阿拉斯加海洋保護

俞超+陶美琳+孫瑞紅

進入21世紀以來，歐美國家對環境保護、節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供電，可作為減少海洋污染、港口環境污染問題的一項重要技術，已在國外一些港口實際應用。本文主要針對阿拉斯加的海洋保護進行闡述，圍繞阿拉斯加水域特征、污染排放情況提出保護措施，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電，以滿足船上通訊、照明、冷暖氣和其他設備的供電需求。目前，港口吞吐量的快速增長以及郵輪旅游的快速發展，靠港船舶的數量或艘次大量增加，導致靠港船舶柴油發電排放污染物大量增加，嚴重影響港區附近海洋環境質量及周邊地區的空氣質量。阿拉斯加水域同時進行著以娛樂、商業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、保護措施等等，這都值得我們去探索。

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：國家邊界內的所有水域（從領海基線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行各種各樣的活動，包括娛樂、商業捕魚、航運和生存。

阿拉斯加東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復雜的海洋地理。阿拉斯加東南部的沿海水域中，海水沉積物質量、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。郵輪在有限的基礎上，在國家內向其他區域巡游。

三、水域保護

（一）阿拉斯加的水質標準

水質標準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準（18 AAC 70.010（b））。水質標準由特定的水體用途組成，數字性或敘述性水質標準和講解下的政策會保護這些特點的水體用途。水質標準還包括混合區域的法規和對整體毒性排出物的考量。

有著排放授權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），分別被用于水產養殖、海產品加工、工業用水供應；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。

數字性或敘述性水質標準：18 AAC 70.020（b）被認為是國家為了支持指定水體使用分類而必備的標準。水質標準經常為預防會對人類健康保護或水生生物保護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的發展、繁殖、生長、生存較長一段時間。

（二）合理的可能分析

水質標準適用于水體，包括禁止引起或導致違反水質標準（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導致違反水質標準，包括考慮適用的水質標準，廢水特點，以及可以通過混合區域管理在水體受體中有效的稀釋污水。

最嚴格的水質標準是用來保護所有適用的海水（18 AAC 70.040（1））和表1中所列出的海水質量標準。將廢水監測的歷史數據（2008-2012）與表1中的數據相比較，進行篩選來得出相關的潛在污染物超過了水質標準的排放點。

（三）船舶自發電污染

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

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境造成嚴重的危害。根據研究發現，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公里內的區域產生的，這對當地環境造成了很大威脅。而且隨著世界貿易活動的增加，往返于港口的船舶數量只需增長，船舶排放的溫室氣體影響越不容小覷。

四、保護措施

（一）使用岸電系統

1、岸電技術概念

岸電是指船舶在靠泊期間停止使用船上的發電機，船上通風、照明、制冷等其他設施運轉都改由碼頭供電，從而減少船舶廢氣排放的供電方式。岸電系統主要由港區變電所、岸上電源裝置、岸電接收裝置和電纜連接設備等組成。根據岸上電源電壓不同，可分為高壓岸電系統和低壓岸電系統。高壓岸電系統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，對于大型船舶來說，船上各種電氣設備負荷很大，往往采用中高壓供電。低壓岸電系統主要是指岸電電源的輸出為440V/400V的岸電電源系統，通常為用電負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的等級設置的，當船舶靠泊連接岸電后，調節船舶輔機發電系統所產生電力的頻率、電壓和相位，使其與岸電系統保持一致，兩個系統并網運行后停止船用輔機，開始轉由岸上電源為船舶供電。通過兩個系統間的電壓、相位和頻率的調節，使雙方滿足聯網供電的條件。

2、使用岸電的意義

船舶接入岸電具有重大意義，對節能減排，降噪減振，保護環境等有著十分積極的作用。

在岸電技術問世以前，船舶停靠泊位后，需要運轉燃油發動機以保證船舶的日常供電需求，燃油發電機的運轉通常會產生較大的噪聲和振動，嚴重干擾船員、碼頭工人的正常工作。使用岸電后，可消除靠港船舶燃油發電機運行產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生大量的硫化物和氮氧化物，對周邊的環境造成污染。根據國際海事組織（IMO）數據表明，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。

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

使用岸電技術是港口節能、減排、降噪的有效措施。

（1）減排：岸電技術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臺柴油發電機組用于靠泊狀態下的船舶用電。船用柴油發電機組配置容量根據船舶噸位不同。以單臺機組功率為1000kW計算，船舶靠港后停止船舶柴油發電機發電，改由港口岸電供電，相當于減排1000kW柴油機組的所產生的污染物。（2）節能：船舶的自備發電機耗油0.216kg/kWh，以單臺機組功率為1000kW計算，一小時需耗油216kg，折合標煤314.73kg。如以港口電網供電代替傳統的自備柴油機發電機供電，可降低船舶自備發電這部分燃油消耗。假使一艘郵輪一年停靠母港100次，每次停泊10小時，將可節約燃油216噸。（3）降噪；船上自備柴油發電機易造成噪音污染。接用岸電后，可消除靠港船舶燃油發電機組運行產生的噪音污染。

3、國內外港口使用岸電技術的發展及應用

早在2000年，瑞典的哥德堡港率先將岸電技術應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，利用阿拉斯加照明電力系統給停靠的郵輪供電；2004年，洛杉磯港首次將岸電技術應用于集裝箱碼頭；2007年底，在荷蘭的鹿特丹，政府為默茲港口流域的內陸躉船提供岸電；2009年，長灘港首次將岸電技術其應用在油碼頭。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例因環境污染而導致死亡的案例發生，同時將節省13至19億美元的醫療成本開支。

（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。該舉動保護了美國最富饒的漁業產地之一和白令海豐富的生態結構。這對于阿拉斯加的捕魚經濟、旅游經濟以及生態環境保護有著重大意義。

五、總結

阿拉斯加海域，目前由于船舶數量成倍增長，受到了不少污染。靠港船舶通常是使用燃油機發電，以滿足船上通訊、照明、冷暖氣和其他設備的供電需求。據統計，港口在引入岸電技術后，港口周邊污染物含量明顯降低。在港區應用船用岸電技術，對保護港區水域質量、改善港口城市的環境質量具有重大作用，可為未來“綠色港口“”建設和發展做出巨大貢獻。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，其經濟效益顯著。由此可以達到海洋保護以及節約經濟成本的雙贏局面。

（作者單位：上海工程技術大學管理學院）