1991年，丹麥在Vindeby建成了世界上第一個海上風電場，隨后，荷蘭、瑞典、英國等相繼建成了海上風電場。2009年，我國東海大橋海上示范風電場建成。截至2017年底，歐洲繼續(xù)保持全球最大海上風電市場地位，全球近84%的海上風電設施位于11個歐洲國家的近海水域。英國的海上風電裝機容量全球第一，累計裝機容量6836MW，占全球裝機容量的36.3%，其次是德國，中國以2788MW累計裝機容量位居全球第三。雖然我國海上風電起步較晚，但是近年來憑借海風資源的穩(wěn)定性和大發(fā)電功率的特點，海上風電正在我國沿海各地飛速發(fā)展。
海上風電場的開發(fā)建設規(guī)模較大，項目的建設期和運營期將給海洋生態(tài)環(huán)境造成一定的影響。例如，項目建設期，水下打樁噪聲會對魚類和其他海洋生物產(chǎn)生影響，工程建設施工或鋪設海底輸電電纜，會影響水質(zhì)、沉積物、鳥類、魚類、浮游生物和底棲生物；項目運營期，風機葉片運動和噪聲等會影響鳥類的棲停遷飛，風機會帶來噪聲污染，變電所和輸電線路會帶來電磁輻射等。系統(tǒng)全面、科學客觀地掌握國內(nèi)外海上風電對海洋生物影響的研究進展，對促進海上風電行業(yè)和海洋環(huán)境保護的協(xié)同發(fā)展具有深遠的意義。
一、海上風電工程對鳥類的影響
風電場建設期樁基安裝的噪聲、運營期渦輪機葉片碰撞及風電場的電磁場都會對鳥類產(chǎn)生影響，主要體現(xiàn)在以下4個方面：⑴影響鳥類行為，例如使鳥類產(chǎn)生趨避行為；⑵影響鳥類棲息地和覓食；⑶由于風機干擾或者形成屏障，影響鳥類遷徙；⑷碰撞引起的死亡。目前國內(nèi)外研究表明，海上風電建設期，鳥類會產(chǎn)生趨避行為，但是隨著時間的推移，鳥類對風電場內(nèi)的環(huán)境會產(chǎn)生適應性，只要海上風電選址避開鳥類棲息地，海上風電對鳥類棲息和覓食的影響相對較小，鳥類與風機碰撞導致的死亡率與鳥的種類、年齡、飛行經(jīng)驗、天氣狀況及風力發(fā)電場本身的特性有關(guān)。大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，海上風電不會引起鳥類的嚴重碰撞。
國外學者在21世紀初就已開展了風電對鳥類影響的相關(guān)研究。Erickson等認為，風機對鳥類確實有驅(qū)趕作用，但不會對其數(shù)量有太大影響，與死于飛機、汽車、架空電線、通訊塔等人工設備的鳥類數(shù)量相比，死于風電機環(huán)境下的鳥類數(shù)量很少。Pettersson對瑞典Kalmar Sound兩個近岸風機附近的鳥類進行觀測，結(jié)果顯示，在1500萬只遷徙的水鳥中，僅發(fā)生了一次撞擊事件。
另外一些研究表明，鳥類的規(guī)避行為并不確定，會隨著時間的推移而發(fā)生變化，例如一些鳥類對風電場建成后的生境會產(chǎn)生適應性。Desholm等通過雷達跟蹤監(jiān)測了丹麥南部Nysted海上風力發(fā)電場對周圍20多萬只鳥秋季晝夜遷移的影響，研究發(fā)現(xiàn)海上風電建設后鳥類進入風電區(qū)域的比例顯著下降，并出現(xiàn)了大規(guī)模的主動回避行為。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在遷移到足夠靠近渦輪機的地方，有可能發(fā)生碰撞的鳥類所占比例不到1%。Pertersen等對HornsRev海上風電場區(qū)域內(nèi)的黑海番鴨調(diào)查發(fā)現(xiàn)，黑海番鴨在風電場建成初期有規(guī)避行為，然而3年后的調(diào)查顯示，黑海番鴨在該海域覓食的現(xiàn)象已很常見，種群數(shù)量達到當?shù)胤N群的50%以上，黑海番鴨已習慣了在風電場區(qū)域覓食。除此之外，小鷗和普通燕鷗也對風電場內(nèi)的環(huán)境產(chǎn)生了適應性。
Cook等收集了歐洲32個已建、在建和擬建的海上風電對鳥類影響的40份數(shù)據(jù)材料（主要來源于項目環(huán)境影響評價），總共涉及39種40多萬只鳥，重點統(tǒng)計了鳥類飛行高度和碰撞死亡率，結(jié)果顯示在海拔20～150m時，鳥類碰撞死亡率為0.03%～33.1%。Furness等建立了鳥類海上風電場碰撞指數(shù)和規(guī)避行為指數(shù)研究體系，研究表明，海鷗、白尾鷹、北方塘鵝和賊鷗最容易與風電場發(fā)生碰撞死亡，潛鳥科鳥類和黑海番鴨最容易流離失所。風電場除了通過碰撞、干擾等方式直接影響鳥類外，也會通過影響一些鳥類的餌料魚類而間接對鳥類的捕食和繁殖造成影響，研究表明，美國諾福克建設期安裝風電場樁群時影響到白額燕鷗）主要的餌料小鯡魚的繁殖，進而致使白額燕歐的繁殖率下降。
國內(nèi)針對海上風電對鳥類影響的研究比較有限，但一致認為海上風電的建設對周圍鳥類的遷徙、覓食及碰撞影響都比較小。施蓓等對東海大橋海上風電場附近鳥類的研究表明，風電場建成后，對鄰近區(qū)域鳥類的棲息和覓食基本無影響。區(qū)域內(nèi)鳥類的物種數(shù)無明顯變化，風電場建設前鸻形目鳥類比例和種類明顯占優(yōu)勢，建設后鸻形目鳥類種類還占優(yōu)勢，但是比例下降，此時雀形目種類最為豐富，可能與區(qū)域陸化發(fā)展、人為干擾和生境格局改變等各種干擾效應的長期累積有關(guān)。魏科技等研究表明，徐聞沿海風力發(fā)電場的建成對鳥類（主要種類是冬候鳥和水鳥）的棲息地和覓食會造成一定的影響，但總體上影響也較小。
二、海上風電工程對魚類的影響
海上風電場對海洋魚類的影響主要體現(xiàn)在噪聲和電磁場，主要影響有以下6個方面：⑴水下打樁噪聲影響魚類行為，甚至引起死亡；⑵建設期影響魚卵和幼魚的生長發(fā)育；⑶風電機運行階段產(chǎn)生的噪聲可能會導致魚類的通訊受阻或方向迷失；⑷施工工程導致海底泥沙和沉積物懸浮或含油廢水泄露而污染海域水質(zhì)，影響魚類生活；⑸電磁場影響其周圍魚類的分布和遷移模式；⑹電磁場可能會影響魚類的胚胎早期發(fā)育。目前國內(nèi)外關(guān)于海上風電對魚類行為影響的研究結(jié)果不盡相同，由于現(xiàn)場數(shù)據(jù)稀少，海上風電對魚類是否產(chǎn)生負面影響尚不能定論。
⒈噪聲對魚類的影響
國外關(guān)于風電機建設時期打樁產(chǎn)生的噪聲對魚類的影響尚無定論，影響程度仍不清晰，離打樁地點很近的魚類可能會死亡，但魚類也會有趨避行為，暫時離開打樁地點。Abbott等研究發(fā)現(xiàn)，離聲源45m內(nèi)的魚類相比45m外將受到更大的傷害，但這種傷害只存在于聲壓超過193dB的條件下。Thomsen等研究表明，魚類對噪聲會有規(guī)避行為，因魚類聽覺系統(tǒng)差異較大，所以噪聲對魚類的影響程度因魚種類而不同。另外，由于聲音在水體和沉積物中傳播方式不同，噪聲對底棲魚類和中層水體中魚類的影響也會不同，當噪聲超過261dB，能影響到80km以外的魚類，特別是對聲音敏感的鯡科魚類等。
Andersson研究表明，風電機打樁噪聲會引起鱈魚和鰨的行為反應，即使在離打樁點10km外，也會對其行為產(chǎn)生影響，但風電場打樁時產(chǎn)生的噪聲對大馬哈魚、黑眼鱸魚、鳳尾魚的影響結(jié)果表明，與對照組相比，其死亡率和病理學無差異。長期暴露于噪聲下，人類的壓力水平會升高進而影響健康，但研究發(fā)現(xiàn)，金魚持續(xù)暴露在170dB聲壓下，其應激激素腎上腺酮并無顯著變化。
風電機運行階段產(chǎn)生的噪聲也會對魚類產(chǎn)生影響，可能會導致海洋魚類的通訊受阻或方向感迷失，風電機運行階段產(chǎn)生的噪聲可以在1km外的海域被探測到，然而目前尚無研究證實，渦輪機產(chǎn)生的噪聲會對魚類產(chǎn)生明顯的負面影響。Abbott認為在風電機運營階段，當風速達到13m/s以上時，在距離風機4m范圍內(nèi)一些魚類會永久避開，一些魚類的通信和導航信號可能會被掩蓋。Wahlberg等認為，風電機在運營過程中產(chǎn)生的噪聲遠達不到引起魚類生理反應的聲壓水平，但可能會對其行為有一定的影響，因此，在運營期間即使魚類離風機很近，也不會產(chǎn)生有害生理健康的影響。Andersson認為聲音敏感物種在風電機運營期間也只會在10m內(nèi)的地方探測到渦輪機的噪聲。
美國Cape風電場歷時9年的環(huán)評報告顯示，風電場在建設期間和運營期間對魚類及其生境均無影響或影響很小，但建設期間對魚卵和幼魚有可以自我恢復的中等程度影響。除了噪聲之外，施工期間在海底打樁固定、鋪設海底電纜需要深挖海溝，這些工程會導致海底泥沙和沉積物懸浮，致使水體渾濁，另外還有可能會有含油廢水的泄露，Petersen等認為這些對海域水質(zhì)的污染及對魚類的影響都是局部和暫時的。
⒉電磁場對魚類的影響
海上風場產(chǎn)生的電磁場主要由風機、升壓站及海底電纜產(chǎn)生的磁場組成，許多魚類都利用磁場來進行空間定位、捕食，電磁場可能是風電場影響海洋魚類的另一個因素。國內(nèi)外開展了電磁場對魚類生理、行動等影響的研究，但是有關(guān)海上風電電磁場對魚類的影響研究比較少，也沒有統(tǒng)一的結(jié)論。
⑴電磁場對魚類生理的影響
電磁場對魚類生理影響的研究大部分是室內(nèi)實驗，集中在對魚類胚胎早期發(fā)育的研究。Lerchl等研究表明，溪紅點鮭暴露在磁場后，體內(nèi)的激素水平明顯發(fā)生了變化。Fornicki等研究也表明磁場會改變鮭魚和虹鱒的胚胎發(fā)育。Skauli等研究表明，誘導電場會使海膽胚胎的早期發(fā)育發(fā)生改變，斑馬魚置于1mT強度的電磁場中，其生長、產(chǎn)卵量和孵化量均會受到影響。Krzemieniewski等開展室內(nèi)實驗發(fā)現(xiàn)當歐洲鲇魚持續(xù)暴露在磁場強度0.4～0.6T中時，魚類生物量下降，死亡率增加。但是，將鰈魚幼體置于3.7mT的電磁場中幾周也未受到顯著影響。李瑩等研究了磁場間歇暴露的斑馬魚胚胎發(fā)育，結(jié)果顯示，50Hz、100μT磁場暴露對斑馬魚胚胎發(fā)育無顯著影響，50Hz、200μT磁場暴露會延遲斑馬魚胚胎發(fā)育，降低斑馬魚心率，但具有可恢復的特點。韓振興研究了電磁場對鯽魚和褐菖鲉的影響，結(jié)果表明，電磁場對兩種魚的生化指標（溶菌酶活性、血液蛋白含量、堿性磷酸酶活性和乙酰膽堿酯酶活性）產(chǎn)生了顯著影響，并對兩種魚有一定的致死效應。
⑵電磁場對魚類行為的影響
從行為學角度分析，魚類是可以接受磁場的，但是電磁場對其影響尚未定論。Yano等的研究顯示，將馬蘇大麻哈魚置于12倍的地球磁場中（0.6mT），其空間定位并未受到影響。但Formicki等的實驗結(jié)果表明，鱒魚仔魚與幼魚的行為會因磁場而改變。Nishi等研究表明，需要洄游數(shù)千米至遠方產(chǎn)卵的日本鰻鱺對12663nT的磁場變化會產(chǎn)生反應。洪波等對東海大橋海上風電場春、夏季魚類組成及多樣性進行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)東海大橋海上風電場魚類種類組成以鱸形目為主，包括了石首魚科、鯧科、蝦虎魚科、鰻蝦虎魚科、帶魚科等，其次為鰈形目舌鰨科以及鯡形目鯷科。袁健美等研究海上風電磁場對黑鯛和半滑舌鰨的影響，在1mT磁場試驗條件下，短期內(nèi)黑鯛存活率受磁場影響顯著，黑鯛魚苗表現(xiàn)活躍，行為、覓食表現(xiàn)異常，磁場強度4.05mT對半滑舌鰨的存活率影響明顯，并推測距離海底電纜1.2m外的黑鯛和半滑舌鰨受風電磁場影響不明顯。
Kilfoyle等通過交流電、直流電和關(guān)閉電流三種模式隨機切換對珊瑚魚的影響結(jié)果顯示，珊瑚魚總豐度和行為在三種電力狀態(tài)下并沒有顯著性差異，但不同種類珊瑚魚的分布數(shù)據(jù)卻證實了電磁場對一些魚類有短期影響，一些珊瑚類會避開直流和交流電產(chǎn)生的電磁場，而在電流關(guān)閉的狀態(tài)下，一些種類的珊瑚魚的豐度會增加。
⑶海上風電電磁場對魚類的影響
關(guān)于風電場現(xiàn)場水下電纜產(chǎn)生的電磁場對魚類影響的研究有限。風電場設施附近產(chǎn)生的磁場能達到一個地磁場水平的僅在這些設施周圍1m范圍內(nèi)，因此，一些研究者認為海上風電場的弱磁場不會對周圍環(huán)境造成嚴重影響。Westerberg等關(guān)于直流電纜的實驗結(jié)果顯示，這種影響非常小，若能采取較好的屏蔽措施，可以減少這種影響。關(guān)于海上風電場電纜排放電磁場的評估，CMACS認為由于多變性和不確定性，很難得出風電場電纜排放的電磁場會對電場和磁場敏感的動物有影響。測量數(shù)據(jù)和模型模擬結(jié)果顯示，設備產(chǎn)生的電場可以被完全屏蔽，但仍會有磁場產(chǎn)生，這些磁場反過來又會產(chǎn)生較低量的誘導電場，這些較低量的電場可以被電敏感的動物所感知。對Nysted海上風電場132kV的交流電纜研究顯示，電纜周圍魚類的分布和遷移模式并沒有受到影響。但也有研究表明Nysted風電場電纜兩側(cè)的波羅的海鯡魚、普通鰻魚、大西洋鱈魚和比目魚的捕獲量不對稱，Nysted風電場電纜產(chǎn)生的電磁場可能干擾了這幾種魚類的遷徙，這可能因魚種類或其他未知因素導致。Westerberg等測試了波羅的海海底130kV交流電纜對歐洲鰻鱺遷移的影響，除了在電纜附近其游泳速度有所降低外，在通過電纜的過程中，其行為上未發(fā)現(xiàn)任何形式的改變。
三、海上風電工程對海洋哺乳動物的影響
海上風電對海洋哺乳動物的影響主要源于噪聲，影響主要表現(xiàn)在：⑴造成海洋哺乳動物聽力損傷；⑴引起海洋哺乳動物躲避行為；⑶對海洋哺乳動物繁殖可能有影響。風電場產(chǎn)生的電磁場也可能對海洋哺乳動物行為產(chǎn)生影響。國內(nèi)外的研究大都集中在水下打樁噪聲對海洋哺乳動物聽力損傷和躲避行為影響的研究，且目前開展的研究有限。但研究一致認為海上風電建設期對不同海洋哺乳動物有不同的聽覺損傷臨界距離，運營期海上風電對海洋哺乳動物的影響較小且是可恢復的。
許多海洋哺乳類動物通過聲音信號進行交流、捕食。在風電機建設階段，噪聲可以通過水體增強和傳播，特別是風電機建設時期打樁時產(chǎn)生的噪聲。Tougaard等對Nysted風電場打樁點附近的港海豚進行觀測，結(jié)果表明，打樁期間港海豚的聲學信號明顯下降，覓食行為變少，打樁點附近的港海豹數(shù)量明顯降低。在距離風電機打樁400m的海域，聲壓水平能達到189dB，該水平的聲壓可以導致海豹聽力喪失，其對海豚聽力的影響范圍可能會延伸至1.8km外，有時20km外的海豚也會對此有強烈的躲避行為反應，這種水平聲壓也是導致喙鯨擱淺的原因之一。Skeate等研究發(fā)現(xiàn)，英國ScobySands風電場打樁期間，港海豹上岸換毛及繁殖行為減少。在德國alphaventus風電場打樁建設期間，港海豚的數(shù)量降到最低，在距離打樁地點20km處，港海豚仍有強烈的躲避行為，直到在距離打樁點25km和50km處才監(jiān)測到較多的港海豚，說明港海豚被打樁噪聲驅(qū)趕到了25km外。
相比打樁噪聲，風電場運營階段的噪聲對海洋哺乳動物的影響微弱，海洋哺乳動物能很好地適應風電場運營期間噪聲。Carstensen等研究表明，在HornsRev風電場建設期間，斑海豹出現(xiàn)的頻率有所降低，但其數(shù)量在風電場建成后又逐漸恢復。Snyder等對Nysted風電場建設前、建設期和建設后附近的斑海豹和灰色海豹的數(shù)量進行監(jiān)測，結(jié)果表明風電場的運行對其數(shù)量沒有顯著影響，僅在風電場其中一個基礎場地打樁期間，附近海豹繁殖場中的海豹數(shù)量有所減少，總體來說，一年期間海豹總數(shù)量保持穩(wěn)定，風電場建好后，盡管在六月的繁殖季節(jié)，海豹很少出現(xiàn)在風電場附近，但之后的七八月有更多的海豹出現(xiàn)在風電場附近。美國Cape風電場的環(huán)評報告顯示，建設期間風電場對海洋哺乳動物有很小或可以自我恢復的中等程度影響，運行期間對哺乳動物為無影響或有可以自我恢復的中等程度影響。
中華白海豚是我國一級保護動物，對噪聲敏感，風電場施工期間水下打樁噪聲可能會對中華白海豚的聽力和行為造成影響。汪啟銘研究表明，距離水下打樁地點139.5m是造成中華白海豚聽覺損傷的臨界距離，2373.5m是水下打樁噪聲引起中華白海豚產(chǎn)生強烈躲避行為的臨界距離，他們分別在離打樁地點200m、500m和1000m布設3個監(jiān)測點，3個監(jiān)測點的噪聲均對中華白海豚造成了whistle信號聲學掩蔽，引起了強烈的躲避反應，但不會損傷中華白海豚聽覺。海上風機運營期間，在距離風機15m以外，噪聲不會掩蔽中華白海豚的whistle信號，也不會造成中華白海豚強烈的躲避行為，對中華白海豚產(chǎn)生的影響較小。
Kirschvink等提出即使地球磁場的變化不超過50nT，也可能會對鯨類造成影響，如擱淺等。目前涉及哺乳動物電感知能力的研究非常有限，海上風電電磁場對哺乳動物的影響尚無定論。
四、海上風電工程對底棲生物的影響
風電場建設最好的海底底質(zhì)條件是軟沉積物區(qū)，這也正是許多底棲生物適宜的生境，海上風電對底棲生物的影響包括：⑴建設期引起水質(zhì)污染，改變或破壞了它們的生境；⑵運營期改變了沉積物組成，影響底棲生物群落結(jié)構(gòu)。國內(nèi)外這方面的研究非常有限，海上風電對底棲生物的影響數(shù)據(jù)不足，無法作出定論。
海上風電場對底棲生物最直接的影響是風電場建設時期風電機地基的打樁和鉆孔，致使水體渾濁，對海域水質(zhì)造成污染，破壞底棲生物的生境，特別是不同的基礎結(jié)構(gòu)形式（如單樁、三樁和四樁）對底棲生物造成的影響不同。風電場建成后，海床環(huán)境會因人工建筑而改變，原有沉積物和水文特征也會改變，進而影響到底棲生物的生物量、多樣性，導致區(qū)域現(xiàn)有群落組成發(fā)生較大變化。
美國對Cape海上風電廠9年的環(huán)境評估顯示海上風電建設期和運營期對底棲無脊椎動物影響很小。Coates等研究表明，風電場建成一段時間后，風機附近沙礫的大小會逐漸發(fā)生變化，沙礫的大小與沙礫與風機之間的距離成正比，離風電機距離越近，其沙礫顆粒越小，有機質(zhì)含量越多，環(huán)境的變化也引發(fā)了附近底棲動物豐度和多樣性的變化，大型底棲動物的豐度越高，多樣性也越高。除了對附近軟質(zhì)沉積物帶來變化外，風電場建成后對底棲生物的另一個直接的影響是硬質(zhì)基底的增加。
對德國灣一個離岸平臺的研究顯示，與同等面積的軟質(zhì)沉積物區(qū)域相比，硬質(zhì)基底上大型底棲動物的生物量是軟質(zhì)沉積物區(qū)域的35倍。Wilhelmsson等研究表明，風電場建成后，渦輪機的水下部分被紫貽貝和藤壺所覆蓋，附近海床上則主要被紫貽貝和小型紅藻覆蓋。貝類的生物量、生長和大小等指標會隨著海水深度的增加而降低，研究表明，相比沒有人工水下建筑的區(qū)域，人工水下建筑為一些貝類提供了更接近水面的附著基質(zhì)，波浪會導致接近地表的水體運動幅度更大，從而也提高了浮游植物的更新率，進而促進貝類生長和生物量。
宋超等研究了東海大橋海上風電水域大型底棲動物群落結(jié)構(gòu)的影響，研究顯示春、秋季共發(fā)現(xiàn)17種大型底棲動物種類，隸屬5目10科14屬，十足目占絕對優(yōu)勢，溫度和鹽度是影響東海大橋風電場水域大型底棲動物群落結(jié)構(gòu)變異的最主要環(huán)境因子。方寧通過對東海大橋海上風電場建成前后工程海域沉積物調(diào)查數(shù)據(jù)分析，研究海上風電場的建設可能對海洋底質(zhì)產(chǎn)生的環(huán)境影響，沉積物質(zhì)量調(diào)查結(jié)果表明，風電場建設前后海域沉積物中鋅的質(zhì)量分數(shù)增加顯著，這與風電場內(nèi)風機樁基基礎防腐使用的犧牲陽極中鋅的釋放有關(guān)。
五、海上風電工程對浮游生物的影響
目前，國內(nèi)外關(guān)于風電場對浮游生物影響的研究非常有限。海上風電場會影響海洋水文環(huán)境，進而影響浮游生物的聚集。人工海底建筑會導致海床環(huán)境的改變，導致無脊椎動物等底棲生物也發(fā)生改變，進一步影響藻類的組成結(jié)構(gòu)。研究表明，越靠近風電機區(qū)域藻類越少，這可能與風電機附近水文動力的改變、有機質(zhì)的輸入以及貝類數(shù)量的變化有關(guān)，越靠近風機樁柱貝類越多。
美國對Cape海上風電廠的環(huán)境評估歷經(jīng)9年完成，評估顯示海上風電建設期未檢測到對浮游生物的影響，運營期影響很小。不同棲息地的種群會通過交換卵、幼蟲和成體的擴散來相互關(guān)聯(lián)，風電場的硬質(zhì)基底可以為卵、幼蟲和成體等浮游生物提供固著場所，從而促進浮游生物的連通性。
趙冉等對東海大橋海上風電場周邊漁業(yè)水域浮游植物群落變化進行了研究，風電場工程建設對調(diào)查水域浮游植物的影響是短期的、可逆的，表現(xiàn)為工程期間浮游植物物種數(shù)和細胞豐度呈下降趨勢，隨著作業(yè)期結(jié)束，浮游植物群落逐漸恢復。
六、海上風電工程對海洋生物
多樣性的影響
近年來國外有些學者認為風電機的建設對海洋生物有一定的積極作用，風電場的建成會增加海洋生物的棲息地，棲息地的增加則對增加當?shù)匚锓N的豐度、保護當?shù)匚锓N的多樣性有一定的積極作用。
海上風機的基礎部分可起到人工魚礁的作用，復雜的環(huán)境為許多生物創(chuàng)造了很好的庇護和覓食場所，不僅豐富了魚類的食物來源，也為魚類的聚集提供場所。Wilhelmsson等在波羅的海卡馬爾海峽上研究了渦輪機作為人工礁石和魚類聚地的可能性，結(jié)果顯示渦輪機附近魚類的數(shù)量比周圍其他地方要多，其種群豐度和多樣性也有類似現(xiàn)象。在渦輪機底座上，魚類總量很多，但種群豐度和多樣性水平與附近海床相比較低。
Andersson等認為海上風電機對魚類和固著無脊椎動物有積極影響，為魚類和無脊椎動物提供庇護和產(chǎn)卵場所，也豐富了食物來源。波羅的海南部Utgrunden風電場建成7年后，雙斑蝦虎魚、黑蝦虎魚以及紫貽貝的數(shù)量都有所增加。除此之外，其他附近的對棲息地有更廣泛選擇的魚類數(shù)量也并未受到風電機的影響。
Scheidat等對荷蘭EgmondaanZee風電場內(nèi)海豚數(shù)量的研究結(jié)果表明，港海豚的數(shù)量比風電場建設前有所增加，可能因為礁石效應使得場內(nèi)魚類數(shù)量增加。另外，風電場內(nèi)航船數(shù)量的減少也可能是其數(shù)量增加的原因。Lindeboom等的調(diào)查結(jié)果也顯示，EgmondaanZee風電場建成后，相比于風電場外對照區(qū)，在風電場內(nèi)發(fā)現(xiàn)了更多的海豚，另外，在風電機基座堆石的硬底質(zhì)上建立了由許多新物種組成的新的動物群落，生物多樣性增加。
一些魚類如鱈魚則以風電場為庇護場所，但對鳥類來說，有些鳥類被風電場吸引，有些鳥類則避開了風電場。EgmondaanZee風電場建成后被一些底棲生物、魚類、海洋哺乳動物和鳥類利用，成為多種生物新型的棲息地，豐富了該區(qū)域的生物多樣性。瑞典Lillgrund風電場建成前后，魚類的豐度和多樣性未受到影響，但隨著時間的推移，在靠近風電機基地的地方，一些食魚動物（鱈魚、鰻魚、短角床杜父魚）以及巖梳隆頭魚的密度都有所增加，增加的原因與該區(qū)域食物和庇護所的增加有關(guān)。
七、結(jié)論與展望
⒈海上風電工程對海洋生物的影響
通過較為全面、系統(tǒng)地梳理國內(nèi)外對海上風電對海洋生物影響的最新研究進展，得到以下結(jié)論。
⑴國內(nèi)外對海上風電生態(tài)影響的研究雖然數(shù)量不少，但是研究不夠全面，尤其是對于現(xiàn)場的、長期的生態(tài)影響，開展的研究數(shù)量非常有限。國內(nèi)外的研究大部分集中在鳥類碰撞致死、水下打樁噪聲影響、電磁波對魚類生長發(fā)育影響等方面，有關(guān)海上風電項目對海洋哺乳動物、底棲生物、浮游生物的影響研究數(shù)量甚少。
⑵海上風電項目建設期，水下打樁時產(chǎn)生的噪聲、施工建設對海洋環(huán)境的改變，主要影響鳥類棲停遷飛、魚類生長發(fā)育、海洋哺乳動物聽力及行為、底棲生物生境、浮游生物種類組成等。運營期，風機葉片、電磁場、噪聲等主要影響鳥類、魚卵和幼魚的生長發(fā)育、底棲生物群落組成，建成的海上風電基礎會增加海洋生物的棲息地，對物種多樣性有一定的積極作用。
⑶海上風電對鳥類影響的研究表明，只要海上風電選址避開鳥類棲息地，海上風電對鳥類棲息和覓食的影響是比較小的，海上風電不會引起鳥類的嚴重碰撞。
⑷海上風電對海洋哺乳動物影響的研究表明，海上風電項目對不同海洋哺乳動物有不同的聽覺損傷臨界距離，對海洋哺乳動物的影響較小且可恢復。
⑸由于開展的研究不多，現(xiàn)場數(shù)據(jù)有限，目前海上風電項目對魚類、底棲生物、浮游生物等的影響，尚無定論。
⒉我國海上風電生態(tài)環(huán)境影響研究的建議
國內(nèi)外海上風電生態(tài)環(huán)境的影響研究還存在很多不足，在我國尤為明顯。目前，我國在海上風電生態(tài)環(huán)境影響方面的研究比較少，特別是現(xiàn)場開展的、具有長期數(shù)據(jù)積累的實驗非常缺乏，這對我國海上風電的科學布局與發(fā)展是一大制約因素。鑒于此，結(jié)合我國海上風電發(fā)展現(xiàn)狀，針對我國海上風電生態(tài)環(huán)境影響研究提出以下建議：
⑴將科學研究與海上風電工程環(huán)境影響評價緊密結(jié)合。目前海上風電的生態(tài)環(huán)境影響研究最缺乏的是現(xiàn)場數(shù)據(jù)，海上風電工程按照項目審批要求，需要開展海上風電工程環(huán)境影響評價，可以將兩者緊密結(jié)合，充實海上風電科學問題研究的現(xiàn)場數(shù)據(jù)支撐，同時科學有效地評估用海工程的生態(tài)影響。在海上工程建成后，應對項目提出生態(tài)環(huán)境影響的后評估研究，跟蹤監(jiān)測海上風電的生態(tài)影響，一方面得到海上風電長期生態(tài)影響的數(shù)據(jù)，一方面有益于加強用海項目的事中及事后監(jiān)管。
⑵開展海上風電項目對區(qū)域生態(tài)環(huán)境影響的研究。海上風電確權(quán)范圍小、實際占用海域面積大、用海具有排他性、容易造成海洋空間破碎化等用海問題。如能提前做好海上風電項目的規(guī)劃布局，就可以將其對生態(tài)環(huán)境的影響降到最低。加強開展海上風電項目對區(qū)域生態(tài)環(huán)境影響的研究，引導海上風電合理布局，有利于處理好風電項目開發(fā)利用與保護環(huán)境的關(guān)系。
⑶探究海上風電工程對海洋生物不同種類選擇性影響的機制。不同種類的海洋生物對海洋環(huán)境變化的適應能力不同，特別是在風電機建設后，其風電機基地形成硬性基底，可為底棲生物（如雙斑蝦虎魚、黑蝦虎魚以及紫貽貝等）提供良好的棲息場所，而對喜好軟性基底的底棲生物的影響較大。且在海上風電的運行期不同鳥類的趨避行為也不同。因此，要加強不同海洋生物種類對海上風電工程環(huán)境變化響應的研究，揭示海上風電對不同生物選擇性影響的機理，這有利于海上風電項目的選址工作，為有效降低海洋環(huán)境風險提供技術(shù)支撐。
1
END
1
【作者簡介】文/蘇文 吳霓 章柳立 陳綿潤，分別來自國家海洋局南海規(guī)劃與環(huán)境研究院和 國家海洋局南海維權(quán)技術(shù)應用與重點實驗室。第一作者蘇文，女，1985年出生，博士，高級工程師，主要從事污染生態(tài)學方面的研究；通訊作者吳霓，博士，工程師，主要從事海洋生態(tài)環(huán)境保護研究。本文為基金項目，國家自然科學基金（31500411）、國家海洋局南海維權(quán)技術(shù)與應用重點實驗室開放基金（1722）、海洋公益性行業(yè)科研專項（201405007，201505008）、2019年廣東省促進經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展專項資金海洋經(jīng)濟發(fā)展項目（廣東省海域定級研究，GDOE〔2019〕A46）。文章來自《海洋通報》（2020年第3期），參考文獻略，用于學習與交流，版權(quán)歸作者及出版社共同擁有，轉(zhuǎn)載也請備注由“溪流之海洋人生”微信公眾平臺編輯與整理。
