论文部分内容阅读
摘 要：航运的快速发展是实现交通强国、海洋强国战略实施的重要一环，而绿色、环保、高效的航运发展理念是实现航运可持续发展的关键，如何实现航运绿色健康发展是国内外普遍关注的话题，本文以小清河复航工程为例，探讨这种典型的内河在复航工程施工建设、运营过程中对生态环境的影响，以及如何规避、减少这些影响实现航运生态和谐可持续发展，并通过类比国内外发达地区绿色航运发展现状及实施路径。最终得出在完善法律法规标准制度的引领下，将绿色发展的理念融入小清河复航工程、规划、建设、运营全过程中，是实现小清河航运绿色可持续发展，造福于民的最佳途径。
关键词：内河;复航;绿色航运;发展对策;路径
中图分类号：[U6-9] 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2021）07-0130-03
水運运量大、能耗低，运价便宜，仅为公路运输的0.05倍，可以大幅降低企业的运输成本，增强企业的竞争力，还可以减少公路运输带来的大气污染问题，对经济社会的发展非常有利[1]。小清河贯穿山东五市，是山东省唯一可实现河海联运的“黄金水道”，沿线有信发实业、魏桥、西王等20多家原材料需要进口的大型企业。据预测，2030年小清河运量将达到4020万吨，相当于再造一条胶济铁路，能够很大程度上减轻该地区公路运输压力[2-3]，促进沿线地区的经济社会发展。
然而，值得注意的是，传统航运会给水环境、大气环境、区域环境造成较大影响[4]。据报道全球远洋船舶每年排放的SO2 总量约占人为排放源的 8.1%，排放的 NOx 总量约占全球 NOx排放总量的 15.2%，船舶排放的废气已成为大气污染的重要来源之一[5]。除了大气污染，航运还可能带来油污、化学品及日常生活垃圾等的污染[6]。在长江流域，每年船舶日常产生污油6万吨，生活垃圾和污水排放量相当于一个中等城市 [7-8]。随着环境问题的日益重视，国内外关于低碳交通、绿色航运的相关理论研究和实践也逐渐丰富，涉及航运政策[9-11]、交通税收经济刺激手段[12]、绿色物流[13]、绿色船舶[14-15]、绿色港口[16-17]、绿色航运指标体系[18-19]等。但是，由于国内绿色航运研究起步较晚，又主要集中在长江经济带沿线[20-21]，像小清河这种规划复航河流如何实现绿色航运的研究未见报道。
1复航工程对生态环境的潜在影响
1.1工程建设阶段的环境影响
根据《小清河复航工程可行性研究报告》，为满足小清河Ⅲ级航道通航标准要求，对不能满足的设施和航道都需要重建，改建三级航道169公里，需新建、改建船闸4座、桥梁36座，改造水利、管道、线缆等设施777个[22]。航道建设过程中河流疏浚、炸礁和挖岩的整治抛石工程均会直接引起河流水体底质的侵蚀和搅动，从而导致原河道已经沉积的污染物、重金属等污染化学物质重新进入河流水体，对河流水环境产生直接影响[23]。
1.2 航运运维阶段环境影响
由于船舶流动，船舶附带废水、垃圾、废气及其噪声均是流动污染。据统计，在上海港，船舶尾气对大气中S02、N0x和PM2.5的贡献率分别为12.0%、9.0%、5.3%，虽然内河港口船舶环境影响研究较少，但依然存在类似的问题。在港口装卸煤炭和矿石等散装货时以及船舶靠泊时的排放的废气均会对空气中的PM10、PM2.5、DPM、SOx、NOx、CO2等的含量产生影响[24-25]。在后续航道整治、护滩、护岸等工程，以往护岸和护坡工程常用钢筋混凝土等硬质材料，对水陆物质的交换影响较大，能量传递会阻碍，影响生态系统循环。
1.3 港口对周边环境的影响
小清河沿线地区规划多个大型的港口，港口码头作为货物集散地，船舶、汽车、火车各类装载工具比较集中，在港口作业时对周边环境具有较大的影响。散装物料转运会产生大量扬尘，增加大气冲颗粒物的浓度;再加上港口机械作业排放，港口就变成了一个大的污染源，污染物会向周边扩散，对周边环境造成影响[24-25]。此外，靠港船舶压载水、清洗水如没有合理的去向，直排河流会对水质造成极大影响，石油类污染和危险化学物的污染会引起水中悬浮物质的增减，底质改变，最终导致水生态系统改变，物种降低。
2 实现小清河绿色航运发展的路径
要实现小清河航运绿色发展，需要借鉴国内外绿色航运的先进经验和做法，首先要完善法律法规、制度标准，做到有法可依，其次是政府在制定政策时要融入低碳排放的理念，以适当的经济政策引导绿色清洁能源船舶的使用。
2.1 完善法律法规
实现绿色航运，核心问题就是要有完善的环保法律法规政策与制度条例，做到有法可依、有标准和制度可循。美国自1820 年以来相继颁布了近 40 多项有关水资源开发利用的法令，其中内河航运法规就有十几项（表1所示），对监管部门、标准、体系等都有详细的规定。
欧洲国家地域较小，河流一般流经几个国家，像莱茵河等，对此欧盟通过制定共适性法律法规（表1 所示）。而我国针对内河航运的专项法律法规较少，特别是缺乏针对内河航运生态环保控制的法律法规。在符合国情的情况下，借鉴欧盟和美国相关的法律法规制定完善我国绿色航运规范标准具有现实的指导意义。
2.2建设绿色航道
2.2.1 绿色施工
在小清河河道施工爆破时采用新式气爆技术，避免使用烈性炸药，减少对水体环境及水生物影响。在航道疏浚时尽量采用绞吸方式，减少对周围动植物生长生存环境的干扰。对于近郊区段，河道的两岸可以采用德国莱茵河绿化护坡的方式，河堤坝上种植植物，而不仅是采用钢筋混凝土护坝[27]，使生态护坡工程占整个工程的50%以上[27]。对市区段航道的绿化建设更为重要，两岸周围用植物的绿化，来进行污染处理和防止船舶通航时所排放的尾气和周边环境遭受的污染。 2.2.2 建设数字化航道
目前，长江航道进行了航道信息化改造，应用于船舶动态监控、航标信息化监控、水位动态检测、航道交通事故调查取证等[28-29]，然而对河流水质、船舶排放、港口生态等关注较少。小清河作为新建复航河道，应综合运用传感技术、视频监控技术、北斗定位技术、大数据分析技术、指纹识别技术建立小清河生态环境信息、船舶货物信息、船舶排放信息、水文水质信息互联互通的信息化、智能化业务应用系统，形成各管理部门之间科学、智能、可视的指挥调度系统、决策支撑体系和综合信息服务平台，实现对小青河航道、船闸及船舶的全区域、全过程的及时、动态、准确的监控。
2.3建设生态绿色港口
港口码头运营期间，随着生产、生活、机械维护等活动的展开，除了会排放大量的大气污染物外，通常都会产生包括生产污水、雨水径流和生活污水等污水，此类污水如果不经收集处理直接排放会给附近水体造成危害[30]。参照欧 洲 海 港 组 织（ESPO）港口環境评审系统 （PERS）及北美2020 年绿色港航成员认证的绿色港航性能指标体系[31-32]，规划建设沿河港口，配套建设太阳能利用、岸电、清洁燃油、LNG供应等基础设施。同时推动港口物联网建设、增加洗舱站码头等工程，积极建设内河港口、码头的垃圾接收点和油污水回收点的配套设施，采用信息化、智能化技术加强监管，做到操作可视化、数据可追踪。
2.4发展绿色船舶提升船员素质
事实证明，导致大部分内河船舶污染都是人为原因造成的，像船舶垃圾、生活污水直排。所以对船员的环保意识培训必不可少，提升船员的环保意识，减少船舶污染排放，政府监管部门更要严格监管，做到按章办事;对违法法律法规私自排放污染物的人员、公司进行顶格处罚，做到奖惩分明。
3 结论
要实现小清河航运绿色、环保、可持续发展的目标，在建设和经营时要统筹兼顾船舶航运业实体经济与其生态环境的相互协调与统一。建设绿色航道、绿色港口和使用绿色船舶等一系列要素，将新型清洁能源、环保材料和实体经济循环发展的理念贯穿在船舶全生命周期。除此之外，航运业的运力组织结构、水陆运输组织、信息运输技术及大型航运企业营运环境管理等诸多因素也是对绿色航运建设与发展的重要基础性影响和决定性因素。
参考文献：
[1] Wetzel V. Ecological constraints for the development of fairways in coastal and in landwaters[C] // Institution of Engineers， 2002：73-79.
[2]王炜.山东海洋内河港航奋楫扬帆[J].山东国资，2019，（04）：52-53.
[3] 范新凤，韩美，王磊，等.小清河入海口近十年水质变化及驱动因素分析[J].环境科学，2020，41（04）：1619-1628
[4] Zhenfeng Wu，Yanli Zhang，Junjie He，et al.Dramatic increase in reactive volatile organic compound （VOC） emissions from ships at berth after implementing the fuel switch policy in the Pearl River Delta Emission Control Area. ATMOSPHERIC CHEMISTRY AND PHYSICS， 2020，20（4）：1887-1900.
[5] 卢志刚，洪文俊，郑静珍.我国船舶尾气污染物排放现状与对策[J].绿色科技，2018，（2）：53-54.
[6] 袁群.基于过程视角的内河航运水污染控制对策研究[J].环境保护，2014，（Z1）：59-60.
[7] 李海生，陈帆，李天威，黄丽华.内河航道建设须兼顾流域生态保护[J].环境保护，2013，（08）：34-36.
[8] 赵亚鹏.浙江绿色内河航运发展的路径与对策研究[J].宁波工程学院学报，2016，28（01）：81-84.
[9] IAN， YOUNG. Making Green and Sustainable Shipping a Reality[J]. Chemical Week， 2008.
[10] Pilar L.Gonza-Torre.Cycle Logistics System. 2010.
[11] 吕安勤.发挥海事职能保障绿色航运发展[J].世界海运2010（2）：23-28.
[12] Asha Weinstein Agrawal. The Transporlation Tax Option 2010.
[13] Paul R，Murphy， Richard F. Poist. Contemporary Logistics 2009 ISBN： 9780132061209
[14]邢丹. CCS：绿色航运先行者[J].中国船检，2011（08）：38-40.
[15]殷毅.为绿色航运只争朝夕[J].中国船检，2012（11）：26-28.
[16] 黄冲.长江航运发展绿色指数评价研究[D].武汉理工大学，2015.
[17] 吕传彬.全球绿港之路：低碳航运时代迈向绿色经济[J].防灾博览，2015（02）：57-61.
[18] Windson B. Shipping company adopts carbon indexing[J].The Motor Ship，2008，10：51-53. [19] 贾远明，任川，李静.绿色内河航运企业评价指标体系设计[J].水运管理，2015，37（08）：1-3+12.
[20] 杨顺益，罗宏伟，刘燕婕，应翰海，马一.航运对长江生态环境的影响和绿色航运体系研宄[J].水运工程，2017，（02）：33-38+66.
[21] 李上康. 绿色发展理念下长江航运与生态的耦合关系研究[J].武汉交通职业学院学报，2017，19（02）：38-44.
[22] 山东省交通规划设计院.小清河复航工程可行性研究报告[R].济南：山东省交通规划设计院，2017：69-70.
[23] 徐大建.航道整治工程中生态护岸技术应用探讨[J].中国水运，2015，15（9）：157-158.
[24] 林宇，杨莹，李美玲，等.港口煤炭作业细颗粒物（PM2.5）排放特征研究[J].水道港口，2015（6）：578-582.
[25] 邢辉. 船舶废气排放量化问题研究[D].大连海事大学，2017.
[26]黄力，陈沫，杨琼.探索莱茵河航运对我国水运绿色发展的启示[J].中国水运，2019，3（19）：35-36.
[27] 熊璞，邵俊岗.长江绿色航运现状分析及发展路径研究[J].中国集体经济，2014，（15）：33-34.
[28] 董政，曹春，孟東海.数字航道综合监控系统在航道维护管理中的应用研究[J].中国水运 2020（3）： 85-87.
[29] 陈曦， 孟东海.长江数字航道的成效机理与指标评估[J].中国水运，2020（1）：69-70.
[30] Banat I M. Nigam P. Singh D Microbial decolorization of textile-dye-containing effluent： a review[J]. Bioresour Technol. 1996， 58： 217-227.
[31] ESPO. EcoPorts [EB/OL].（2020-06-01）http：//www.ecoports. com.
[32] Green Marine. 2020 Green Marine Environmental Program [R].Green Marine anagement Corporation， 2020.
基金项目：山东省自然科学基金（软科学）（2019RKB01141）;山东省交通厅交通强省项目（鲁交科教[2020]10号）;博士科研启动基金项目;院创新基金。
关键词：内河;复航;绿色航运;发展对策;路径
中图分类号：[U6-9] 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2021）07-0130-03
水運运量大、能耗低，运价便宜，仅为公路运输的0.05倍，可以大幅降低企业的运输成本，增强企业的竞争力，还可以减少公路运输带来的大气污染问题，对经济社会的发展非常有利[1]。小清河贯穿山东五市，是山东省唯一可实现河海联运的“黄金水道”，沿线有信发实业、魏桥、西王等20多家原材料需要进口的大型企业。据预测，2030年小清河运量将达到4020万吨，相当于再造一条胶济铁路，能够很大程度上减轻该地区公路运输压力[2-3]，促进沿线地区的经济社会发展。
然而，值得注意的是，传统航运会给水环境、大气环境、区域环境造成较大影响[4]。据报道全球远洋船舶每年排放的SO2 总量约占人为排放源的 8.1%，排放的 NOx 总量约占全球 NOx排放总量的 15.2%，船舶排放的废气已成为大气污染的重要来源之一[5]。除了大气污染，航运还可能带来油污、化学品及日常生活垃圾等的污染[6]。在长江流域，每年船舶日常产生污油6万吨，生活垃圾和污水排放量相当于一个中等城市 [7-8]。随着环境问题的日益重视，国内外关于低碳交通、绿色航运的相关理论研究和实践也逐渐丰富，涉及航运政策[9-11]、交通税收经济刺激手段[12]、绿色物流[13]、绿色船舶[14-15]、绿色港口[16-17]、绿色航运指标体系[18-19]等。但是，由于国内绿色航运研究起步较晚，又主要集中在长江经济带沿线[20-21]，像小清河这种规划复航河流如何实现绿色航运的研究未见报道。
1复航工程对生态环境的潜在影响
1.1工程建设阶段的环境影响
根据《小清河复航工程可行性研究报告》，为满足小清河Ⅲ级航道通航标准要求，对不能满足的设施和航道都需要重建，改建三级航道169公里，需新建、改建船闸4座、桥梁36座，改造水利、管道、线缆等设施777个[22]。航道建设过程中河流疏浚、炸礁和挖岩的整治抛石工程均会直接引起河流水体底质的侵蚀和搅动，从而导致原河道已经沉积的污染物、重金属等污染化学物质重新进入河流水体，对河流水环境产生直接影响[23]。
1.2 航运运维阶段环境影响
由于船舶流动，船舶附带废水、垃圾、废气及其噪声均是流动污染。据统计，在上海港，船舶尾气对大气中S02、N0x和PM2.5的贡献率分别为12.0%、9.0%、5.3%，虽然内河港口船舶环境影响研究较少，但依然存在类似的问题。在港口装卸煤炭和矿石等散装货时以及船舶靠泊时的排放的废气均会对空气中的PM10、PM2.5、DPM、SOx、NOx、CO2等的含量产生影响[24-25]。在后续航道整治、护滩、护岸等工程，以往护岸和护坡工程常用钢筋混凝土等硬质材料，对水陆物质的交换影响较大，能量传递会阻碍，影响生态系统循环。
1.3 港口对周边环境的影响
小清河沿线地区规划多个大型的港口，港口码头作为货物集散地，船舶、汽车、火车各类装载工具比较集中，在港口作业时对周边环境具有较大的影响。散装物料转运会产生大量扬尘，增加大气冲颗粒物的浓度;再加上港口机械作业排放，港口就变成了一个大的污染源，污染物会向周边扩散，对周边环境造成影响[24-25]。此外，靠港船舶压载水、清洗水如没有合理的去向，直排河流会对水质造成极大影响，石油类污染和危险化学物的污染会引起水中悬浮物质的增减，底质改变，最终导致水生态系统改变，物种降低。
2 实现小清河绿色航运发展的路径
要实现小清河航运绿色发展，需要借鉴国内外绿色航运的先进经验和做法，首先要完善法律法规、制度标准，做到有法可依，其次是政府在制定政策时要融入低碳排放的理念，以适当的经济政策引导绿色清洁能源船舶的使用。
2.1 完善法律法规
实现绿色航运，核心问题就是要有完善的环保法律法规政策与制度条例，做到有法可依、有标准和制度可循。美国自1820 年以来相继颁布了近 40 多项有关水资源开发利用的法令，其中内河航运法规就有十几项（表1所示），对监管部门、标准、体系等都有详细的规定。
欧洲国家地域较小，河流一般流经几个国家，像莱茵河等，对此欧盟通过制定共适性法律法规（表1 所示）。而我国针对内河航运的专项法律法规较少，特别是缺乏针对内河航运生态环保控制的法律法规。在符合国情的情况下，借鉴欧盟和美国相关的法律法规制定完善我国绿色航运规范标准具有现实的指导意义。
2.2建设绿色航道
2.2.1 绿色施工
在小清河河道施工爆破时采用新式气爆技术，避免使用烈性炸药，减少对水体环境及水生物影响。在航道疏浚时尽量采用绞吸方式，减少对周围动植物生长生存环境的干扰。对于近郊区段，河道的两岸可以采用德国莱茵河绿化护坡的方式，河堤坝上种植植物，而不仅是采用钢筋混凝土护坝[27]，使生态护坡工程占整个工程的50%以上[27]。对市区段航道的绿化建设更为重要，两岸周围用植物的绿化，来进行污染处理和防止船舶通航时所排放的尾气和周边环境遭受的污染。 2.2.2 建设数字化航道
目前，长江航道进行了航道信息化改造，应用于船舶动态监控、航标信息化监控、水位动态检测、航道交通事故调查取证等[28-29]，然而对河流水质、船舶排放、港口生态等关注较少。小清河作为新建复航河道，应综合运用传感技术、视频监控技术、北斗定位技术、大数据分析技术、指纹识别技术建立小清河生态环境信息、船舶货物信息、船舶排放信息、水文水质信息互联互通的信息化、智能化业务应用系统，形成各管理部门之间科学、智能、可视的指挥调度系统、决策支撑体系和综合信息服务平台，实现对小青河航道、船闸及船舶的全区域、全过程的及时、动态、准确的监控。
2.3建设生态绿色港口
港口码头运营期间，随着生产、生活、机械维护等活动的展开，除了会排放大量的大气污染物外，通常都会产生包括生产污水、雨水径流和生活污水等污水，此类污水如果不经收集处理直接排放会给附近水体造成危害[30]。参照欧 洲 海 港 组 织（ESPO）港口環境评审系统 （PERS）及北美2020 年绿色港航成员认证的绿色港航性能指标体系[31-32]，规划建设沿河港口，配套建设太阳能利用、岸电、清洁燃油、LNG供应等基础设施。同时推动港口物联网建设、增加洗舱站码头等工程，积极建设内河港口、码头的垃圾接收点和油污水回收点的配套设施，采用信息化、智能化技术加强监管，做到操作可视化、数据可追踪。
2.4发展绿色船舶提升船员素质
事实证明，导致大部分内河船舶污染都是人为原因造成的，像船舶垃圾、生活污水直排。所以对船员的环保意识培训必不可少，提升船员的环保意识，减少船舶污染排放，政府监管部门更要严格监管，做到按章办事;对违法法律法规私自排放污染物的人员、公司进行顶格处罚，做到奖惩分明。
3 结论
要实现小清河航运绿色、环保、可持续发展的目标，在建设和经营时要统筹兼顾船舶航运业实体经济与其生态环境的相互协调与统一。建设绿色航道、绿色港口和使用绿色船舶等一系列要素，将新型清洁能源、环保材料和实体经济循环发展的理念贯穿在船舶全生命周期。除此之外，航运业的运力组织结构、水陆运输组织、信息运输技术及大型航运企业营运环境管理等诸多因素也是对绿色航运建设与发展的重要基础性影响和决定性因素。
参考文献：
[1] Wetzel V. Ecological constraints for the development of fairways in coastal and in landwaters[C] // Institution of Engineers， 2002：73-79.
[2]王炜.山东海洋内河港航奋楫扬帆[J].山东国资，2019，（04）：52-53.
[3] 范新凤，韩美，王磊，等.小清河入海口近十年水质变化及驱动因素分析[J].环境科学，2020，41（04）：1619-1628
[4] Zhenfeng Wu，Yanli Zhang，Junjie He，et al.Dramatic increase in reactive volatile organic compound （VOC） emissions from ships at berth after implementing the fuel switch policy in the Pearl River Delta Emission Control Area. ATMOSPHERIC CHEMISTRY AND PHYSICS， 2020，20（4）：1887-1900.
[5] 卢志刚，洪文俊，郑静珍.我国船舶尾气污染物排放现状与对策[J].绿色科技，2018，（2）：53-54.
[6] 袁群.基于过程视角的内河航运水污染控制对策研究[J].环境保护，2014，（Z1）：59-60.
[7] 李海生，陈帆，李天威，黄丽华.内河航道建设须兼顾流域生态保护[J].环境保护，2013，（08）：34-36.
[8] 赵亚鹏.浙江绿色内河航运发展的路径与对策研究[J].宁波工程学院学报，2016，28（01）：81-84.
[9] IAN， YOUNG. Making Green and Sustainable Shipping a Reality[J]. Chemical Week， 2008.
[10] Pilar L.Gonza-Torre.Cycle Logistics System. 2010.
[11] 吕安勤.发挥海事职能保障绿色航运发展[J].世界海运2010（2）：23-28.
[12] Asha Weinstein Agrawal. The Transporlation Tax Option 2010.
[13] Paul R，Murphy， Richard F. Poist. Contemporary Logistics 2009 ISBN： 9780132061209
[14]邢丹. CCS：绿色航运先行者[J].中国船检，2011（08）：38-40.
[15]殷毅.为绿色航运只争朝夕[J].中国船检，2012（11）：26-28.
[16] 黄冲.长江航运发展绿色指数评价研究[D].武汉理工大学，2015.
[17] 吕传彬.全球绿港之路：低碳航运时代迈向绿色经济[J].防灾博览，2015（02）：57-61.
[18] Windson B. Shipping company adopts carbon indexing[J].The Motor Ship，2008，10：51-53. [19] 贾远明，任川，李静.绿色内河航运企业评价指标体系设计[J].水运管理，2015，37（08）：1-3+12.
[20] 杨顺益，罗宏伟，刘燕婕，应翰海，马一.航运对长江生态环境的影响和绿色航运体系研宄[J].水运工程，2017，（02）：33-38+66.
[21] 李上康. 绿色发展理念下长江航运与生态的耦合关系研究[J].武汉交通职业学院学报，2017，19（02）：38-44.
[22] 山东省交通规划设计院.小清河复航工程可行性研究报告[R].济南：山东省交通规划设计院，2017：69-70.
[23] 徐大建.航道整治工程中生态护岸技术应用探讨[J].中国水运，2015，15（9）：157-158.
[24] 林宇，杨莹，李美玲，等.港口煤炭作业细颗粒物（PM2.5）排放特征研究[J].水道港口，2015（6）：578-582.
[25] 邢辉. 船舶废气排放量化问题研究[D].大连海事大学，2017.
[26]黄力，陈沫，杨琼.探索莱茵河航运对我国水运绿色发展的启示[J].中国水运，2019，3（19）：35-36.
[27] 熊璞，邵俊岗.长江绿色航运现状分析及发展路径研究[J].中国集体经济，2014，（15）：33-34.
[28] 董政，曹春，孟東海.数字航道综合监控系统在航道维护管理中的应用研究[J].中国水运 2020（3）： 85-87.
[29] 陈曦， 孟东海.长江数字航道的成效机理与指标评估[J].中国水运，2020（1）：69-70.
[30] Banat I M. Nigam P. Singh D Microbial decolorization of textile-dye-containing effluent： a review[J]. Bioresour Technol. 1996， 58： 217-227.
[31] ESPO. EcoPorts [EB/OL].（2020-06-01）http：//www.ecoports. com.
[32] Green Marine. 2020 Green Marine Environmental Program [R].Green Marine anagement Corporation， 2020.
基金项目：山东省自然科学基金（软科学）（2019RKB01141）;山东省交通厅交通强省项目（鲁交科教[2020]10号）;博士科研启动基金项目;院创新基金。