航运行业作为全球物流的核心,因其高碳排放对环境和行业发展带来了重大挑战。在全球气候压力下,航运行业的可持续发展已成为迫切课题。
本系列文章将聚焦气候风险、低碳转型、海洋治理三个核心议题,并从船舶制造业、航运业、港口运营业三个关键环节入手,对航运行业的真实困境进行剖析,并为其提供行业可持续发展路径,以期为相关方提供真实的行业情况和实践思路参考。
本文是系列文章的第三篇,将为大家介绍海洋环境的现状以及所造成的危害,并分享航运行业可以如何参与海洋治理。
海洋污染已经成为全球性的环境危机,对生态系统和人类健康构成了巨大威胁。每年约 800 万吨塑料垃圾进入海洋,形成大规模的「垃圾带」,如太平洋的「垃圾大洋区」,并逐渐分解为微塑料,进入海洋食物链,威胁海洋生物和人类健康。
石油泄漏事件频发,造成对海洋生物多样性和生态系统的长期破坏,例如 2010 年「深水地平线」漏油事件和 2020 年毛里求斯油轮泄漏事故,对珊瑚礁和海洋生物带来毁灭性影响。与此同时,海洋酸化因大量吸收人类活动产生的二氧化碳而日益严重,削弱了珊瑚礁和钙质生物的生存能力,也减少了海洋作为气候调节器的功能。
作为全球贸易的关键驱动,航运行业在促进经济发展的同时,也是为海洋污染的重要来源之一:
船舶燃烧重质燃料:全球 90% 以上的贸易通过海运完成,而船舶燃烧的重质燃料油(HFO)每年释放约 10 亿吨二氧化碳,相当于全球总碳排放的3%。此外,氮氧化物(NOx)和硫氧化物(SOx)的排放不仅加剧了酸雨和雾霾问题,还导致了海洋酸化的加速。
石油泄漏和塑料垃圾:油轮事故和船舶排放的塑料垃圾是海洋污染的主要来源之一,造成了长期的生态破坏。未受控制的压载水排放也可能引发外来物种入侵,扰乱海洋生态平衡。
未经处理的废弃物和废水排放:每年,船舶排放的未经处理的废水和废弃物对海洋水质构成了严重威胁,使得海洋环境的状况雪上加霜。联合国估计,船舶和港口每年产生的废水量可达 10 亿吨。
这些污染问题不仅对海洋生态系统造成了严重的破坏,也反过来对航运行业自身构成了威胁。
海洋污染造成的
多重危害
海洋污染对航运行业各个环节都产生了深远的影响,特别是在船舶制造业、航运业和港口运营业这三个关键领域。
船舶制造业
1、船舶安全与耐久性挑战
海洋环境污染导致船舶腐蚀风险增加:船舶在污染严重的海域中航行时,海水中的酸性物质和污染物(如硫酸盐、氮氧化物)会加速金属结构的腐蚀。例如,波罗的海和东海等高污染区域,船体腐蚀速度明显高于其他相对清洁的海域。腐蚀不仅影响船舶的外观,还会导致船体强度下降,增加运营安全风险。
沿海造船厂面临更高的腐蚀和污染风险:沿海地区造船厂暴露在高腐蚀性环境中,需要定期清理和更换船舶部件,这直接增加了维护和生产成本。根据《国际船舶建造与维修协会》(IACS)的报告,船舶腐蚀问题每年导致全球船舶维修成本增加约 20% - 30%。
2、维护和修理成本上升
污染导致的维护需求增加:海洋污染的加剧促使船舶制造商和船主增加对抗腐蚀涂层、防污涂料和新材料的研发和应用,以应对海洋酸化和高盐度水域带来的腐蚀问题。例如,荷兰的 DAMEN 造船厂正投资开发新型环保涂层和材料,旨在降低因污染导致的船体腐蚀问题,减少对金属和涂料的消耗。
长期经济负担:维护和修理成本的上升不仅仅是一次性投入,还会影响到船舶的整个生命周期。研究显示,一艘船在其生命周期中因腐蚀和污染造成的维护和修理成本可能占总运营成本的 15%-20%。
3、环保法规压力
更严格的环保法规和要求:随着海洋污染问题的加剧,国际海事组织(IMO)和各国政府不断出台更严格的环保法规。例如,IMO 已通过《国际防止船舶造成污染公约》(MARPOL 公约),其中最新的附则 VI 明确规定了船舶排放的限值要求,船舶制造业必须遵守这些标准,以减少排放和环境影响。
技术和生产成本增加:为了满足这些新规,造船厂需加大对低排放引擎、环保材料和设计的研发投入。这一过程不仅需要高昂的前期研发资金,还会延长生产周期,增加总体生产成本。例如,日本的三菱重工(Mitsubishi Heavy Industries)在其最新的环保船舶项目中,就投入了大量资金用于开发氢燃料和甲醇驱动的清洁技术。
*图源:Pixabay
航运业
海洋污染引发的气候变化带来了更频繁和严重的极端天气事件,如台风、飓风和海啸等,这对航运业的运营规划带来了巨大的不确定性。根据国际航运研究所(International Shipping Institute, ISI)的报告,2019 年至 2022 年期间,由气候变化引发的极端天气事件导致的航运事故增加了 25%,直接影响了企业的运营效率和成本。
污染导致的航行安全风险增加:海洋污染会增加船舶航行和停泊的难度,特别是在港口和沿海水域的污染严重地区。例如,北海和东海等地区存在高密度的塑料垃圾和工业废物,这些污染物可能会缠绕在船舶的螺旋桨上或堵塞船舶的冷却系统,影响航行安全。此外,污染水域中能见度的下降也增加了碰撞和搁浅的风险。
燃料消耗和维护成本上升:船舶在污染严重的海域航行时,污染物会影响船体的水动力性能,增加阻力,导致燃料消耗上升。根据英国《海事经济学与物流期刊》的研究,船体的生物污损(如附着的海藻和贝壳等)会使船舶的燃油消耗增加 20% 至 40%。此外,污染还会加速船体的腐蚀,增加维护频率和成本。国际海事组织(IMO)估计,全球航运业每年因生物污损造成的额外燃料成本超过 30 亿美元。
航运线路的改变增加复杂性:由于污染问题和海洋环境的恶化,航运企业有时不得不调整航运线路,避开污染严重的海域。例如,近年来,部分航运公司已改变经过东南亚和南亚的航线,以避开这些地区高污染水域带来的风险和延误。这些调整不仅增加了航程时间和成本,还对航运时间表的稳定性提出了更高要求。
港口运营业
1、设备腐蚀与生态环境破坏
污染导致设备腐蚀加剧:海水污染中的化学物质(如硫酸盐和氯化物)会加速港口基础设施的腐蚀。例如,港口的金属结构、船坞和管道等设施在受到污染水体的长期作用下,腐蚀速度加快。根据《海港基础设施与工程杂志》(Journal of Harbour Infrastructure & Engineering)的研究,港口设备因腐蚀造成的维修和更换费用占港口年度维护费用的40%以上。
生态环境的破坏影响港口长期运营能力:港口周边生态环境的恶化,不仅威胁到海洋生物的生存,还会影响港口的运营能力。例如,鹿特丹港和洛杉矶港等世界著名港口因周边水域污染问题,导致港口附近鱼类和海洋生物数量锐减,影响到生态平衡和港口的可持续发展。
2、废水处理与污染加剧
港口废水处理系统的挑战:许多港口在废水处理系统方面存在不足,尤其是在发展中国家和污染控制不严格的地区。未经过处理或处理不当的废水排放会进一步加剧水体污染。例如,据联合国环境规划署(UNEP)报告,东南亚地区的大多数港口没有足够的设施处理船舶和港口运营产生的废水,这导致这些地区的海洋污染情况进一步恶化。
运营效率与港口声誉的影响:港口的环境表现直接影响其在全球物流链中的声誉和竞争力。由于废水处理不当导致污染事件的发生,会让客户对港口的选择产生怀疑,进而影响港口的业务量。例如,2019 年,印度的孟买港因处理废水不当,导致严重的污染事件,直接影响了其在全球港口网络中的排名和声誉。
3、合规压力与技术投资
环保法规驱动技术升级的需求:随着各国政府和国际组织加强对海洋污染的监管,港口运营商面临越来越大的合规压力。例如,欧盟和美国的环保法规要求港口设施必须安装先进的废水处理系统和污染防治设备,以确保排放符合标准。美国的《清洁水法》(Clean Water Act)规定港口必须安装先进的排放监测和控制技术。
技术投资的高昂成本:为了满足这些法规要求,港口必须投入大量资金进行技术升级和基础设施建设。以新加坡港为例,该港口投资数亿新元开发一套智能化的废水处理系统,以满足《新加坡环境保护法》的要求,这对其他国家的港口也起到了示范效应。
海洋污染已经对航运行业的各个环节造成了实质性威胁,推动行业利益相关方采取更为积极的措施进行海洋治理,已成为确保行业可持续发展的迫切需求。航运行业不仅需要减少自身对海洋环境的负面影响,还需要积极参与全球海洋治理,以维护自身的长期竞争力和可持续发展能力。
那么,究竟怎样才能采取有效的措施进行海洋治理?
进行海洋治理的
可行性举措有哪些?
海洋治理是一个涵盖众多方面、涉及多种因素且复杂程度极高的系统工程,航运业、船舶制造业和港口运营业各自扮演着关键角色。
航运业的燃料消耗、排放物和航线规划直接影响治理成效;船舶的设计与建造质量决定其对海洋的影响程度;港口的污水处理、垃圾回收和生态保护措施是海洋治理的核心部分。
*国际海事组织(IMO)发布《国际防止船舶造成污染公约》,其中包含六个海洋保护附则,每个附则都专注于减少不同类型的污染;图源:IMO
船舶制造业
在可持续发展趋势下,船舶制造业需要从材料选择到生产过程全面优化,减少有害物质的使用,提升资源利用效率,减少环境影响。
选择低环境影响的材料:如可回收的高强度钢、复合材料和环保涂料,以减少碳排放和资源消耗。
减少有害物质的使用:避免使用含铅、汞等有毒物质的材料,采用无铅焊接和环保型绝缘材料,以降低对环境和人体的危害。
优化水资源管理:优先采用干式喷洒和真空清洗技术,减少建造过程中的水资源消耗,并建立废水循环利用系统,提高水资源利用效率。
提升废弃物管理技术:引入等离子气化等先进技术,实现废弃物无害化处理和能源化利用,最大化废弃物的回收和再利用。
*《国际防止船舶造成污染公约》缔约国,这是由 IMO 制定的有关防止和限制船舶排放油类和其他有害物质污染海洋方面的安全规定的国际公约;图源:维基百科
航运业
面对日益严重的海洋污染,航运业需要以系统化的防控策略和多层次的合作机制,减少自身运营对海洋环境的负面影响,推动可持续航运实践的落实。
1、海洋污染防控和废弃物管理:
实施压舱水处理系统:实施基于物理过滤、紫外消毒、化学处理相结合的压舱水管理系统,防止外来物种入侵,符合《压舱水管理公约》要求,有效减少对生态系统的负面影响。
安装先进的废水处理系统:安装高效的膜生物反应器(MBR)和高级氧化工艺(AOP)等处理技术,去除废水中的有机物、重金属和病原体,确保排放达标,降低对海洋水质的污染。
建立船舶垃圾分类和回收系统:建立系统化的船上垃圾管理程序,实行严格的垃圾分类和无害化处理,特别是对塑料、危险废弃物等进行焚烧或高效回收,减少海洋垃圾排放,避免污染物直接入海。
*IMO 和联合国粮食及农业组织 (FAO) 启动了 GloLitter 伙伴关系项目,协助发展中国家寻找机会,防止和减少使用海洋塑料垃圾,并寻找再利用和回收塑料的机会;图源:IMO
2、海洋生物多样性与生态系统保护:
参与国际和区域性海洋保护项目:积极参与如《防止船舶造成污染国际公约》(MARPOL)、《生物多样性公约》(CBD)等国际项目,推动全球海洋保护行动,定期评估船舶运营对敏感生态区的影响。
与政府和 NGO 合作:与政府部门、非政府组织(NGO)和其他利益相关者合作,制定船舶运营中的环保标准,参与保护海洋哺乳动物栖息地、珊瑚礁等行动,推广可持续航运实践,提升行业的环境责任意识。
港口运营业
港口作为海洋物流链中的重要节点,其运营效率和环境管理直接影响整个航运产业的可持续发展。通过强化水质管理、废弃物处理和空气质量改善等措施,港口运营商可以减少对周边环境的负面影响,并在环境法规日益严格的背景下提升运营合规性。
水质管理:实施港口污水处理系统,防止污染物进入水体,确保港口周边水质安全。
废弃物处理:建立港口废弃物分类和回收系统,减少废弃物对环境的影响,推动废弃物的循环利用。
空气质量改善:采用低排放设备和技术,监测和改善港口周边的空气质量,减少空气污染。
*除了以行业视角切入的行动外, 2024 年 3 月 18 日 —— 在国际海事组织海洋环境保护委员会 (IMO, MEPC 81) 会议召开之际,清洁北极联盟敦促国际海事组织成员国同意在北极创建新区域,保护这些区域免受航运污染空气排放的影响。
总结
在当前海洋环境持续恶化的背景下,航运行业的每一个环节都面临着新的挑战。这些挑战不仅关系到行业的运营成本和合规压力,更深远地影响着企业的长期生存与发展。
在本系列文章中,我们已经从气候风险、低碳转型、海洋治理 3 个关键议题角度探讨了航运行业面临的真实情况,并提供了针对性的建议。然而,这些分析只是揭示了可能的路径,如何行动仍然取决于每个企业的判断。
现状不容乐观,但正是在这样的环境下,企业有机会通过调整战略和运营模式,找到新的增长点。没有一成不变的解决方案,但主动应对变化无疑是明智之举。
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