们会集体迁移,离开噪声区域,改变其活动范围,由此也打破原有的生态系统平衡。

噪声影响生物听觉

海洋动物暴露在高强度的声音之下,可能导致暂时性听觉缺失或灵敏度减弱。而当声强足够高时,会导致动物听力缺失,或灵敏度减弱。

同时,科学家根据建造海上风力发电厂时水下打桩机对宽吻海豚的影响研究也表明,距打桩地点100米范围内的宽吻海豚,其听觉器官会受损伤;50千米范围内的宽吻海豚,或行为不正常,或被迫规避。

噪声引起生物器官的病变

近年来,人类在近海岸进行的各种建设施工活动多采用水下爆破,影响了附近海域水产养殖业发展及野生海洋动物的生存环境。爆炸时会瞬间产生高温高压气体,随后,强大的噪声冲击波会使周围产生瞬时高压,并以声波形式向外传播,对周围生物产生影响。研究表明,在距离爆破点20米内的爆破声波,对鱼卵也有明显伤害。

爆炸导致鱼类死亡主要是声波导致鱼鳔破裂(对于有鳔鱼类来说),除了鱼鳔外,肝、脾、肾等内部器官也容易受损。鱼类离爆炸点距离越远,噪声强度越弱,受影响会越小。而对无鳔鱼类来说,在同样的条件下,存活的机会要大得多。而对于同种鱼类来说,质量越轻,受噪声影响会越大。另外,水下爆破会影响海水浑浊度和悬浮体,产生的浊水团会影响爆破点附近的生态系统,从而威胁海洋生物资源。

 

研究方法:使用自容式水听器进行水下声学监测

 

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型号:S model

法国ABYSsens 水下声音记录仪(自容式水听器)常用于研究海洋本底噪声评估,水下生物噪声监测,包括鱼类与鲸目动物,实验室水下噪声研究等等。设备小巧结实,性能超越市场上许多同类产品。设备具备保护罩及运输箱,确保仪器设备的使用及运输安全。

 

参数信息:

· 带宽(可选)水听器 HTI96 MIN Low noise:2Hz~30KHz

水听器 : 2 Hz – 250 kHz

· 采样频率:最大 400kS/sec

· 可维持 17 天连续工作的可充电电池(可选 70 天)

· 高通滤波功能

· 防水外壳

· 增益:-185dB re 1μPa


  • 数据格式:wav

  • 动态范围:24 bit

  • 通讯方式:WIFI

  • 内存支持 4TB

  • 耐压深度:300

  • 尺寸:277mm×90mm

  • 重量:空气中 1.9kg

 


 

专业水下噪声分析软件:

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