新京報記者 張建林

長久以來,人們爲了避免受到噪音污染的困擾,嘗試通過不同方式尋求破解之法。但對於鯨豚類而言,則明顯缺乏關注和幫助,讓其在水下噪音的這場突圍戰中,陷入“四面楚歌”的境地。

因人爲過渡捕撈而造成“船多魚少”的這種共識,其背後還隱藏着一種被常人忽視的“誘因”——人爲水體噪音。水生生物,包括魚類和鯨豚類在忍受人爲水體噪音騷擾的同時,也不可避免地承擔噪音帶來的傷害。

2021年6月至10月,我國福建和浙江沿海接連發生了共計7次的羣發性鯨類擱淺事件。擱淺事件共涉及4個鯨類物種(包括瓜頭鯨、糙齒海豚、瓶鼻海豚和布氏鯨)的47頭動物。

最近,中國科學院水生生物研究所鯨類保護生物學學科組的一項研究表明,相關水域的水體噪音污染導致鯨類發生聽覺損傷是引發我國浙江沿海羣發性鯨類擱淺事件的重要原因之一。

受水體噪音污染 多次發生羣發性鯨類擱淺

針對去年我國沿海地區接連發生的羣發性鯨類擱淺事件,爲進一步找到這些羣發性鯨類擱淺事件的誘因,中國科學院水生生物研究所研究人員對去年7月份擱淺後被救護的一頭瓜頭鯨的聽覺能力進行了研究。

據中國科學院水生生物研究所副研究員王志陶介紹,研究人員通過採用無損傷聽覺電生理技術,測量了被救護瓜頭鯨從9.5 kHz至181 kHz 頻率範圍的聽力閾值,研究結果表明該瓜頭鯨出現了嚴重的聽覺損傷。“具體來說,與小虎鯨(系瓜頭鯨親緣關係最近的物種)的聽覺閾值相比,瓜頭鯨在10 kHz到100 kHz的聽力閾值比小虎鯨在相應頻率下的閾值要高出20 dB至65 dB。”

相關材料顯示,船舶運行時會在船舶周圍產生低頻壓力和水位移,導致船舶噪聲低頻段能量較高。船舶大小和種類繁多,小型船舶噪聲最大聲壓級大約有150dB至180dB,大型船的船舶噪聲的聲壓級範圍在180dB至200dB。明顯高於國際標準的120dB。

“在江河和海洋航線建設和運維過程中,不可避免會產生一些噪聲,常見的水體噪聲有水下爆破、船舶、打樁、聲吶信號和風力發電產生的噪聲。”重慶交通大學國家內河航道整治工程技術研究中心教授李文傑說,常見魚類對300Hz至3000 Hz的噪聲較爲敏感,且魚類的聽覺閾值一般低於水體中常見的人爲噪聲的聲級。船舶噪聲、鑽孔發出的噪聲等是一種低頻持續性噪聲,都會對魚類產生影響。

水體噪音到底會對水生動物產生什麼影響?

實際上,水體噪音對水生動物產生的影響,也需按照嚴重程度劃分。當噪音的強度超過了動物的聽力閾值時,動物就能感知噪音。當噪音強度進一步提高,便會影響動物的遷移、躲避敵害和聚羣等行爲。噪音還會屏蔽動物需要的信號(例如其自身或同伴所發出的信號),進而影響其自身的導航和探測以及個體間的通訊。此外,噪音還能對水生動物的聽覺能力造成暫時性的可逆性損傷和免疫反應或者造成永久性的聽覺損傷和組織器官損傷等。

李文傑提到,魚類會對噪聲刺激表現出應激反應,表現爲皮質醇、血糖等激素指標的變化。水體噪聲的刺激會導致魚體內皮質醇增加,持續作用下皮質醇達到峯值並保持較高水平。魚體內的血糖、血紅蛋白和乳酸等數值受噪聲持續的影響後也會增加,且具有累加效應。長時間的噪聲會使幼魚體內部分免疫指標和腸道菌落顯著降低,導致免疫水平降低、生長減緩。在噪聲的作用下,也會出現魚類的心輸出量增加、代謝指標增加及血管收縮反應降低的情況。

但與魚類相比,水體噪音對長江江豚等淡水和海洋哺乳動物的影響會更嚴重。

“鯨豚類高度依賴發聲和聽覺來進行通訊、導航和定位等重要生命活動,而魚類除具有聽覺感官外還具有嗅覺和側線系統等來適應水生生活。” 王志陶說,魚類對受噪音損傷後的修復能力比海洋哺乳動物要強,例如魚類內耳結構中的毛細胞具有不斷再生和更新的功能,而鯨豚類等哺乳動物內耳的毛細胞則不具有這種功能,因此,鯨豚類的內耳毛細胞被噪音損傷後是不可逆的。

王志陶告訴記者,全球現存的6種珍稀淡水鯨豚類物種(包括長江江豚、伊洛瓦底江豚、土庫海豚、玻利維亞河豚、亞馬遜河豚、印河豚和恆河豚(印河豚和恆河豚爲亞種水平))均呈現出明顯的種羣總數下降以及棲息地縮減現象,而這種縮減在亞洲水域的淡水鯨豚類物種中較爲突出。

長江中下游水體噪音污染影響江豚生存

值得注意的是,近日中國科學院水生生物研究所鯨類保護生物學學科組的另一項研究表明,長江中下游幹流水域88%位點的水體噪音污染程度超過了能夠對長江江豚造成行爲干擾的強度,40%位點的水體噪音污染程度超過了能夠對長江江豚造成聽力閾值偏移損傷的強度。

“噪音的定義是相對的,從環境保護角度而言,水體中所有人類和水生生物所不需要的聲音統稱爲噪音。”王志陶在接受新京報記者採訪時表示。

聲音是由物體振動產生的聲波並通過介質(空氣或固體、液體)傳播出去。因此各種各樣的人類活動都能成爲水體噪音污染源。例如人們在淡水和海洋中的漁業活動和航運交通,涉水工程,再例如橋樑和隧道建設中的爆破和打樁施工,水上游艇旅遊等休閒娛樂活動。

船舶航運一直是人爲水體噪音的主要來源之一。相關數據顯示,2021年長江干線港口完成貨物吞吐量超35億噸,同比增長6%以上,創歷史新高。此外,2021年三峽樞紐航運通過量達15058萬噸,同比增長9.29%,再創歷史新高,其中三峽船閘通過量14644萬噸。

噸位數值的變化,從側面也反映出航運船隻數量的變化。“長江自2005年開始就一直是世界內河運輸最繁忙、運量最大的通航河流,其水體噪音污染狀況一直沒有得到重視。” 王志陶說。

武漢理工大學綠色智能江海直達船舶與郵輪遊艇研究中心副主任裴志勇介紹,船舶在航運中,由機械的振動能量沿固體結構傳播到船體各部位產生的噪音,一般作用於艙內。而向水下輻射的噪聲則主要是由螺旋槳擾動造成。但水下噪音在輻射和傳播的過程中,會受距離影響,逐漸衰減。

依據國際上出臺的水體噪音對水生哺乳動物的影響評價標準,當水體噪音水平超過120dB時,就會對動物造成行爲干擾。中國科學院水生生物研究所鯨類保護生物學學科組分別在2012年和2017年,對長江干流從宜昌到上海江段沿岸的水體噪音狀況開展了調查研究,研究結果表明長江的水體噪音污染情況已經極其嚴重。

在整個長江的淡水豚類考察過程中,考察隊員們也注意到,相比較於2012年,2017年的長江水體噪音污染狀況有了好轉。部分位點的水體噪音污染水平相比2012年降低了10dB至20dB。

“我們推測,造成長江干線沿岸水體噪音污染好轉的原因可能是從2009年開始,長江干線執行了船型標準化,在2014年至2017年間一共有4.3萬艘非標船(小噸位以及老舊船)被拆解淘汰。另外,從2015年起有關部門開展了長江干線非法碼頭、非法採砂專項整治工作,並取得了積極成效。船舶在長江沿線亂停亂靠的現象大幅減少。” 王志陶告訴記者。

2019年底,長江干線1361座非法碼頭已徹底整改,兩岸造林綠化1318萬畝,基本建成長江兩岸綠色生態廊道。非法碼頭的關閉進一步降低了長江干線亂停亂靠船舶的數量和噪音污染。

由於長江江豚偏向於生活在長江的沿岸水域,學科組調查的水域也主要集中在沿岸水域。所以王志陶也認爲,沿岸水域的水體噪音污染狀況在2017年比2012年有了好轉,但並不代表船舶向水體引入的噪音污染(噪音源)減小了。

目前尚未有專門規制人爲水下噪音的公約

繼2017年10月,《保護野生動物遷徙物種公約》締約方大會第十二屆會議提出噪音給海洋生態系統帶來不利影響,以期在國家層面上制定噪音標準來緩解人爲水體噪音污染問題後,2020年2月,該公約締約方大會第十三屆會議再次將“海洋噪音”提上議程,進一步討論了評估海洋噪音產生影響的技術問題。

人們逐漸意識到噪音污染對海洋生態系統帶來的危害,但對其生活在淡水生態系統(例如河流和湖泊)鯨類的影響尚未有足夠的重視。長久以來,人們爲了避免受到噪音污染的困擾,嘗試通過不同方式尋求破解之法。但對於鯨豚類而言,則明顯缺乏關注和幫助,讓其在水下噪音的這場突圍戰中,陷入“四面楚歌”的境地。

記者梳理文獻發現,截至目前,就國際法而言,全球還尚未有專門規制人爲水下噪音的公約。

例如《聯合國海洋法公約》《執行1982年12月10日<聯合國海洋法公約>有關養護和管理跨界魚類種羣和高度洄游魚類種羣的規定的協定》《保護遷徙野生動物物種公約》等,雖談及海洋環境的保護或討論了水下噪音對海洋生物的危害,但至於要怎麼保護、是否有一套制定好的噪音標準等議題,內容依舊是一片空白。

大連海事大學法學院教授、黃渤海研究院院長張晏瑲在接受新京報記者採訪時表示,“大多數與海洋、生物保護或環境保護相關的公約或協定由於通過時的科學技術水平所限,尚未意識到人爲水下噪音的危害性及規制的必要性。整體而言,人爲水下噪音作爲一個較新的問題,其國際法依據尚不充分,仍需進一步完善,這有待於國際社會的共同努力。”

事實上,一些歐洲地區已經制定相關的法律文本。但可惜的是,這些協定只是“關注到”人爲水下噪音污染的問題,並沒有制定整改方案。在有些條約中,其僅調整船舶所排放的有害物質或含有這種物質的廢液而造成的污染,而聲音作爲一種能量形式則不包括在內。

王志陶也提到,船舶的限速規定大部分從航行安全的角度出發,沒有考慮生態航速的問題(水體噪音對水生生物的影響)。此外,在長江船舶噪音污染防控的管理上,有些污染防控只是針對空氣噪音,沒有涉及水體噪音。

此外,裴志勇告訴記者,“在研究智慧船舶這一塊,涉及噪音污染的,重點是研究怎麼改善船艙內的噪音。至於怎麼降低水下噪音,還是處於計劃和籌備中的議題。”

專家們認爲,除了進一步開展例如船舶的生態航速研究外,制定相關法律是關鍵。

“國際法與國內法在解決噪音問題上相輔相成、共同作用,而且國際法的實施最終要通過國內法的規定來落實,二者聯繫密切。國際法與國內法是解決海洋噪音的兩隻手,缺一不可。又因其作用對象具有同一性,國際法與國內法、國內法之間均可互相借鑑、日趨完善。”張晏瑲說。

他表示,考慮到水下噪音來源廣泛,橫跨多個行業,兼之主管部門對其負責的行政事務專業經驗豐富,因此落實緩解噪音的具體措施要依靠部門主導立法,即制定行政法規或部門規章。其中包括制定不同行業的噪音標準以降低噪音排放,限定人類活動的時間地點以規避生物(特別是具有洄游特性的生物)活動,完善相關海上活動的登記備案或審批程序等內容。

就目前而言,苦噪音久矣的水生生物尤其是鯨豚類,依舊面臨着一場難以突圍的苦戰。

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