壓載水相似風(fēng)險區(qū)技術(shù)研究

近幾年來，北歐國家及其境內(nèi)相關(guān)環(huán)保組織對船舶壓載水管理互免管理做了一系列研究。丹麥環(huán)保部于2014年7月發(fā)布了相似風(fēng)險區(qū)的報告，首次提出相似風(fēng)險區(qū)的概念。指出物種可以憑借洋流、風(fēng)力在海水中自由擴(kuò)散到其他區(qū)域。而《壓載水公約》G7導(dǎo)則并沒有考慮到水動力這一影響因素。丹麥和Interferry于MEPC67次會議上以MEPC67-2-12和MEPC67/INF.23向IMO介紹這一觀點并提出報告。2016年，丹麥和Interferry提出提案MEPC69-4-11，并在信息性文件MEPC69/ INF.25中詳細(xì)闡述了相似風(fēng)險區(qū)的概念、程序和研究基礎(chǔ)。

新加坡于MEPC70上遞交了基于《壓載水公約》A-4條款的相似風(fēng)險區(qū)研究報告（MEPC70/ INF.21）。新加坡提出相似風(fēng)險區(qū)法只是對壓載水管理互免現(xiàn)有辦法的補(bǔ)充，無需對A-4條款和G7導(dǎo)則進(jìn)行修改。

本文將詳細(xì)介紹相似風(fēng)險區(qū)法的概念、研究步驟并對相似風(fēng)險區(qū)法和特殊物種法做出全面對比。

壓載水公約及相關(guān)導(dǎo)則概述

《國際船舶壓載水和沉積物控制和管理公約》以下簡稱《壓載水公約》于2004年2月在國際海事組織（以下簡稱IMO）外交大會上獲得通過。2016年9月8日，隨著芬蘭向IMO秘書長林基澤遞交接受書，接受《壓載水公約》的船舶總噸位達(dá)到35.1441%，加入該公約的締約國總數(shù)達(dá)到52個，滿足了該公約生效的先決條件，即該公約將在至少有30個締約國加入，接受公約的船舶總噸位超過世界商船總噸位35%之后的12個月生效。也就是說《壓載水公約》將于2017年9月8日正式生效。根據(jù)公約要求，船舶需要對壓載水進(jìn)行相應(yīng)的處理，以移除壓載水中的有害物質(zhì)，避免壓載水帶來的生物污染。

《壓載水公約》生效意義在于，其不僅能夠有效減少通過船舶壓載水及沉積物引起的外來生物污染，也為國際航運業(yè)提出了更高標(biāo)準(zhǔn)的運行規(guī)則，為船上壓載水管理提供了清晰、嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)?！秹狠d水公約》要求，所有船舶的壓載水處理系統(tǒng)均需在2017年9月8日之后的第一次IOPP證書換證檢驗時，滿足IMO A.1088(28)和海上環(huán)境保護(hù)委員會第69屆會議（MEPC 69）的要求，對壓載水的排放，需滿足D-2標(biāo)準(zhǔn)，即需安裝壓載水處理系統(tǒng)。

《壓載水公約》A-4條款對在指定港口間航行的船舶做出了免除安裝壓載水處理系統(tǒng)的規(guī)定。但此種免除需經(jīng)過壓載水公約的導(dǎo)則7 （MEPC.162(56)），即“根據(jù)壓載水公約第A-4 條的風(fēng)險評估指南”評估后，如確定為低風(fēng)險，由所在國海事主管機(jī)關(guān)向IMO及各當(dāng)事國發(fā)出通知后方為有效。

船舶壓載水管理免除風(fēng)險評估方法

為港口國在船舶壓載水風(fēng)險評估中參考，導(dǎo)則G7推薦了3種船舶壓載水風(fēng)險評估法，分別是環(huán)境匹配風(fēng)險評估、物種生物地理風(fēng)險評估、特定物種風(fēng)險評估。另外，目前部分國家使用了“相似風(fēng)險區(qū)法”來評估壓載水風(fēng)險。這里對4種評估方法進(jìn)行介紹。

1、環(huán)境匹配風(fēng)險評估

因為物種是廣泛分布在一個地區(qū)，很少會限于一個港口，所以應(yīng)考慮來源地區(qū)的環(huán)境條件，即環(huán)境匹配風(fēng)險評估比較的是船舶壓載水加裝港所在的生物地理區(qū)與船舶壓載水接收港生物地理區(qū)的環(huán)境相似程度，以決定在船舶壓載水加裝港生物地理區(qū)的任何物種在另一個生物地理區(qū)的船舶壓載水接收港的生存可能性。

因此，環(huán)境匹配風(fēng)險評估適宜于評估兩個不同生物地理區(qū)之間的船舶壓載水轉(zhuǎn)移導(dǎo)致外來海洋生物入侵的風(fēng)險。對于生物地理區(qū)的劃分，導(dǎo)則推薦了大型海洋生態(tài)系統(tǒng)計劃。針對環(huán)境適配可以考慮的環(huán)境條件包括海水鹽度、溫度或其他環(huán)境條件，例如營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣等。

環(huán)境匹配風(fēng)險評估存在幾個困難，其一在于確定在什么樣的環(huán)境條件下，有害外來物種能夠在新地點下成功建立種群并導(dǎo)致危害；其二是確定排放船舶壓載水的風(fēng)險是否足夠低至可被接受。

如果兩個港口所在的生物地理區(qū)之間的差別很小，則表明兩個生物地理區(qū)之間成功建立種群的可能性較高，從而風(fēng)險較高；如果兩個生物地理區(qū)之間的環(huán)境條件差異較大，則表明是一個相對較低風(fēng)險的情況。

環(huán)境的匹配程度可以包括兩方面內(nèi)容來理解，環(huán)境的相似程度（環(huán)境相似的成分較大）和環(huán)境的差異程度（環(huán)境差異的成分較大）。兩個港口的環(huán)境情況也應(yīng)該加以比較，因為如果兩個港口屬于不同的生物地理區(qū)，那么這兩個港口之間的相似及差異程度將比這兩個港口所在生物地理區(qū)的相似及差異程度更能具體地體現(xiàn)環(huán)境的匹配程度。但是，如果兩個港口屬于同一個生物地理區(qū)，則只能體現(xiàn)出兩個港口的相似程度，而較難說明其差異性，因為同在一個生物地理區(qū)的兩個港口環(huán)境上本來就應(yīng)該體現(xiàn)出一定的相似性，不然不劃分在同一個生物地理區(qū)就欠科學(xué)。

2、物種生物地理風(fēng)險評估

如果評估時比較的是當(dāng)前存在于加裝港、接收港以及所在生物地理區(qū)物種的生物地理分布，這些物種包括侵入的、隱源性的和有害的本土物種。如果加裝港和接收港有重疊的物種，則表明他們環(huán)境條件足夠相似。

物種生物地理風(fēng)險評估也可以用來確定高風(fēng)險入侵物種，例如，存在于加裝港所在生物地理區(qū)內(nèi)的本土物種，已經(jīng)成功入侵了另外類似的生物地理區(qū)，但是在接收港生物地理區(qū)，這種入侵還沒有被發(fā)現(xiàn)，則可以考慮該物種是接收港所在生物地理區(qū)的高風(fēng)險入侵物種。并且，若數(shù)量越多的生物地理區(qū)被該物種入侵，則該物種在接收港生物地理區(qū)入侵并建立種群的可能性就會越大。另一風(fēng)險指標(biāo)是該加裝港生物地理區(qū)是否是其他生物地理區(qū)入侵物種的主要來源。

如果接收港目前包含非本土的物種，而該物種的本土范圍包括裝載港生物地理區(qū)，則表明是高風(fēng)險；如果裝載港和接收港有共同的非本土物種，該物種來源是其他生物地理區(qū)，則表明是高風(fēng)險；如果接收港所在的生物地理區(qū)目前包含非本土的物種，而該物種的本土范圍包括裝載港生物地理區(qū)，則表明是中高風(fēng)險；如果裝載港生物地理區(qū)對于其他生物地理區(qū)而言是一個入侵物種的主要來源，則表明是中高風(fēng)險。

3、特定物種風(fēng)險評估

目標(biāo)物種，是指被界定到特定的港口或生物地理區(qū)的，符合特定的標(biāo)準(zhǔn)、并且能夠損害或破壞環(huán)境、威脅人體健康、資源和財產(chǎn)安全的物種。特定物種風(fēng)險評估通過比較目標(biāo)物種的生活史信息和生理耐受信息，分析這些信息的重疊情況，來確定目標(biāo)物種的生理極限，并通過對比該目標(biāo)物種與就收港的環(huán)境條件，來預(yù)測目標(biāo)物種在就收港環(huán)境條件下存活或完成生命周期的可能性。

如果確定至少有一個目標(biāo)物種滿足下列所有條件，則認(rèn)為是高風(fēng)險。①很可能造成危害；②在裝載港或生物地理區(qū)存在；③很可能通過壓載水交換到接收港；④很可能在接收港存活。

考慮到每種風(fēng)險評估方法都有局限性，根據(jù)評估的區(qū)域的范圍大小不同，三種風(fēng)險評估方法可以單獨使用，也可以幾種聯(lián)合使用。如果是評估不同生物地理區(qū)域，物種生物地理風(fēng)險評估和環(huán)境適配風(fēng)險評估最適合。如果在一個生物地理區(qū)內(nèi)，并且是對數(shù)量有限的有害物種進(jìn)行風(fēng)險評估，特定物種風(fēng)險評估最適合。

4、相似風(fēng)險區(qū)法

相似風(fēng)險區(qū)法（Same Risk Area Method）最早由丹麥和Interferry在MEPC 67-2-12和 MEPC 67/INF.23中提出，希望IMO能夠重點關(guān)注短途航線的壓載水互免問題。提案中提到丹麥的壓載水研究團(tuán)隊在2014年完成了一份關(guān)于“壓載水相似風(fēng)險區(qū)”的報告。MEPC69次會議上，丹麥和Interferry再次拋出提案（MEPC 69-4-11），介紹相似風(fēng)險區(qū)概念和壓載水公約及其導(dǎo)則的關(guān)系，并在MEPC69/INF.25中詳細(xì)闡述了相似風(fēng)險區(qū)法的程序和科學(xué)基礎(chǔ)。

相似風(fēng)險區(qū)是一個基于風(fēng)險評估后的區(qū)域的概念。該方法重點解決的是有限區(qū)域內(nèi)兩個或更多臨近國家的幾個港口間的短途航線的壓載水互免風(fēng)險評估問題，這種有限區(qū)域例如海岸線沿線區(qū)域、海峽周邊區(qū)域、海灣或河口周邊區(qū)域。

相似風(fēng)險區(qū)可以被描述為目標(biāo)物種自然擴(kuò)散下具有同等風(fēng)險水平的有限水域。在一個相似風(fēng)險區(qū)水域內(nèi)，壓載水的排放風(fēng)險一定是可接受的。相似風(fēng)險區(qū)應(yīng)該是一個生物地理區(qū)內(nèi)的一個區(qū)域，需要借助G7導(dǎo)則下的特殊物種法去評估。相似風(fēng)險區(qū)法的核心是要評估目標(biāo)物種在水文地理學(xué)或其他機(jī)制下的自然擴(kuò)散，以及比較這種自然擴(kuò)散和目標(biāo)物種在壓載水內(nèi)的潛在轉(zhuǎn)移情況。

這種自然擴(kuò)散可能由物種自身的運動導(dǎo)致，或者是依靠水流或風(fēng)力所做的被動的遷移，或者由以上幾種共同作用。自然擴(kuò)散會導(dǎo)致臨近港口有很高的入侵物種交換的概率。同時，目標(biāo)物種的屬性以及他們的周邊環(huán)境對于自然擴(kuò)散也是很重要的要素。

A圖：已知Port1的目標(biāo)物種。該物種具有中等水平的擴(kuò)散能力。經(jīng)過一定時間的觀察，物種在幾代之后通過自然擴(kuò)散抵達(dá)了Port2和Port3（黑色圓圈代表經(jīng)過幾代的繁殖）。因此這三個港口被認(rèn)為屬于一個相似風(fēng)險區(qū)內(nèi)。

B圖：已知Port2的目標(biāo)物種。該物種無適應(yīng)深海的幼蟲階段，自然擴(kuò)散速度較慢。對該物種的自然擴(kuò)散分析和歷史數(shù)據(jù)標(biāo)明在有限時間內(nèi)幾乎不可能抵達(dá)Port1和Port3。Port2就不屬于含有Port1 和Port3的相似風(fēng)險區(qū)內(nèi)。

C圖：已知Port3的目標(biāo)物種。該物種具有極強(qiáng)的自然擴(kuò)散能力。經(jīng)過一定時間的觀察，物種在一代之后通過自然擴(kuò)散抵達(dá)了Port1和Port2。因此這三個港口被認(rèn)為屬于一個相似風(fēng)險區(qū)內(nèi)。

相似風(fēng)險區(qū)法是針對一個有限區(qū)域內(nèi)的多個港口的船只往來進(jìn)行評估，而不是A到B，B到A這種單一航線的評估。可以理解為有限區(qū)域內(nèi)的多個壓載水排出港乘以多個壓載水接收港的矩陣。相似風(fēng)險區(qū)法的核心元素總結(jié)如下：相似風(fēng)險區(qū)法是基于壓載水公約A-4條款下的免除程序；本方法基于識別目標(biāo)物種的風(fēng)險評估；本方法定義了一個區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)隨著時間推移，目標(biāo)物種自然擴(kuò)散到區(qū)域內(nèi)有著相近的幾率；可以對只在此區(qū)域內(nèi)航行的船舶進(jìn)行壓載水管理互免，或者對沒有從此區(qū)域外帶入壓載水和沉積物的船舶進(jìn)行管理互免。

相似風(fēng)險區(qū)法的流程見下圖，分成7步。

步驟一：兩個或更多的國家達(dá)成一致并對可能認(rèn)作相似風(fēng)險區(qū)的水域進(jìn)行調(diào)查評估。首先通過建立水動力模型（HD Modelling）確定相似風(fēng)險區(qū)的初始范圍。初始的相似風(fēng)險區(qū)邊界可以參考IMO Globallast生物地理區(qū)及其子區(qū)的劃分。只能作為壓載水裝載港和壓載水排出港的港口將被從相似風(fēng)險區(qū)的研究范圍內(nèi)拿出。以上的步驟可以幫助沿岸國判斷哪些國家共同協(xié)商確定相似風(fēng)險區(qū)。

步驟二：港口國對有害目標(biāo)物種達(dá)成一致。每個港口國提供一個目標(biāo)物種清單并進(jìn)行對比，選擇己方已有而對方暫時沒有記錄的有害目標(biāo)物種。如果兩國提供的清單上有相同的目標(biāo)物種，那么本次不對該物種進(jìn)行評估。該方法的前提是有害目標(biāo)物種可以在一定時間中，在相似風(fēng)險區(qū)內(nèi)通過自然擴(kuò)散抵達(dá)對方港口。

步驟三：選定有害目標(biāo)物種后，建立水動力模型（HD Modeling）和基于主體模型（Agent Based Modeling），基于目標(biāo)物種的生物屬性和環(huán)境條件（例如溫度和鹽度）對目標(biāo)物種的擴(kuò)散情況進(jìn)行評估，進(jìn)一步明確相似風(fēng)險區(qū)的邊界。水動力模型相關(guān)參數(shù)也應(yīng)由港口國提前達(dá)成一致，包括擴(kuò)散時間，評估的月份和年數(shù)（針對目標(biāo)物種的繁殖周期）。此步驟應(yīng)由獨立的第三方進(jìn)行評估便于使港口國評估第四步中數(shù)據(jù)的有效性。

步驟四：建模結(jié)果確定，明晰相似風(fēng)險區(qū)邊界后，與相似風(fēng)險區(qū)內(nèi)沿岸國協(xié)商，在沿岸國家間對相似風(fēng)險區(qū)范圍達(dá)成一致。

步驟五：航行于相似風(fēng)險區(qū)內(nèi)的船舶可向港口國海事主管機(jī)關(guān)申請基于壓載水公約A-4條款下的船舶壓載水管理互免。

步驟六：申請結(jié)果在相似風(fēng)險區(qū)內(nèi)國家商討一致后（同意或者拒絕）并報備IMO。

步驟七：船舶被授予壓載水豁免并記錄在壓載水記錄簿中。

表1：不同壓載水風(fēng)險評估方法結(jié)果對比

船舶壓載水管理互免風(fēng)險評估方法比較

不同的壓載水風(fēng)險評估方法關(guān)注的角度有所區(qū)別，這也導(dǎo)致在相同的外在環(huán)境條件下會產(chǎn)生不同的分析結(jié)果。例如下表1所示，假設(shè)兩個港口之間具有高生態(tài)關(guān)聯(lián)性和不同目標(biāo)物種，由于具有高生態(tài)關(guān)聯(lián)性，依據(jù)相似風(fēng)險區(qū)法分析，該兩個港口的目標(biāo)物種都可以通過一定時間自由擴(kuò)散到對方港口，此港口間屬于同一相似風(fēng)險區(qū)，管理免除可以被批準(zhǔn)。如果參照特殊物種法分析，因兩港口具有不同目標(biāo)物種，且此時均不在對方港口存活，那發(fā)生物種轉(zhuǎn)移的風(fēng)險是較高的，因此管理免除不能被批準(zhǔn)。

假設(shè)兩個港口之間具有低生態(tài)關(guān)聯(lián)性和相同目標(biāo)物種，那么因為具有低生態(tài)關(guān)聯(lián)性，在采用相似風(fēng)險區(qū)法時，兩港口之間物種很難通過幼蟲階段通過水體擴(kuò)散抵達(dá)目的港。但是由于兩港口目標(biāo)物種相同，在特殊物種法評估機(jī)制下，該航線可以被評級為低風(fēng)險，豁免是可以批準(zhǔn)的。

在透明度，一致性和效率上，相似風(fēng)險區(qū)法較之于特殊物種法更好。在算法成本上，相似風(fēng)險區(qū)法也更低，因為相似風(fēng)險區(qū)法只需要將數(shù)據(jù)進(jìn)行水動力和ABM模型計算即可，而特殊物種法則需要針對每一條航線進(jìn)行計算。一旦各港口國明確相似風(fēng)險區(qū)的邊界，哪些港口在內(nèi)就一目了然。這樣，未在相似風(fēng)險區(qū)邊界內(nèi)的港口壓載水管理方法也可尋求其他途徑去解決。因此，相似風(fēng)險區(qū)法給予了港口國主管機(jī)關(guān)更大的透明度。

相似風(fēng)險區(qū)法和特殊物種法的共同缺陷是兩者都未考慮對經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會文化的影響。也沒有相應(yīng)的導(dǎo)則去降低對以上因素的影響。雖然，環(huán)境影響是可以定量評估的，美國曾經(jīng)做過分析，外來入侵物種對環(huán)境的災(zāi)害影響每年可以達(dá)到百萬至十億美元之間。而在風(fēng)險理論層面，兩個方法都相對偏弱。

在預(yù)警方面，由于目標(biāo)物種數(shù)據(jù)的缺失，特殊物種法所做的評估可能會比真實情況較嚴(yán)峻。相似風(fēng)險區(qū)法是基于水動力模型得出的結(jié)論，對于短途航線來說可能是一個更恰當(dāng)?shù)姆椒ā?/p>

表2將G7導(dǎo)則下的特殊物種法和相似風(fēng)險區(qū)法從有效性、透明度、一致性、綜合性、風(fēng)險層面、預(yù)警原則、理論層面和持續(xù)改善層面做出了分析。綠色線框代表該方法完全滿足G7導(dǎo)則要求，黃色線框代表部分滿足G7導(dǎo)則要求，綠色陰影指出此處是該方法的不足之處，灰色陰影代表此處并未滿足G7導(dǎo)則要求。

壓載水相似風(fēng)險區(qū)技術(shù)研究

交通運輸部水運科學(xué)研究院 文嘉鵬

表2：特殊物種法和相似風(fēng)險區(qū)法全面對比