船舶及相關作業造成的海洋油污染之風險評價標準

張 爽,張碩慧,劉曉豐,韓佳霖

(大連海事大學 國際海事公約研究中心,遼寧 大連 116026)

一、背 景

船舶及相關作業給海洋環境帶來的污染風險是客觀存在的.海損事故造成的燃油、貨油泄漏,燃油受供作業和貨油裝卸作業過程中各種原因導致的跑冒滴漏,都是比較常見的溢油污染方式.海洋溢油事故在給人類生存環境和海洋生態資源帶來嚴重威脅的同時,也受到社會越來越廣泛的關注.

我國的《海洋環境保護法》《防治船舶污染海洋環境管理條例》《船舶及其有關作業活動污染海洋環境防治管理規定》《船舶污染海洋環境應急防備和應急處置管理規定》等法律法規都從不同層面對相關單位配備相應的防污設備、防污器材、污染監視設施、污染物接收設施等提出了要求.為了科學配置資源,交通運輸部海事局還印發了《船舶污染海洋環境風險評價技術規范(試行)》,為風險評價工作提供指導.然而在實踐中,風險評價工作常被以下兩個問題困擾:其一,是否所有的風險都有必要采取防范或應對措施.比如,某些事故的概率可能僅為10-5甚至更小,這種十萬年乃至百萬年一遇的溢油事故應當如何考慮.其二,針對既定的溢油風險水平,需要付出多大代價、將風險水平降低到何種水平才符合成本效益.這兩方面的問題都屬于"環境風險評價標準"范疇,也是本文擬探討的問題.

二、海洋油污染風險評價概述

本文所研究的海洋油污染風險評價是指在全面分析評價對象(主要是港口、碼頭、裝卸站以及船舶修造單位等)現狀的基礎上,結合歷史統計數據和其他類比背景數據,考慮項目的中長期發展規劃和趨勢,識別溢油污染風險源,分析典型事故場景的發生概率和后果,明確風險水平和特征,并提出符合成本效益的決策建議這一完整的過程.

國際海事組織(IMO)提出的綜合安全評估(formal safety assessment,FSA)方法也適用于環境風險評價.與前述過程類似,對于一個已定義的系統,首先通過風險源識別(也稱為危險識別)找出所有可能的風險來源(事故場景),并將這些風險源根據風險水平進行排序;然后針對那些重要的風險源,進一步判斷各種事故場景所處的風險水平,深入分析典型事故場景,找出需要采取措施的高風險事件或因素,并提出相應的風險控制方案.對于不可容忍的風險,需要采取一切措施予以控制;對于那些可以忽略的風險,可以不予考慮;而對于那些處在最大可接受風險水平以下,但是不可以忽略的風險,應對其控制措施進行費效評估.實際上,在提出風險控制方案之后,還應當在此基礎上重新進行風險評價,以確定采取控制措施之后的風險水平是否處于可接受的范圍內.

可見,開展溢油風險評價的主要目標在于明確風險水平現狀,采取控制措施將風險水平降低到合理、可接受的范圍內.這種判斷風險水平是否處于"合理和可接受"水平的指標,就是"風險評價標準".風險評價標準包含兩方面的內容:一方面是針對風險源,確定風險可接受標準,這包括最大可接受風險水平和可忽略的風險水平;另一方面是針對風險控制方案,確定費效評估標準.

三、風險可接受標準

1.其他行業的風險可接受標準

判斷一種環境風險是否能被接受,通常采用與社會能夠普遍接受的自然背景風險和行業風險進行比較的方法.比如,雷擊、風暴、地震、火山爆發等自然災害對個人生命的風險值(10-6/a)即是一種環境風險背景值.另一方面,也可以將人類遭受水災、中毒、車禍等意外事故的風險值(10-5/a)作為環境風險的背景值.

美國環保局規定,小型人群的可接受個人風險值為10-5～10-4/a,社會人群可接受個人風險值為10-7～10-6/a.法國煉油廠災難性事故的可接受上限為10-4/a.英國健康和安全部門規定,飛機墜毀和泰晤士河洪水泛濫的概率應小于10-3/a,最好小于2X10-4/a,核事故概率不能高于10-4/a.瑞典環境保護局和荷蘭建設和環境部規定,化學污染的最大可接受風險為10-6/a,可忽略風險為10-8/a.

表1列出了被廣泛接受的各風險數量級對應的危險性和可接受程度描述.一般而言,個人風險值10-4/a可以作為最大可接受風險標準,低于10-6/a則可視為可忽略的風險[1].

表1 各種風險水平及可接受程度

2.海洋油污染風險的可接受標準

由于前述各種風險的后果都可以歸結為對人類生命或健康的威脅,因此都是以人的死亡率(死亡當量/年)作為風險評價指標.但是,溢油事故主要表現為對生態環境的損害和資源、經濟損失,這些指標都無法直接適用.因此,可以考慮用兩種方法來確定溢油風險的可接受水平,即價值換算和環境容量計算.

(1)價值換算.FSA方法推薦將＄3 000 000作為人命的折算價值,同時,也為溢油損失的估算提供了兩組計算公式[2],即

對于所有規模的溢油事故:

如今，分公司在王經理和他的青年團隊帶領下，施工任務已經從東北走向華北、走向華東，為了更遠的目標，他永遠在路上。

式中,V為溢油量,單位是t.

假如規模為 V的溢油事故年發生頻率為P,那么該風險相當于造成 f(V)XP的年損失,那么該損失可以折算為人命死亡當量N(當然,根據不同的情況,不一定必須采取＄3 000 000這個指標).實際上,N的性質為"社會風險",與前述風險可接受標準中的"個人風險"不同,且該值一般遠大于折算后的"個人風險".因此,可以直接用N與自然背景風險相比較,如果 N遠小于自然背景風險,那么也沒有必要將N再進行折算.此外,參考評估對象的安全生產目標或相關規定,也不難判斷出其風險的可接受性.

(2)環境容量計算.根據聯合國海洋污染專家小組(GESAMP)的定義,環境容量是環境的特性,是在不造成環境不可承受的影響的前提下,環境所能容納某種物質的能力.海洋環境容量取決于兩個因素:一是海域環境本身具備的條件,如海域環境空間的大小、位置、潮流、自凈能力等自然條件以及生物的種群特征、污染物的理化特性等;二是人們對特定海域環境功能的規定,如確定某一區域的環境質量應當達到何種標準等[3].根據環境容量,以及油類泄漏到海里之后的環境歸宿進行科學計算,或者直接與當地的環境保護目標相比對,也能夠得到最大可接受風險水平.但是,這種方法需要大量的實測和實驗數據,還需要依托專業的計算和模擬軟件,相對比較復雜.

四、費效評估標準

1.FSA在安全領域的費效評估標準

在確定了最大可接受風險和可忽略風險的基礎上,FSA方法體系提出了ALARP(as low as reasonably practicable)的概念,即要求將風險"盡可能降低至合理可行"水平.與之前的風險可接受標準相對應,在最大可接受風險水平之上的為不可容忍風險,除特殊情況外應采取一切措施降低此區域的風險;最大可接受風險和可忽略風險之間為ALARP區,對于此區域內的風險需要對其控制方案進行費效評估,通過采取符合成本效益的控制方案將該風險"降低至合理可行"水平;對于低于可忽略風險水平的風險,不必采取任何措施.

對于ALARP區的風險,可以通過費效分析(cost benefit assessment,CBA)來評價風險控制方案的合理可行性.FSA導則中采用災難轉移費用(cost of averting a fatality,CAF)作為費效評估標準,包括總災難轉移費用(GCAF)和凈災難轉移費用(NCAF)兩種表達方式:

式中:ΔC是單船實施風險控制方案的費用;ΔB是單船實施風險控制方案的收益;ΔPLL是因實施風險控制方案而單位船舶減少的潛在死亡(或等效死亡)人數.目前,FSA導則所采用的標準是"＄3 000 000",即只有CAF值小于＄3 000 000的風險控制方案才有可能被采納.

盡管保護海洋環境也是應用FSA的目標之一,但是目前IMO制定的FSA方法導則并未提供明確的環境風險評估標準.2006年,歐盟將"安全設計、操作和規范研究項目"(design,operation and regulation for safety,SAFEDOR)中關于油船的FSA研究成果提交給IMO,提出基于"避免1 t溢油所需付出的成本"(cost of averting a tonne of oil spill,CATS)的費效評估理念,并采用"60 000＄/t"這一常量作為CATS的取值.此舉引發了IMO成員國的激烈討論,希臘、日本、美國等方面紛紛開展研究,提出了包括常值、非線性函數、分段函數等在內的確定CATS的多種方法,并且直到2011年召開的環境保護委員會第62屆會議(MEPC 62),才在仍然保留爭議的情況下提出了以下方法,待2012年召開的第90屆海上安全委員會(MSC 90)共同批準后納入FSA導則.

令SC(societal oil spill costs)為推定溢油損失,則有[2]:

式中:f(V)是基于式(1)和式(2)計算得出的溢油污染損害(＄);Fassurance為保障系數,用以表達社會的避災意愿;Funcertainty為不確定系數,用以調整樣本數據的不確定性.

令ΔC為風險控制方案的期望費用,ΔSC為實施風險控制方案前后的推定溢油損失的差(相當于通過實施風險控制方案從而減少的損失),那么如果ΔC<ΔSC,則認為風險控制方案符合成本效益.

如果一種風險控制方案不僅能夠降低環境污染風險,同時也能夠提高安全水平,那么可以仍然沿用FSA方法中的NCAF標準,即令NCAF=(ΔCΔBΔSC)/ΔPLL,從而可以仍然適用＄3 000 000這個標準.

在應用這種費效評估標準時,確定風險控制方案的成本通常比較容易,但是估計溢油可能造成的損失非常困難.式(1)和式(2)只有"溢油量"一個參數,而實際上所泄漏油品的種類、地點、資源的敏感性、溢油應急反應水平、氣象條件等也都是決定溢油事故損害的重要因素[4-7].式(1)和式(2)是依據全球大范圍的歷史統計數據得出的擬合公式,反映溢油損害的總體規律,主要適用于以船舶為研究對象的風險評估.如果擬在港口或海域溢油風險評價中應用該公式,則需要對其作出必要的調整,最簡單的方法是利用評價對象的歷史數據或具有可比性的其他區域的歷史數據重新進行參數估計.此外,還需要根據可獲得歷史數據的特征以及區域、地理、資源、人文等具體情況為不確定系數和保障系數賦值.

五、案例分析

1.概況

假設A港僅接卸原油(為簡化案例,暫不考慮船用燃油),所在海域的地理位置、水文氣象、資源環境條件等方面都沒有明顯的特殊性(即溢油量可以作為表征溢油損害的參數,保障系數和不確定系數都可以取"1").歷史統計數據顯示,A港海區石油年平均入海量為7 t.根據地方海洋環境保護目標,A港所在海區的石油年總入海量(包括陸源污染)不能超過10 t.

A港溢油風險分析結論如表2所示.

表2 A港溢油風險分析結論

2.風險可接受標準的應用

將風險分析折算為年損失期望和人命死亡當量,如表3所示.

表3 A港溢油風險折算

與A港的歷史統計數據相比,風險分析的結果絕大部分低于歷史統計水平,只有1～10 t規模的溢油事故風險偏高;與A港所在地區的環境保護標準相比,也僅有1～10 t規模的溢油事故風險可能超出最大許可范圍.另一方面,如果將年溢油損失的期望值換算為人命死亡當量,即使將該風險視為個人風險,那么500 t以上規模的溢油事故風險也處于可以忽略的水平.實際上這種規模的溢油事故可能造成的年損失的期望值都小于＄100,即使考慮采取措施降低風險,那么也將是收效甚微.綜上,1～10 t規模的溢油事故風險超出或達到了最大可接受風險,需要采取控制措施;不超過1 t以及10～500 t規模的溢油事故處于ALARP區,需要采取符合成本效益的控制措施,使其風險降低到合理可行的水平.

3.費效評估標準的應用

根據風險評估結論,可以提出一系列的風險控制方案(RCOs).通常,應對大規模溢油事故的控制方案要花費更多的費用,但是從表3可以發現,實際上越大規模事故的年損失期望值是越低的,也就是說重點關注頻發的小事故實際上具有更大的成本效益.一般而言,應對小規模溢油事故(尤其是不超過1 t的操作性溢油)所需的投資是非常低的,一般不會達到千萬元人民幣的數量級,所以這些措施大都符合成本效益;相反,那些應對大規模溢油事故的方案往往需要購置多種大型設備乃至專用船舶,所以成本很高.

比如,一套應對500 t溢油的風險控制方案需要投資＄100 000,有效壽命10年,那么年平均費用(為計算簡單,暫不進行貨幣的時間價值折算)是＄10 000,遠大于其期望損失＄379,從而不符合成本效益.但是,值得注意的是,如果一套應對100 t規模的溢油風險的方案投資也需要＄90 000,那么是否應當增加＄10 000的投入從而大大提高風險防備水平,則是需要決策者慎重考慮的問題.這種考慮可以通過對保障系數的合理調整來實現(因為人們往往愿意付出更多的代價來避免或減少災難性事故的發生).由于較大規模的溢油事故發生概率往往很低,而且大規模溢油事故的單位溢油量損失也遠低于小規模溢油事故,因此上述情況非常普遍.所以,決策者應當通盤考慮,在使成本效益最大化的同時也要充分考慮人們對生活質量的訴求和社會輿論,而不能片面地否定風險控制方案.

六、結 論

在海洋溢油風險評價中,風險評價標準是非常重要的問題,但有時也容易被忽視.如果忽略風險可接受標準,就有可能對極低的風險過分關注,從而造成資源的極大浪費;也有可能對過高的風險重視不夠,導致應急防備能力嚴重不足,無法為海洋防污染提供有力的保障,從而失去風險評價的意義.另一方面,如果不考慮風險控制方案的成本效益,也會使風險控制方案的決策失去科學合理性.在應用環境風險評價標準時,如何確定背景風險值或者環境容量、如何對溢油損失一般公式中的參數進行重新估計、如何確定保障系數和不確定系數,本文都做了簡化處理.實際上這些都是非常復雜的問題,需要在下一步的工作中開展深入的研究.

[1]胡二邦.環境風險評價實用技術、方法和案例[M].北京:中國環境科學出版社,2009:240-244.

[2]IMO.FSA environmental risk evaluation criteria:amendments to the FSA guidelines-a proposed new appendix[R]. London:IMODOCS,2011.

[3]高振會,楊建強,崔文林,等.海洋溢油對環境與生態損害評估技術及應用[M].北京:海軍出版社,2005:158-162.

[4]WHITE I C,MOLL Y F C.Factors that determine the cost of oil spills[C].Portland:Proceedings of the International Oil Spill Conference,2003:55-56.

[5]YAMADA Y.The cost of oil spills from tankers in relation to weight of spilled oil[J].Marine Technology,2009,46 (4):219-228.

[6]PSARAFTIS H N.Environmental risk evaluation criteria [J].WMU Journal of Maritime Affairs,2008,7(2):409-427.

[7]VANEM E,ENDRESEN,SKJONG R.CATS-cost-effectiveness in designingfor oil spill prevention[C].Houston: PRADS Conference,2007:22-23.