海底纜線工程對(duì)海洋環(huán)境的影響及建議

葉 云

（舟山市自然資源測(cè)繪設(shè)計(jì)中心，浙江 舟山316021）

海底纜線工程的施工建設(shè)對(duì)海洋環(huán)境造成的影響是不可忽視的，包括生態(tài)影響、污染性影響等，均形成了對(duì)海洋環(huán)境的破壞，違背了我國(guó)綠色環(huán)保發(fā)展理念。針對(duì)海底纜線工程對(duì)環(huán)境所帶來的負(fù)面影響，有必要加強(qiáng)對(duì)海底纜線工程的深入探索，降低海底纜線工程可能對(duì)海洋環(huán)境產(chǎn)生的威脅，推動(dòng)我國(guó)海底纜線工程的綠色化協(xié)調(diào)建設(shè)與發(fā)展。

1 海底纜線工程基本概述

海底纜線工程中使用到的電纜可以劃分為通信電纜、光纜和電力電纜等多種不同的類型，至今為止，在全球范圍內(nèi)的海底纜線總長(zhǎng)度已經(jīng)超過了100萬千米，全球范圍內(nèi)的第一條海底通信電纜是在1850年英吉利海峽鋪設(shè)的，這與人們的信息傳輸和電力需求之間有著密切的關(guān)聯(lián)，創(chuàng)造了更加便利的條件，通過大量鋪設(shè)海底纜線、應(yīng)用海底纜線工程，為我國(guó)的海洋觀測(cè)活動(dòng)帶來了一定的優(yōu)勢(shì)條件，海洋觀測(cè)能夠獲取更具優(yōu)勢(shì)的觀測(cè)手段和方法。海底纜線工程項(xiàng)目的作用各有不同，可以將其運(yùn)用到通信、電力等各個(gè)領(lǐng)域中，通過海底纜線工程之間的各通信電纜之間的相互連通，在先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段運(yùn)用下，構(gòu)建起了功能完善的觀測(cè)設(shè)備平臺(tái)用于觀測(cè)海洋等科學(xué)研究活動(dòng)。近些年經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展背景下，通信事業(yè)快速崛起，海底纜線工程的數(shù)量和體量也有所增加，發(fā)展海底纜線工程，實(shí)現(xiàn)了科技和產(chǎn)業(yè)的有機(jī)結(jié)合，提高了我國(guó)的海洋監(jiān)測(cè)能力、通信能力，強(qiáng)化了我國(guó)的綜合國(guó)力，對(duì)于推進(jìn)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的建設(shè)進(jìn)程起著關(guān)鍵的推動(dòng)力作用[1]。

2 海底纜線工程對(duì)海洋環(huán)境產(chǎn)生的影響

2.1 施工期影響

海底纜線工程施工過程中對(duì)海洋環(huán)境產(chǎn)生的影響是不可避免的，可以根據(jù)污染類型的不同，將海底纜線工程帶來的海洋環(huán)境影響劃分為生態(tài)影響和污染性影響兩種。生態(tài)影響主要是來源于淺海區(qū)域，埋設(shè)海底纜線時(shí)在淺海區(qū)域會(huì)將大量的底棲生物掩埋和覆蓋在此區(qū)域內(nèi)，因此形成了對(duì)海洋環(huán)境的生態(tài)影響；污染性影響則包括多種類型的污染源，包括固體廢物、廢氣、懸浮物、船舶污染物等多種類型。其中固體廢物指的是掃海和清障過程中海底纜線工程從海底打撈上來的垃圾廢物；廢氣則是由船只作業(yè)過程中形成的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放；懸浮物是由于海底纜線工程在開挖纜溝時(shí)形成的懸浮泥沙，在污染性影響中是重要的污染源，不同埋設(shè)設(shè)備泥沙起沙率各有不同，通常在10%～15%之間，船舶污染物是在海底纜線工程的具體施工作業(yè)中操作人員制造的生活垃圾、生活污水，以及作業(yè)船只產(chǎn)生的機(jī)艙油污水[2]。

海底纜線工程的施工過程中形成的生態(tài)影響和污染性影響給海洋環(huán)境帶來了嚴(yán)重的損害，海底纜線工程中形成的懸浮泥沙是不可避免的，影響著海洋環(huán)境，損害了海洋的生態(tài)平衡，在實(shí)際的施工過程中，海洋水體摻入了懸浮泥沙，形成了對(duì)施工線路兩側(cè)海洋環(huán)境區(qū)域的影響。部分海水混合泥沙后，會(huì)使水團(tuán)的懸浮泥沙含量增高，導(dǎo)致水體的真光層厚度有所降低，海洋水體透光率下降，直接影響著浮游植物的光合作用，限制了浮游植物的細(xì)胞分裂進(jìn)程，使浮游植物的生存受到了影響，減少了浮游植物總量。浮游動(dòng)物也會(huì)在水中懸浮物質(zhì)含量增多的影響下生存狀態(tài)發(fā)生改變，獲取食物的過程阻礙重重，因?yàn)樵谒袘腋∥镏杏写罅康乃樾家约盁o機(jī)固體物質(zhì)，抑制浮游枝角類動(dòng)物的存活和繁殖。大量的懸浮物質(zhì)會(huì)使浮游動(dòng)物的食物過濾器官、消化器官被堵塞，一旦超過了一定的程度，將會(huì)嚴(yán)重威脅浮游動(dòng)物的生命，破壞海洋生態(tài)環(huán)境的平衡性[3]。

2.2 運(yùn)行期影響

海底纜線工程的運(yùn)行期同樣會(huì)對(duì)海洋的環(huán)境形成一定的影響，主要來源于纜線原料以及其他材料的腐蝕，海洋環(huán)境海底纜線的結(jié)構(gòu)通常是由聚乙烯護(hù)層、鎧裝金屬鋼絲以及二氧化硅光纖構(gòu)成，由外向內(nèi)依次排列。在海底纜線工程的運(yùn)行期間，由于纜線位于海底或淺層海底位置，處于長(zhǎng)期暴露的狀態(tài)，環(huán)境較為特殊，當(dāng)?shù)竭_(dá)海底纜線的材料抗腐蝕設(shè)計(jì)年限時(shí)，會(huì)導(dǎo)致海底纜線聚乙烯護(hù)層和鎧裝鋼絲材料發(fā)生緩慢的腐蝕問題，形成硫化氫的排放，硫化氫聚集在細(xì)粒沉積物中。隨著硫化氫含量的不斷積累，將會(huì)使海底土發(fā)生強(qiáng)還原性環(huán)境的改變，形成對(duì)海底環(huán)境的不良影響，同時(shí)也對(duì)海底纜線工程的自身質(zhì)量造成了破壞。除此之外，鎧裝金屬鋼絲暴露出來，會(huì)呈現(xiàn)出長(zhǎng)期溶出重金屬的現(xiàn)象，對(duì)于海底的水質(zhì)環(huán)境、土質(zhì)環(huán)境均形成了不同程度的影響，甚至可導(dǎo)致附近的海域發(fā)生重金屬污染問題，破壞了海洋的生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定性[4]。

2.3 棄置期影響

海洋環(huán)境在海底纜線工程的最后棄置期會(huì)受到影響，因?yàn)殡S著時(shí)間的推移，海底纜線工程經(jīng)過了長(zhǎng)期的發(fā)展以后可能會(huì)停止運(yùn)營(yíng)，成為廢棄的海底纜線工程，海底纜線廢棄以后會(huì)造成對(duì)海洋環(huán)境的直接影響和間接影響。直接影響與海底纜線工程運(yùn)行及產(chǎn)生的影響是相同的，由于海底纜線在原地被棄置不動(dòng)，長(zhǎng)期暴露在海底會(huì)引起腐蝕、重金屬污染等問題。間接影響則是經(jīng)過時(shí)間的推移，海底環(huán)境不斷變化，廢棄的海底纜線工程中的纜線可能會(huì)出現(xiàn)開口破壞、懸跨、隆起現(xiàn)象，形成對(duì)漁業(yè)活動(dòng)、船舶航行的影響，埋下了較大的安全隱患，對(duì)于新建海纜等海洋工程項(xiàng)目來說，可能會(huì)形成安全事故的誘發(fā)因素，限制了海洋時(shí)空的可持續(xù)利用[5]。

3 海底纜線工程發(fā)展的優(yōu)化建議

3.1 施工階段的海底纜線工程管理

海洋環(huán)境在海底纜線的施工階段受到的影響是無法完全避免的，因?yàn)楹５桌|線工程的實(shí)際施工中，必然會(huì)排放懸浮泥沙，并且海洋環(huán)境會(huì)受到多項(xiàng)其他因素的影響而發(fā)生改變，包括施工安排、海底光纜的邁纜技術(shù)，以及海底纜線工程與周圍環(huán)境敏感區(qū)之間的具體距離等。因此，為了推進(jìn)海底纜線工程的綠色化發(fā)展、降低對(duì)海洋環(huán)境造成的負(fù)面影響，海底纜線工程的具體施工建設(shè)中，應(yīng)加強(qiáng)施工部門、管理部門以及纜線所有者主體之間的緊密配合，從多個(gè)角度落實(shí)相應(yīng)的管控措施。加強(qiáng)對(duì)海洋環(huán)境的關(guān)注，做好海洋污染的有效防范和治理工作，最大程度地降低排放到海洋中的懸浮泥沙等污染物總量，使海洋環(huán)境受到的海底纜線工程影響降到最低。具體的實(shí)施過程中，針對(duì)海底纜線工程的總體方案要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)海底纜線工程的管道進(jìn)行合理規(guī)劃，保證選址和布局的合理性、科學(xué)性，加強(qiáng)對(duì)源頭的把控，使海洋環(huán)境面臨的風(fēng)險(xiǎn)能夠得到有效的控制。始終貫穿環(huán)境保護(hù)這一重要的理念，在環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)之上，對(duì)海底纜線工程的總方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，加強(qiáng)對(duì)各環(huán)境敏感目標(biāo)距離以及具體區(qū)域的明確劃分，對(duì)海底纜線工程的海底纜線路由特點(diǎn)形成全面的掌握，在進(jìn)行海底纜線路由的選擇中，要盡可能避開特定的海域，包括航道海域、漁業(yè)作業(yè)頻繁的海域以及錨地海域，加強(qiáng)對(duì)生態(tài)影響范圍的合理管控，合理劃定海上施工作業(yè)的范圍。加強(qiáng)對(duì)施工人員以及設(shè)備進(jìn)出和設(shè)備運(yùn)用的有效限制，在合理的作業(yè)帶范圍內(nèi)進(jìn)行海底纜線工程的施工作業(yè)[6]。

對(duì)海洋環(huán)境加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和管理，海底纜線工程的施工單位應(yīng)建立起污染源檔案，加強(qiáng)對(duì)污染指標(biāo)的嚴(yán)格控制，結(jié)合實(shí)際的海底纜線工程建設(shè)目標(biāo)和海洋環(huán)境的實(shí)際情況，制定合理的環(huán)保設(shè)施運(yùn)行指標(biāo)，落實(shí)具體的維護(hù)保養(yǎng)措施，按照維護(hù)保養(yǎng)的相關(guān)計(jì)劃，展開對(duì)海洋環(huán)境的有效監(jiān)測(cè)和管理活動(dòng)。加強(qiáng)對(duì)人員的環(huán)境保護(hù)知識(shí)培訓(xùn)與再教育，強(qiáng)化人員的環(huán)保意識(shí)，落實(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)工作，對(duì)于生活污水等排放量進(jìn)行密切監(jiān)測(cè)，關(guān)注周邊環(huán)境受到的施工影響，并對(duì)具體的海底纜線工程施工方案展開合理的調(diào)整。當(dāng)出現(xiàn)被監(jiān)測(cè)區(qū)域的潛在污染問題時(shí)，應(yīng)及時(shí)做出相應(yīng)的反應(yīng)和處理，降低污染事故問題發(fā)生的可能性，通過優(yōu)化埋設(shè)電纜技術(shù)，提高施工管理的綜合水平，使施工風(fēng)險(xiǎn)得到有效的規(guī)避。風(fēng)浪較大時(shí)，降低施工量，避免發(fā)生懸浮泥沙的大面積擴(kuò)散，將海底纜線工程施工過程中可能帶來的海洋環(huán)境污染問題控制在一定范圍內(nèi)[7]。

3.2 運(yùn)行階段的海底纜線管理

海底纜線工程的實(shí)際運(yùn)行階段對(duì)海洋環(huán)境形成的影響主要來源于海底光纜的腐蝕，以及斷裂修復(fù)作業(yè)等活動(dòng)，之所以會(huì)發(fā)生海纜斷裂，通常是由于海嘯、地震等客觀因素引起的，也可能會(huì)受到拖網(wǎng)漁船等人為操作原因而發(fā)生。因此針對(duì)海底纜線工程的運(yùn)行階段的海洋環(huán)境污染的防范和治理中，應(yīng)提高海底光纜抗腐蝕能力，加強(qiáng)對(duì)人類活動(dòng)的合理管控，減輕海洋環(huán)境面臨的安全隱患。針對(duì)海底纜線工程的技術(shù)應(yīng)用，應(yīng)強(qiáng)化海底纜線的抗腐蝕性能，延長(zhǎng)海底纜線的使用壽命，對(duì)光纜結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使用雙層鎧裝光纜結(jié)構(gòu)，將改性的瀝青填充在鋼絲鎧裝層的間隙以及鋼絲的外層。選擇鎧裝鋼絲時(shí)，應(yīng)選擇合金鍍層鋼絲，包含鋅、鋁、鎂三種金屬成分，針對(duì)外防腐層的設(shè)計(jì)，應(yīng)選擇合適的惰性材料，加強(qiáng)在海水中的材料耐腐蝕性，例如聚乙烯、瀝青尼龍線等，均屬于常用的惰性材料，能夠有效提高抗腐蝕性。在交越處使用硬塑料套管，以免金屬在海水中直接暴露，延緩海底纜線的腐蝕速度[8]。

海底纜線的施工中要做好保護(hù)設(shè)計(jì)，保證埋設(shè)海底纜線的深度應(yīng)符合一定的標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)于海纜敷設(shè)的余量以及施工路由偏差問題加強(qiáng)管控。針對(duì)淺水灘涂部分的海纜要做好保護(hù)處理措施，通過鑄鐵關(guān)節(jié)套管、水泥砂漿袋、水泥蓋板的應(yīng)用，提高對(duì)海纜的保護(hù)效果。設(shè)置海底纜線的警示標(biāo)志，在航道的跨越區(qū)域內(nèi)做好纜線防護(hù)，避免纜線受到海水養(yǎng)殖以及捕撈活動(dòng)的損害，將水泥壓塊安裝在水下位置，提高海底纜線施工保護(hù)設(shè)計(jì)的效果，將警示裝置設(shè)置在海底纜線工程的登陸點(diǎn)附近，包括宣傳牌以及三角禁錨牌，設(shè)置警示浮船等，在鋪設(shè)線纜的水域附近做好定期的巡線、檢測(cè)、維護(hù)工作，保證各項(xiàng)設(shè)備設(shè)施的正常運(yùn)行[9]。

3.3 棄置階段的海底纜線管理

結(jié)合海底纜線工程對(duì)海洋環(huán)境形成的影響，直到海底光纜的棄置階段也要做好管控工作，通過原地棄置、局部打撈回收、全線打撈回收，以及轉(zhuǎn)作他用，降低廢棄后對(duì)海洋環(huán)境形成的負(fù)面影響。原地棄置指的是在原地棄用海底光纜系統(tǒng)，不進(jìn)行任何特殊的處理和監(jiān)測(cè)保護(hù)措施，直接將海底光纜系統(tǒng)變?yōu)楹５桌痪植看驌苹厥帐腔厥疹I(lǐng)海以內(nèi)的廢棄海纜，棄置領(lǐng)海以外的海纜；全線打撈回收是指海底纜線工程線路從海底完全消失，從起點(diǎn)覆蓋直到終點(diǎn)進(jìn)行打撈回收作業(yè)；轉(zhuǎn)作他用則是在科研和教育領(lǐng)域內(nèi)，對(duì)原定的廢棄海纜進(jìn)行合理的應(yīng)用，放大棄置海纜新功能。建立起海洋環(huán)境管理體系，針對(duì)廢棄海底纜線工程相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)定，明確海纜棄置工作的主體，劃分出具體的項(xiàng)目主體任務(wù)，使海底纜線工程棄置后仍舊能夠做好后續(xù)的跟蹤、監(jiān)督工作，落實(shí)監(jiān)管措施。發(fā)揮出管理部門的監(jiān)督職責(zé)和管理職責(zé)，針對(duì)海底纜線工程的棄置條件、棄置方法和具體的實(shí)施方案提出明確的要求，加強(qiáng)對(duì)周邊環(huán)境因素的考慮，保證海底纜線工程棄置的合理性和規(guī)范性，評(píng)估污染物的清理效果，加強(qiáng)對(duì)海底纜線棄置先進(jìn)技術(shù)的深入研究，提高技術(shù)水平。通過分段棄置技術(shù)等相關(guān)應(yīng)用，保證海底纜線工程的棄置處理環(huán)節(jié)能夠達(dá)到理想的目標(biāo)效果，降低對(duì)海洋環(huán)境帶來的不利影響[10]。

結(jié)合海底纜線工程的各項(xiàng)基礎(chǔ)信息，建立起動(dòng)態(tài)的檔案和數(shù)據(jù)平臺(tái)，將周圍海洋環(huán)境的各項(xiàng)信息以及變化數(shù)據(jù)等輸入到檔案中，為管理部門提供依據(jù)，加強(qiáng)對(duì)海底纜線工程處置過程的掌握和管理，提高對(duì)海底纜線環(huán)境管理的有效性。組織和開展有關(guān)試點(diǎn)的研究，加強(qiáng)對(duì)國(guó)外海底纜線工程研究成果的深入分析，結(jié)合我國(guó)的海底纜線管理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，展開實(shí)測(cè)工作。選擇具有較強(qiáng)代表性的廢棄纜線，分析棄置操作的有效性和可行性，以此為依據(jù)制定技術(shù)規(guī)范，立足于長(zhǎng)足發(fā)展的環(huán)保目標(biāo)，降低次生環(huán)境污染問題的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。建立有關(guān)海底纜線工程棄置技術(shù)規(guī)范，以及后續(xù)監(jiān)管工作的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)海底纜線工程未來的建設(shè)提供指導(dǎo)作用[11]。

4 結(jié)束語

綜上所述，海底纜線工程技術(shù)的迅猛發(fā)展使我國(guó)的海底纜線工程未來面臨著更廣闊的發(fā)展前景，海底纜線工程對(duì)于海洋環(huán)境形成的影響有必要得到人們的高度重視。結(jié)合海底纜線工程對(duì)海洋環(huán)境形成的多方面負(fù)面影響分析，應(yīng)從多個(gè)環(huán)節(jié)著手，制定切實(shí)可行的應(yīng)對(duì)措施，加強(qiáng)對(duì)海底纜線工程施工、運(yùn)行、后期棄置階段的合理管控。推進(jìn)海底纜線工程的綠色化建設(shè)，最大程度地降低海底纜線工程給海洋環(huán)境帶來的負(fù)面損害，保護(hù)海洋環(huán)境，維護(hù)自然生態(tài)平衡。