阿拉斯加海洋保護(hù)

俞超+陶美琳+孫瑞紅

進(jìn)入21世紀(jì)以來，歐美國家對環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排等工作的重視程度越來越高。靠港船舶使用岸電系統(tǒng)供電，可作為減少海洋污染、港口環(huán)境污染問題的一項重要技術(shù)，已在國外一些港口實際應(yīng)用。本文主要針對阿拉斯加的海洋保護(hù)進(jìn)行闡述，圍繞阿拉斯加水域特征、污染排放情況提出保護(hù)措施，主要是岸電的實施以及石油天然氣租賃的取消。

一、引言

靠港船舶通常是使用燃油機發(fā)電，以滿足船上通訊、照明、冷暖氣和其他設(shè)備的供電需求。目前，港口吞吐量的快速增長以及郵輪旅游的快速發(fā)展，靠港船舶的數(shù)量或艘次大量增加，導(dǎo)致靠港船舶柴油發(fā)電排放污染物大量增加，嚴(yán)重影響港區(qū)附近海洋環(huán)境質(zhì)量及周邊地區(qū)的空氣質(zhì)量。阿拉斯加水域同時進(jìn)行著以娛樂、商業(yè)以及生存為目的的活動。對于這片水域，它的特征、受污染情況、保護(hù)措施等等，這都值得我們?nèi)ヌ剿鳌?/p>

二、阿拉斯加水域

（一）阿拉斯加水域定義

阿拉斯加的海洋水域被定義為：國家邊界內(nèi)的所有水域（從領(lǐng)海基線3海里（nm）測量）。

（二）阿拉斯加水域特征

阿拉斯加海洋水域范圍從北部的北冰洋到南部的加拿大邊境。水域的類型范圍從公海到江河湖水。阿拉斯加使用國家海洋水域進(jìn)行各種各樣的活動，包括娛樂、商業(yè)捕魚、航運和生存。

阿拉斯加?xùn)|南部的海洋水域有大量的淡水輸入，源于小溪、河流、降雨、融雪以及持續(xù)的冰川融水。變量鹽度、大型潮汐漲落、局部沉降等因素造成這一地區(qū)復(fù)雜的海洋地理。阿拉斯加?xùn)|南部的沿海水域中，海水沉積物質(zhì)量、海岸棲息地和魚群組織條件被評定為是好的。

郵輪大多巡航于東南水道，在更有限的基礎(chǔ)上行駛到阿拉斯加中南部旅行。在大型郵輪花在旅游的阿拉斯加的總時間里，只有約15%的時間花在阿拉斯加的中南部。郵輪在有限的基礎(chǔ)上，在國家內(nèi)向其他區(qū)域巡游。

三、水域保護(hù)

（一）阿拉斯加的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)適用于國家水域并指定在水體中的降解程度不會由于人類活動而超過標(biāo)準(zhǔn)（18 AAC 70.010（b））。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)由特定的水體用途組成，數(shù)字性或敘述性水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和講解下的政策會保護(hù)這些特點的水體用途。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)還包括混合區(qū)域的法規(guī)和對整體毒性排出物的考量。

有著排放授權(quán)許可證的承受水域的海洋水域中，分類為18 AAC 70.020（a）（2）就如同分類為（2）（A），（B），（C）和（D），分別被用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、海產(chǎn)品加工、工業(yè)用水供應(yīng)；接觸和二次消遣；魚類，貝類，其他水生生物和野生動物的增長和傳播，以及收獲食用生軟體動物或其他水生生物的原料。

數(shù)字性或敘述性水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：18 AAC 70.020（b）被認(rèn)為是國家為了支持指定水體使用分類而必備的標(biāo)準(zhǔn)。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)常為預(yù)防會對人類健康保護(hù)或水生生物保護(hù)造成威脅的急慢性毒性而建立。急性毒性是一個毒性的等級，在暴露很短時間內(nèi)的水生生物中演示了可觀測的致命的毒性水平或亞致死的影響，這一時間通常從1到24小時。慢性毒性包括毒性效應(yīng)的發(fā)展、繁殖、生長、生存較長一段時間。

（二）合理的可能分析

水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)適用于水體，包括禁止引起或?qū)е逻`反水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（18 AAC 70.010）的行為。對于確定在水體中是否存在合理的可能造成或?qū)е逻`反水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，包括考慮適用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，廢水特點，以及可以通過混合區(qū)域管理在水體受體中有效的稀釋污水。

最嚴(yán)格的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是用來保護(hù)所有適用的海水（18 AAC 70.040（1））和表1中所列出的海水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。將廢水監(jiān)測的歷史數(shù)據(jù)（2008-2012）與表1中的數(shù)據(jù)相比較，進(jìn)行篩選來得出相關(guān)的潛在污染物超過了水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的排放點。

（三）船舶自發(fā)電污染

船舶靠港期間，主要使用船上自身攜帶燃油發(fā)電機來滿足船舶自用電需求。燃油發(fā)電機在發(fā)電的過程中，會排放包含氮氧化合物（NOX）、硫氧化合物（SOX）、揮發(fā)性有機化合物（VOC）和顆粒污染物（PM）等在內(nèi)的污染物，會對港口附近的水域和空氣質(zhì)量造成極大的污染。

船舶廢氣排放主要來自船舶巡航、靠泊以及裝卸貨物過程中的柴油機排放。柴油機問世于1892年，目前，超過99%的商船以柴油機作為主要動力源。我們都知道，柴油機排放出的廢氣會對人類健康和環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，船舶排放氮氧化合物（NOX）占全球排放的7%，硫氧化合物（SOX）占全球排放的4%；另外，在這些排放中超過70%是在海岸線400公里內(nèi)的區(qū)域產(chǎn)生的，這對當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成了很大威脅。而且隨著世界貿(mào)易活動的增加，往返于港口的船舶數(shù)量只需增長，船舶排放的溫室氣體影響越不容小覷。

四、保護(hù)措施

（一）使用岸電系統(tǒng)

1、岸電技術(shù)概念

岸電是指船舶在靠泊期間停止使用船上的發(fā)電機，船上通風(fēng)、照明、制冷等其他設(shè)施運轉(zhuǎn)都改由碼頭供電，從而減少船舶廢氣排放的供電方式。岸電系統(tǒng)主要由港區(qū)變電所、岸上電源裝置、岸電接收裝置和電纜連接設(shè)備等組成。根據(jù)岸上電源電壓不同，可分為高壓岸電系統(tǒng)和低壓岸電系統(tǒng)。高壓岸電系統(tǒng)主要是指岸電電源的輸出為6.6kV/11kV或者以上的岸電電源系統(tǒng)，對于大型船舶來說，船上各種電氣設(shè)備負(fù)荷很大，往往采用中高壓供電。低壓岸電系統(tǒng)主要是指岸電電源的輸出為440V/400V的岸電電源系統(tǒng)，通常為用電負(fù)荷較小的船舶所采用。對于一艘具備岸電接收裝置的船舶來說，在使用岸電時需要考慮停靠碼頭岸電裝置所能提供的電壓和頻率。岸上電源在電壓和頻率上都是按照船舶電力系統(tǒng)的等級設(shè)置的，當(dāng)船舶靠泊連接岸電后，調(diào)節(jié)船舶輔機發(fā)電系統(tǒng)所產(chǎn)生電力的頻率、電壓和相位，使其與岸電系統(tǒng)保持一致，兩個系統(tǒng)并網(wǎng)運行后停止船用輔機，開始轉(zhuǎn)由岸上電源為船舶供電。通過兩個系統(tǒng)間的電壓、相位和頻率的調(diào)節(jié)，使雙方滿足聯(lián)網(wǎng)供電的條件。

2、使用岸電的意義

船舶接入岸電具有重大意義，對節(jié)能減排，降噪減振，保護(hù)環(huán)境等有著十分積極的作用。

在岸電技術(shù)問世以前，船舶停靠泊位后，需要運轉(zhuǎn)燃油發(fā)動機以保證船舶的日常供電需求，燃油發(fā)電機的運轉(zhuǎn)通常會產(chǎn)生較大的噪聲和振動，嚴(yán)重干擾船員、碼頭工人的正常工作。使用岸電后，可消除靠港船舶燃油發(fā)電機運行產(chǎn)生的噪音污染和振動，能改善船員和碼頭工人的工作和生活環(huán)境。

大型船舶特別是油輪和集裝箱船靠港時通常使用石油制品發(fā)電，以滿足船舶正常的用電需求。這些石油制品多為重油和柴油，重油和柴油在燃燒過程中會產(chǎn)生大量的硫化物和氮氧化物，對周邊的環(huán)境造成污染。根據(jù)國際海事組織（IMO）數(shù)據(jù)表明，全球以柴油為動力的船舶每年向大氣排放1000萬噸NOX，850萬噸SOX。NOX和SOX是破壞臭氧層的主要污染物，污染物在氣候作用下可以傳播至1000公里以外的地區(qū)。

目前國外一些先進(jìn)港口已采用岸電系統(tǒng)為靠港船舶供電。譬如美國，它是世界上第一個頒布條例規(guī)定新建碼頭都要采用環(huán)保措施，其中一向非常重要的規(guī)定就是：船舶靠港期間禁止使用船舶上的燃油發(fā)電機。通過接入岸電為船舶供電，目的就是為了將污染降到最低。

使用岸電技術(shù)是港口節(jié)能、減排、降噪的有效措施。

（1）減排：岸電技術(shù)對于港口的實際作用在于減少廢氣排放。靠港船舶通常需運行1臺柴油發(fā)電機組用于靠泊狀態(tài)下的船舶用電。船用柴油發(fā)電機組配置容量根據(jù)船舶噸位不同。以單臺機組功率為1000kW計算，船舶靠港后停止船舶柴油發(fā)電機發(fā)電，改由港口岸電供電，相當(dāng)于減排1000kW柴油機組的所產(chǎn)生的污染物。（2）節(jié)能：船舶的自備發(fā)電機耗油0.216kg/kWh，以單臺機組功率為1000kW計算，一小時需耗油216kg，折合標(biāo)煤314.73kg。如以港口電網(wǎng)供電代替?zhèn)鹘y(tǒng)的自備柴油機發(fā)電機供電，可降低船舶自備發(fā)電這部分燃油消耗。假使一艘郵輪一年停靠母港100次，每次停泊10小時，將可節(jié)約燃油216噸。（3）降噪；船上自備柴油發(fā)電機易造成噪音污染。接用岸電后，可消除靠港船舶燃油發(fā)電機組運行產(chǎn)生的噪音污染。

3、國內(nèi)外港口使用岸電技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

早在2000年，瑞典的哥德堡港率先將岸電技術(shù)應(yīng)用到了渡船碼頭之上；2001年公主郵輪公司就在阿拉斯加的朱諾港口，其航線上一個郵輪停靠碼頭上，安裝了高壓船舶供岸電系統(tǒng)，利用阿拉斯加照明電力系統(tǒng)給停靠的郵輪供電；2004年，洛杉磯港首次將岸電技術(shù)應(yīng)用于集裝箱碼頭；2007年底，在荷蘭的鹿特丹，政府為默茲港口流域的內(nèi)陸躉船提供岸電；2009年，長灘港首次將岸電技術(shù)其應(yīng)用在油碼頭。除此之外，比如在休斯敦、紐約、西雅圖、奧克蘭、溫哥華和費城等一些北美著名的港口，以及譬如比利時安特衛(wèi)普港的集裝箱碼頭、澤布勒赫港、德國波羅的海的呂貝克港等歐盟知名港口都開展了岸電項目。

朱諾港已于2002年開始在郵輪碼頭開展岸電項目。據(jù)評估推算，1艘7兆瓦的郵輪停靠13小時的NOX，SOX和PM排放量分別減少421lb， 352lb和23lb，共計796lb（1kg約等于2.2lb）。據(jù)估計，2014至2020年間，假使一半以上的靠港船舶接入岸電，這將減少280例因環(huán)境污染而導(dǎo)致死亡的案例發(fā)生，同時將節(jié)省13至19億美元的醫(yī)療成本開支。

（二）取消阿拉斯加附近水域的石油天然氣租賃

在2014年12月，奧巴馬決定取消阿拉斯加州布里斯托爾灣原始水域的石油天然氣租賃。該舉動保護(hù)了美國最富饒的漁業(yè)產(chǎn)地之一和白令海豐富的生態(tài)結(jié)構(gòu)。這對于阿拉斯加的捕魚經(jīng)濟(jì)、旅游經(jīng)濟(jì)以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)有著重大意義。

五、總結(jié)

阿拉斯加海域，目前由于船舶數(shù)量成倍增長，受到了不少污染。靠港船舶通常是使用燃油機發(fā)電，以滿足船上通訊、照明、冷暖氣和其他設(shè)備的供電需求。據(jù)統(tǒng)計，港口在引入岸電技術(shù)后，港口周邊污染物含量明顯降低。在港區(qū)應(yīng)用船用岸電技術(shù)，對保護(hù)港區(qū)水域質(zhì)量、改善港口城市的環(huán)境質(zhì)量具有重大作用，可為未來“綠色港口“”建設(shè)和發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。同樣，對于船公司而言，在使用岸電之后，可以減少30%左右的燃油消耗成本，其經(jīng)濟(jì)效益顯著。由此可以達(dá)到海洋保護(hù)以及節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本的雙贏局面。

（作者單位：上海工程技術(shù)大學(xué)管理學(xué)院）