本文摘要:摘要:本文分析了捕魚及水產養殖、船舶涂層及船體刮屑、船舶垃圾及廢水等船舶微塑料污染的可能來源,研究了船舶微塑料污染防治的相關國際公約和法規標準,指出了目前在船源微塑料污染防治方面存在的管理和技術等方面的問題。從完善公約及法規要求、加強塑料垃圾的源頭
摘要:本文分析了捕魚及水產養殖、船舶涂層及船體刮屑、船舶垃圾及廢水等船舶微塑料污染的可能來源,研究了船舶微塑料污染防治的相關國際公約和法規標準,指出了目前在船源微塑料污染防治方面存在的管理和技術等方面的問題。從完善公約及法規要求、加強塑料垃圾的源頭管理、加強漁船漁具管理、優化港口接收設施建設、加強行業自律和國際合作等方面提出了防治船源微塑料海洋污染的對策建議。本研究可為提升船舶微塑料污染防治能力提供參考。
關鍵詞:海洋污染;船舶垃圾;微塑料;對策措施
0引言
聯合國環境規劃署將海洋垃圾定義為“任何在海洋和沿海環境中丟棄、處置或遺棄的持久性、人造的或加工的固體材料”[1]。海洋垃圾來源眾多,據調查,95%的海洋垃圾由塑料垃圾組成[2],其數量隨著經濟生活中塑料的使用量同步增加。通常按照粒徑大小,將尺寸小于5mm的塑料顆粒稱為微塑料[3]。進入海洋的塑料垃圾經過一系列物理、化學或生物過程后都將轉化成微塑料。海洋中的絕大部分微塑料肉眼不可見,在環境中的分布、遷移轉化和污染機理非常復雜,不僅對海洋生物造成巨大危害,同時通過各類途徑威脅到人類健康安全。據相關研究,80%的海洋塑料垃圾來自陸地活動,其余來自海洋活動,包括航運、捕魚、水產養殖、海上石油鉆井等[4]。近年來,航運作為重要的海洋垃圾來源受到廣泛關注,成為治理海洋塑料及微塑料污染的重要環節。
1船舶微塑料來源分析
海洋中的塑料垃圾形狀尺寸不一,可能出現從長達數米的大塊塑料到直徑為納米級的塑料顆粒。微塑料按來源可分為初生微塑料和次生微塑料,初生微塑料是指直接排放入環境中的微塑料顆粒,如磨砂類洗護清潔用品中的微珠、工業用的樹脂顆粒、洗滌合成化纖紡織品時產生的微塑料纖維、輪胎與地面摩擦產生的合成橡膠微塵等;次生微塑料主要指大塊塑料在環境作用下經過物理、化學、生物等過程破碎或分解成為的更為細小的顆粒[5]。來源于船舶的微塑料包括初生微塑料和次生微塑料,然而兩類微塑料從源頭上不容易區分,本文按生產活動類別來區分來源,通常可分為以下幾個方面:
1.1捕魚及水產養殖
自21世紀開始以來,世界水產養殖產量一直以每年約5.8%的速度穩步增長,占全球漁業和水產養殖總產出的近一半(46.8%),我國作為捕魚和水產養殖大國,消費需求的增長對這一趨勢貢獻很大[6]。隨著海洋捕撈和水產養殖業的快速發展,塑料制品在漁業生產中的應用越來越廣泛,使其成為海洋塑料垃圾的主要來源之一。
海洋捕撈和水產養殖業產生的塑料垃圾包括捕撈使用的漁網、浮筒、繩索等及水產養殖使用的聚苯乙烯發泡板、冷藏箱、塑料板條箱等。這些垃圾長期且廣泛地遺留在水體中,將逐漸被分解形成微塑料。其中,因丟棄或意外遺失的漁具在海洋垃圾中占據較大比例。據估計,在某些地區多達20%的漁具因惡劣天氣、故意丟棄等原因入海,歐洲海域每年就有超過11000t的漁具垃圾產生[3]。漁具垃圾不僅會對過往船舶、水上設施等造成損壞,也會導致漁民的漁獲量下降。非捕魚目標的海洋生物被漂浮廢棄的漁具困住致死的“幽靈捕魚”現象正在對海洋生態系統造成巨大破壞。
1.2船舶涂層及船體刮屑
船舶涂層和船體刮屑被識別為微塑料的來源之一,在船舶正常運行或維修過程中釋放[7]。眾所周知,現代防污系統和船舶涂料通常由聚合物材料(例如環氧樹脂或亞克力),采用共聚方式,將有毒金屬/生物殺菌化合物嵌入其中,在與水的相互作用過程中,涂層中的有機金屬和抗微生物劑勻速釋放以達到防污效果。根據相關研究,12%左右的涂層將會在涂裝和使用過程中流失到海洋,其中約有6%的防污涂料在其使用壽命期間直接流失到海洋中、約有1.8%在涂裝過程中流失、約有3.2%在清潔維護過程中流失、約有1%在風化過程中流失[8]。
目前,已有研究從水體和海底沉積物中識別出來自船舶涂料的微塑料顆粒,同時有研究表明船舶的清潔維修等活動會導致微塑料通過空氣或徑流輸送到環境中。在具體的研究中,對船舶的清潔工作會使得從乙烯基和環氧樹脂涂層中釋放出的銅和殺菌劑顯著增加,但實驗并未測算具體的微塑料的釋放情況。目前針對船舶涂層和刮屑中微塑料釋放的研究較少,尚不能進行準確的評估[7]。
1.3船舶垃圾及廢水
船舶垃圾是指“產生于船舶正常運營期間,需要連續或定期處理的廢棄物”,可能含有塑料的垃圾主要為塑料廢棄物、廢棄漁具、電子垃圾等,其中塑料廢棄物包括含有或包括任何形式塑料的固體廢物,其中包括合成纜繩、合成纖維漁網、塑料垃圾袋和塑料制品的焚燒爐渣。按照《國際防止船舶造成污染公約》(MARPOL)和《船舶水污染物排放控制標準》(GB3552-2018)的要求,禁止在任何水域丟棄塑料廢棄物,若船舶未能實施有效分類和分揀,或者部分塑料制品混入食品廢棄物被打碎后排放,則有可能成為海洋微塑料的來源之一。
除此之外,目前最容易被忽略的船舶微塑料污染來源為船舶灰水,其甚至以初生微塑料的形式進入水體。灰水主要包括船上人員生活所用的洗澡水、洗衣水、洗碗水等。在清洗過程中使用添加了微珠顆粒的洗護產品,或清洗衣物過程中掉落的細小纖維等都會成為微塑料的來源。有數據顯示,我國每年約有209.7×1012粒磨砂洗護用品中的塑料微珠排放入環境中[9],就滌綸織物的洗滌而言,平均洗滌5kg就可釋放多達6×106根微纖維[10],船上灰水的用量約占生活污水的70%~75%[11],這類微塑料將隨灰水進入海洋水體。因各個國家船員生活習慣的差異,船舶灰水的量和性質會有較大差別,并且隨季節的變化而變化。目前沒有針對微塑料排放的有效監測手段,對灰水中微塑料排放的具體情況也無法準確評估。
1.4其他
纖維增強塑料(又名玻璃鋼)材料于1930年發明,逐漸應用于建造船體的廉價材料,主要用于島嶼、島際、近岸水域的休閑娛樂、短途交通、施工、捕撈的小型船舶。此類船舶預期壽命為30~50年,在船舶的船體清潔、報廢拆解等過程中可能導致塑料碎片及微塑料進入水體。此外,船舶在海洋航行過程中,由于惡劣的氣象海況條件,均有可能導致船舶傾覆、船體損壞、船載貨物和船上物品落水,塑料類物品將隨之進入海洋水體,進而形成微塑料。
2微塑料的危害
微塑料被海洋生物誤食攝取后會造成生物身體機能的破壞,通過食物鏈的傳遞威脅整個生態系統平衡。許多塑料是由不同聚合物和添加劑(增塑劑、著色劑、穩定劑等)混合而成的復雜污染物,可以從周圍環境吸附不同數量和種類的其它有毒物質,成為有毒物質在海洋中循環的載體[12]。
疏水性微塑料表面可以吸附周圍海水中的疏水性有機污染物,包括多環芳烴、多氯聯苯、有機氯農藥等,海洋生物吞食、攝入和轉移這些有毒物質,將降低其存活率和繁殖率[13]。目前,微塑料已經在100多個物種中發現[8],包括人類廣泛食用的魚類、貝類和甲殼類動物,微塑料對海洋食品安全存在潛在威脅。微塑料也會對海洋中的微生物群體造成危害。微塑料可快速與懸浮在水中的有機或無機化合物結合,吸引微生物附著并長期依賴其生長繁殖。上述過程會提高諸如微生物多樣性減少、耐藥性增加、病原體和抗性細菌大量繁殖、微生物疾病在海洋環境中傳播的風險[13]。此外,微塑料也可能成為入侵物種的載體。
3船舶微塑料污染防治現狀和問題
3.1船舶微塑料污染防治相關要求
國際公約和相關文件與船舶微塑料污染防治有關的主要包括《<1972年防止傾倒廢棄物及其他物質污染海洋公約>及1996年議定書》《國際防止船舶造成污染公約(MARPOL)》及《解決船舶海洋塑料垃圾行動計劃(MEPC73/19/Add.1)》《近一步采取行動應對塑料廢物的決議(BC-14/13)》《港口和碼頭提供適當的設施以接收來自船舶的塑料廢物(MEPC.1/Circ.893)》等,主要針對可產生次生微塑料的大塊塑料制品,采取針對含有塑料制品的垃圾污染物排放監管措施。
其中,MARPOL公約附則V作為船舶垃圾污染防治的最全面的管控要求,涵蓋區域管理、排放標準、船上垃圾管理計劃等操作要求、港口接收設施和港口國檢查等五個關鍵要素[14]。附則V具體要求禁止向海中排放塑料垃圾,包括但不限于合成繩索、合成漁網、塑料垃圾袋和塑料制品焚燒爐灰,同時要求各國政府確保有足夠的港口接收設施來接收船舶廢棄物。
同時,所有100GT及以上(或載運15人及以上)的船舶都必須在船上攜帶并遵守垃圾管理計劃;400GT及以上(或載運15人及以上)的船舶都必須保留垃圾記錄簿,以記錄每次垃圾收集及處理的情況!斗乐未拔廴竞Q蟓h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》及《船舶水污染物排放控制標準》(GB3552-2018)等國內法規標準規范了船舶垃圾的污染防治,而微塑料作為船舶垃圾的組成部分納入船舶垃圾的管理體系。 GB3552-2018對船舶垃圾的分類與MARPOL公約附則V相一致,同時規定內河禁止傾倒船舶垃圾、在任何海域應將塑料廢棄物等收集并排入接收設施。
3.2存在的問題
目前,在船源微塑料污染防治方面仍存在管理和技術等方面的問題。MARPOL附則V未涵蓋全部船舶,且并未規定400GT以下的船舶記錄其垃圾處理情況,很多船舶都可以借此逃避檢查。公約同時規定如果發生漁具意外丟失情況,必須向相關船旗國及港口國進行報告,但并沒有形成有效的全球管理系統,謊報瞞報現象較為普遍?赡艹蔀槌跎⑺芰蟻碓吹幕宜⒎牢鄣紫到y等尚未在相關公約中采取預防控制措施。
MARPOL附則IV僅對生活污水(即黑水)有相關排放控制要求,未對可能攜帶初生微塑料的灰水提出強制性排放管控要求!犊刂拼坝泻Ψ牢鄣紫到y國際公約》(AFS)主要涉及對防污底系統的重金屬控制,聚焦于對有機錫的使用和相關廢棄物的處置,與船舶涂層有關的微塑料則尚未受到關注。
船舶塑料垃圾的產生量、大小、體積、密度等差異較大,幾乎無法采取與液體污染物類似的在線監測手段。船上產生的塑料垃圾多數時候會與其它垃圾混合在一起,無法統一規范地記錄在《垃圾記錄薄》上,岸上接收也難以對塑料進行單獨計量。此外,由于船舶大部分時間在遠離陸地的海域航行,只有在靠港或錨泊期間,海事或漁政等管理部門才能登船開展防污染檢查。檢查的方式主要是檢查防污染設施、文書和記錄,尚無有效技術手段對船舶垃圾的收集、分類、儲存、壓縮和分類排放實現全過程動態管理,目前仍可發現船員垃圾防污染相關的違規操作情況[15]。
4污染防治對策建議
本文從完善管理要求、加強源頭管理、加強漁具管理、優化接收設施、加強行業自律和國際合作等方面提出了對策建議。
(1)完善公約及法規要求,針對微塑料強化管理要求。完善MARPOL、AFS等公約有關船舶垃圾、灰水、防污涂層可能產生的初生微塑料和次生微塑料的管理要求,防止微塑料在船舶營運過程中隨船排放進入海洋。
(2)加強塑料垃圾的源頭管理,促進有效分類和減量化。嚴格執行MARPOL附則V的實施指南最新版要求,盡可能減少甚至避免將帶有塑料包裝、容易成為塑料垃圾的物品攜帶上船,減少船上一次性塑料制品的供給和使用。為便于后續的分類接收上岸和處置,船舶應避免將含有塑料的垃圾與其它垃圾混合。在近岸港區水域,可利用無人機搭載的遙測技術裝備,實現港區水域全覆蓋監視監測。采取經濟鼓勵和懲罰措施,獎勵船舶使用可降解材料,同時加重違規排污的處罰。在對船舶涂層的選擇中,也應當重視微塑料污染的威脅,開發和使用非塑化的船舶涂料。
(3)加強漁船漁具管理,減少或避免漁具遺失。督促遠洋漁船執行聯合國糧食及農業組織(FAO)聯合IMO發布的《漁具標識自愿準則》,通過對漁具的標記對漁具所有者進行有效溯源,打擊或減少漁具丟棄、非法張網捕魚等行為,同時有利于丟失漁具的打撈回收。加強漁船的監督管理,落實漁港、漁船和漁場的主體責任,并通過視頻監控、人員巡查等措施杜絕違規現象。加強漁船使用的塑料制品登記和回收管理,可采取塑料制品進出港登記管理、專人回收漁船含塑料垃圾、獎勵漁民收集再利用塑料制品等措施。
(4)優化港口接收設施的建設,實現塑料垃圾閉環管理。將船舶垃圾接收上岸是目前最高效的防污染手段之一,MARPOL要求港口需具備足夠的污染物接收設施。加強港口接收設施的建設和使用,以保證接收設施的充足性和地區平衡性。鼓勵港口所在地針對船舶垃圾接收給予適當的經費補貼,提高船舶將垃圾送交上岸的意愿。加強各部門聯合監管,完善船舶垃圾接收、轉運和處置的聯單制度;谖锫摼W、大數據和人工智能等技術,研發船舶垃圾的產生、收集、接收和處置全過程跟蹤監管平臺,實現對塑料垃圾的閉環處置。
(5)加強行業自律和國際合作,形成船源微塑料全球共治氛圍。加強對航運、漁業部門相關人員的科普工作,宣傳微塑料污染的危害性,促進行業自律,提高船舶微塑料污染防治水平。考慮到船舶的流動性,在國際公約的原則框架下,形成區域及全球性的船源微塑料海洋污染防治合作機制。
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作者:薛青青1,2,陳榮昌1,21
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