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美国一项研究显示,打太极拳有助降低罹患帕金森病的几率。
帕金森病是一种脑部病变,造成中枢神经系统退化失调,导致患者走路、言语及其他活动受影响。医生大多建议患者多运动或进行物理治疗。
美国科学家最近针对约200名患有轻微或中度帕金森病的患者进行研究,给患者分组后,分别进行包括太极拳在内的不同运动。六个月后,研究人员发现,太极拳组的症状明显改善,效果比另外两组人好。研究人员表示,太极拳简单易学,又不需要特别装备,是一项值得推广的好运动。
照镜子越久越易焦虑
明镜可以正衣冠,但照镜太久,就会产生焦虑现象。英国精神医学研究机构日前发现,若照镜子的次数太过频繁,或每次照镜的时间超过10分钟的话,就会对自我形象开始产生焦虑,严重的话甚至会出现抑郁倾向。
根据《每日邮报》报道,研究人员找来25名患有身体畸形焦虑症(BDD)的病人,以及25名健康人士来进行对照实验,发现BDD患者对自己的相貌、身形缺憾有着不理性的焦虑,而照镜的时间越久,就越容易对自己的外貌感到不满。而健康人虽然刚开始自我观感良好,在10分钟过后,也开始产生自我不满、厌恶的感觉。
心理学家表示,通常人们照镜子不会花很多时间,也不会仔细分析自己的形象,一般只会留意自己满意的部分而已;但是BDD患者就因为太在意自己的形象,通常照镜子的时间更久,自我审查也比较严苛;就连健康人士,长时间对着镜子看,也会开始注意到身体不完美的地方,开始产生焦虑。
美学者称糖和酒精一样有害
近日,3名美国科学家称,糖和酒精一样有害,应该被控制食用。他们认为,糖对人类的危害不仅仅是会产生“空热量” (指含有高热量却缺乏基本维生素、矿物质和蛋白质),导致人变胖这么简单。过去50年,全世界糖的消费量增长了两倍,导致患上肥胖症的人不断增多。含有高热量的甜食每年间接导致3 500万人死亡,这些人都死于与不良生活习惯有关的疾病,包括心脏病、糖尿病以及癌症。因此,他们呼吁,应该对糖的食用采取类似于针对酒精的限制控制措施。
科学家们指出,西方人对糖的食用量足以改变人的新陈代谢,使血压升高,扰乱荷尔蒙分泌,对肝脏造成严重损害。这种对人体健康的危害和过量饮酒的危害类似。
2011年286人因涉食品安全案获刑
严惩重处正成为食品安全治理的常态。根据国务院食品安全委员会的统一部署,各地区、各有关部门坚持重拳出击、重典治乱,大力开展食品安全综合治理和专项整治,严厉打击违法犯罪行为。
2011年,各级公安机关共侦破食品安全类犯罪案件5 200余起,抓获涉案人员7 000余人。各级检察机关共依法从快批捕制售有毒有害食品等犯罪嫌疑人1 801人,提起公诉1 254人。各级人民法院共审结生产、销售有毒、有害食品,生产、销售不符合卫生(安全)标准的食品等案件333件,刑事处罚416人(其中有286人被判处有期徒刑、无期徒刑和死刑缓期执行)。还有部分涉及危害食品安全的案件依法以生产、销售伪劣产品罪,以危险方法危害公共安全罪、非法经营罪等罪名从重处罚。各级食品安全监管部门坚持严格执法,强化日常监管,仅食品非法添加类案件就查处18 000多起,取缔关闭违法企业5 000余家。纪检、监察机关加大了对失职、渎职人员责任追究力度,因食品安全问题共对3 895人进行了责任追究。
人际关系不好可导致炎症恶化
一项发表于《美国科学院学刊》的研究报告指出,人际关系对身体健康的影响不容小视,特别是在心脏病、高血压、癌症的发病率上,其作用甚至不亚于饮食和休息。
美国加州大学洛杉矶分校医学院的科学家进行的这项新研究发现,人际关系处不好可能导致身体炎症恶化,进而引发一系列疾病,如心脏病、高血压、癌症等。研究人员通过对122名健康的年轻人进行跟踪观察研究,并根据他们的日记来判断其心情状态和周边人际关系后发现,保持积极向上的心态,使周围人能跟自己相处良好且没有竞争关系的状态,更容易让人保持身体健康,避免生病。
每天睡眠不足5小时易患糖尿病
日本研究人员发现,每天平均睡眠时间不足5小时的人,糖尿病发病风险骤增,是平均睡眠时间7小时以上者的5倍多。研究认为,充分的睡眠有助于预防糖尿病。
研究小组以3 570名公务员为对象,调查了其睡眠时间和睡眠满意度情况。这些人并非糖尿病患者,年龄在35岁至55岁之间。在随后的4年时间里,有121人患上糖尿病。分析发现,对父母和兄弟姐妹中没有糖尿病患者的人来说,睡眠时间不足5小时的人与超过7小时的人相比,其糖尿病风险约相当于后者的5.4倍;感到睡眠不足的人与没有这种感觉的人相比,其发病风险是后者的约6.8倍;半夜醒来后常常无法再睡着者,发病风险比没有这种情况的人高4倍。这些都显示,睡眠不足或质量不高的人,患糖尿病的风险非常高。
此前欧美的研究也显示,睡眠时间过短或过长,糖尿病的发病风险都会上升。在日本的这项调查中,每天平均睡眠时间不到5小时的人,很多是长时间工作或者轮班工作者。
21种假冒保健食品被曝光
近日,国家食品药品监督管理局官网曝光了21种假冒保健食品,绝大多数含有非法添加的化学药物。其中,减肥类假冒保健食品有13种,占到总数的62%。
食品药品监管部门在专项抽检中发现21种批次产品为假冒,并检出酚酞、西布曲明等化学药物成分。假冒产品的标示名称为7色瘦、福莱健牌褪黑素软胶囊、海兰鑫褪黑素软胶囊、御荣堂牌睡的好胶囊、央科牌美朵胶囊、纤纤减肥胶囊、天凤降脂胶囊(包装上为“苦瓜清脂素”)、天凤降脂胶囊(包装上为“脂肪燃烧弹天凤降脂灵胶囊”)、金葵花牌脂平喜胶囊、飒兰德牌健美颗粒、飒兰德牌健美颗粒(包装上标有左旋肉碱)、烛红牌百通美胶囊(白色)、草泽堂牌俏姿减肥胶囊、田顺牌活力胶囊、喜力来胶囊、佳信佰牌驰力片、数字牌减肥胶囊、数字牌减肥胶囊(包装上为Vc苹果醋瘦身胶囊)、艾邦牌艾参胶囊、仟佳丽牌减肥胶囊、仟佳丽牌减肥胶囊(包装上标有“左旋肉碱强效全身瘦”)。
低热量饮料增加患心脏病风险
近日,美国科学家公布的一项研究结果打破了低热量饮料在人们心中的美好形象。每天一罐低热量饮料不仅不能带来好身材,反而会大大增加罹患心脏病的几率。
专家们通过分析比对低热量饮料消费量与人们死于中风、心脏病和心脑血管疾病几率得出的结果显示,每天饮用低热量饮料的人群罹患以上疾病的几率比不饮用此类饮料的人群要高出43%。
关键词:海洋环境监测;人员素质;专业素质
1海洋环境监测工作分类
海洋环境监测是一项较为复杂且系统的工作,涉及的范围相对较广,涵盖的内容也比较繁杂。大体上可将海洋环境监测工作分为以下几类。
1.1常规监测
此类监测又被称之为例行监测,是海洋环境监测的基础性工作之一,具体是指按照一定的要求和预先编制好的计划,定时、定点对污染源的排放情况进行测定,并根据测定结果对污染物的超标程度进行分析,评价海洋环境质量,同时预测其未来一段时期的变化趋势,为污染源治理工作的开展提供参考依据。
1.2应急监测
此类监测主要是指由于发生事故或突发性事件而引起海洋污染时,如赤潮、溢油、渔业污染等,对受到或可能受到污染的区域进行监测,以此来确定污染物的性质、污染程度、波及范围、持续时间、污染后果等,并为防治措施提供参考依据,从而减少污染对海洋环境造成的损害。此外,通过应急监测,还能为海洋污染纠纷调查处理提供依据。
1.3调查性监测
此类监测具体是指由国家或是地方组织的全国海洋环境现状综合性调查及专项调查,其主要目的是对海洋环境进行污染源和环境质量状况的监测。通过调查性监测能够及时了解并掌握海洋环境质量情况,进而作出科学的定量评价,为海洋环境保护政策、法规及相关措施的制定提供参考依据,为行使海洋监督管理权的部门提供技术保障。
1.4研究性监测
此类监测也被称之为专题监测,具体是指在海洋环境科学研究工作的过程中,为进一步确定或是研究某些污染物对周边环境的污染范围、强度、危害程度、变化规律而进行的监测。研究性监测的主要目的是为海洋环境的深入研究服务。
2海洋环境监测人员应具备的素质
2.1法律素质
海洋环境监测人员要具备良好的法律素养,能够了解、熟悉、掌握和执行有关海洋环境监测的法律法规,具体包括:《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中国人民共和国海域使用管理法》、《中华人民共和国环境保护法》、《防治海洋工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》、《中华人民共和国海洋倾废管理条例》、《中华人民共和国防止船舶污染海域管理条例》、《中华人民共和国海洋石油勘探开发环境保护管理条例》、《中华人民共和国防止陆源污染物损害海洋环境管理条例》等法律法规,以及《中华人民共和国海洋石油勘探开发环境保护管理条例实施办法》、《倾倒区管理暂行规定》、《海洋工程环境影响评价管理暂行规定》、《关于建立海洋环境污染损害时间报告制度的通知》等规章和规范性文件。
2.2专业素质
海洋环境监测人员必须具备从事海洋环境监测工作所需的专业知识,以及能够正确把握和灵活运用监测技术方法的能力,具体包括:海洋化学实验室人员应具备洁净实验室使用和管理经验,能够熟练使用ICP-MS、ICP-AES和AAS,掌握海洋环境样品中金属的分析测试方法、有毒有害物质的急慢性毒性测试方法等;海洋化学研究人员和海洋生态研究人员应具有生物、化学基础,具备海滨湿地外业调查能力,掌握海滨湿地植物种类,保护和修复海滨湿地植物;海洋动力专业技术人员应具备海洋水质模拟与评价、海洋生态环境模拟研究与评价等专业能力;海域管理调查研究人员应具备海洋地质调查能力、海洋测绘能力、海域资源监测与评价能力等。
2.3心理素质
海洋环境监测人员不仅要具备一般专业技术人员的心理素质,还要具备适应海洋环境监测工作目的、任务、特点要求的特殊心理素质,具体体现在以下几个方面:一是良好的社会适应能力。海洋环境监测人员要具备适应海洋气候、温度、环境的能力,具备人际关系适应能力以及独立完成海洋监测工作的能力;二是健全的人格。海洋环境监测人员要具备自我调节、自我控制的能力,做事有始有终,处事待人果断;三是稳定的情绪。海洋环境监测人员要保持愉快、积极的情绪,避免恐惧、紧张、忧郁、沮丧等负面情绪对监测工作造成不利影响;四是健全的思维。海洋环境监测人员要具备较强的综合分析能力、推理判断能力、抽象概括能力、语言文字表达能力。
2.4职业道德素质
海洋环境监测人员要具备良好的职业道德素质,在工作中形成正确的责任观和大局观,以及较强的海洋环保危机意识、海洋评价服务意识、海洋监测质量意识。在实际工作中,海洋环境监测人员要始终保持爱岗敬业、与时俱进、求真务实、积极向上的精神状态,重视工作质量和工作效率的提高,自觉遵守监测人员职业道德规范。
3提高海洋环境监测人员素质的有效途径
3.1优化海洋环境监测人才队伍结构
为了进一步提升海洋环境监测人员的整体素质,应当对其人才队伍结构进行优化调整,具体可从以下几个方面着手开展工作:其一,要逐步增加专业人才的引进数量,并拓展人才引进渠道和范围,采取科学合理的人才引进方式,同时,为留住人才,应给予其优厚的待遇。其二,要大力引进专业技术水平相对较高的人才,尤其是中青年高层次人才,为海洋环境监测工作的开展提供强有力的人员保障。其三,应当尽可能地使人才队伍结构覆盖到全部业务领域,并保证专业技术人员的持证上岗率达到100%。
3.2创新海洋环境监测人才管理机制
要从根本上提高海洋环境监测人员的综合素质,就必须对人才管理机制进行不断创新,具体可从以下几个方面着手:其一,应当建立健全并贯彻落实海洋环境专业人员资质管理制度,借此来规范海洋环境监测人员队伍管理。其二,应当对人才使用机制进行创新,构建起跨部门、跨机构的专家团队,从容应对各类突发性海洋环境事故,从而将事故的影响范围及损失将至最低。其三,应当定期组织开展海洋环境监测专业技术竞技、业务评比、技能考核等,借助上述活动,形成一种开放合作的良性竞争氛围,以此来促进海洋环境监测人员素质的提升。其四,建立并逐步完善针对海洋环境监测人员的职称评定及保障制度,并适当增加专业岗位的比例。其五,建立起以实际工作绩效为标准的人才评价和奖惩制度,并对现有的人才流动机制加以进一步完善,这样不但增强专业监测人员的工作积极性,而且还能达到留住人才的目的。
3.3加强海洋环境监测人员培训
大量的实践表明,培训是提升人员素质最为有效的途径之一。鉴于此,有必要不断加强对海洋环境监测人员的培训工作,具体可从如下几个方面着手:其一,构建科学合理、切实可行的海洋环境监测人员专业培训机制,全面开展技术人员定期培训工作,并进一步加大对高素质人才的培养力度,可由国家及海区海洋环境监测机构全权负责重点和难点技术方面的培训。其二,组建起由海洋环境监测机构、科研院所、业务中心以及相关部门相联合的专业培训团队,借此来培养专业复合型人才,为海洋环境监测工作的开展提供强有力的人才保障。其三,可以通过强化重点专项监测技术和交流与研讨来提升监测人员解决实际问题的能力,从而使其能够更好地胜任岗位工作。其四,综合运用多种教育手段,如视频、远程教育等,提升专业培训效果。同时,还应不断扩大专业监测人员深造和接受再教育的机会,为人员综合素质的提高创造有利条件。
4结语
海洋环境监测人员的素质高低直接关系到海洋环境监测工作成效。为此,必须加强海洋环境监测人才队伍建设,提高监测人员综合素质,加大人才引进和培养力度,健全人才管理制度和培训制度,力求建设一支高素质的专业化海洋环境监测人才队伍,从而促进我国海洋环境监测事业持续发展。
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随着航运业和海洋开发的空前发展,海洋环境的污染越来越严重,从船舶上排入海洋及大气中的各种有害物质的数量也与日俱增,同时,船舶作为航运中的交通工具,也是一种流动污染源,船舶引起海洋环境污染日益严重,人类对海洋环境的保护也日益重视。国际海事组织在1973年就制定了国际防止船舶造成污染公约,1978年通过的议定书对其进行了修正,这就是众所周知的《MARPOL73/78》公约。随着海洋污染的日趋严重和公众环保意识的不断增强,防止船舶污染的国际公约、国内外的法律法规日趋完善 ,标准越来越高,执行越来越严格,有关方面也采取了一系列科学有效的措施,限制船舶对海洋环境的污染。尽管如此,仍存在不规范操作管理和违章排放等现象,尤其是在国内经营或生产的民营个体船舶和一些老旧低标准船舶。船舶公司考虑更多的是在航行安全的前提下如何节约成本和增加效益,对船舶防污染方面的管理往往投入不足,使得船舶污染事故时有发生,对海洋环境造成严重的威胁。
?荩船舶污染的特征
船舶污染物质的多样性。船舶污染主要是指船舶在航行、停泊、港口装卸货物的过程中对周围水环境和大气环境产生的污染,主要污染物有油类物质、散装有毒液体物质、包装有害物质、生活污水、船舶垃圾、船舶有害排气等,而其中油类物质污染危害最为严重。
船舶污染具有流动性,无界限性。水的流动性,船舶的移动性决定了由船舶带来的污染物不可能局限或固定在某一点而静止不动,一次污染可能会波及多个地区,给污染的治理造成诸多不便。海洋污染持续性强 ,扩散范围大,是具有国际性的危害。
?荩船舶污染的途径
船舶对海洋环境造成污染的物质主要有:石油及其制品、散装有毒液体物质、包装有害物质、生活污水、船舶垃圾、有害排气等,主要通过操作性和事故性等排放将污染物带入海洋或大气造成污染。
除上述各种有害污染物质外,船舶噪声、防腐涂料和含病毒病菌的疫区压载水等均会造成海洋污染。
?荩防止船舶污染的对策
针对上述各种途径可能造成的海洋环境污染,为了保护海洋环境和海洋资源,维护生态平衡、保障人体健康,各国政府及国际海事组织(IMO) 等都大大加强了对船舶造成污染的监督管理,强化防止船舶污染海洋的立法,规定了越来越高的排放标准和越来越严格的防污要求。我国政府高度重视海洋环境保护工作,海洋环境保护的法律体系日益完善,尤其是防止船舶污染的法律法规不断健全,使船舶污染问题有所改善。但仍然存在一定的问题,特别是国内经营或生产的民营、个体船舶和一些老旧低标准船舶的问题仍比较突出,须采取科学有效的措施,以限制船舶污染物排放,保护海洋环境。
1、严把船舶准入关
污染防治最有效的办法应当是从源头上杜绝污染的产生,也就是说,应采取一切适当措施,防止污染的发生。因此,把好船舶检验、发证关,杜绝缺陷船舶营运生产。船舶公司应根据 MARPOL73/78 公约以及我国有关法律法规要求给所属船舶配置防污染设备,诸如油水分离器、残油回收设备、焚烧炉、生活污水处理系统、溢油应急设备和油船蒸发气排放控制系统等。船舶检验机构应加强对船舶防污染设备的检验发证,杜绝防污染设备存在严重缺陷的船舶进入航运市场或进行生产作业, 保证营运生产船舶都有符合标准的有效防污染的设施。目前,一些船舶的防污染设备没有产品检验合格证书,防污染设备与船检证书不符等现象时有发生,只有严把船舶检验关,才能从源头上堵住防污染设备配备不符合标准或存在缺陷的船舶进入国内外航运市场。
2、加强船员教育和培训管理,提高船员防污意识
在船舶污染事故预防的诸多因素中,人是处在核心地位的。船舶污染事故大都和人的因素有关,其中人员的违章操作和操作失误是主要原因。人的安全意识、防污意识和法制观念比较淡薄,违反操作规程现象比较严重,是造成船舶污染事故的最主要因素。因此,预防和减少船舶污染事故,从根本上讲提高船员的守法意识、安全意识、环境保护意识、工作责任心、操作技能是降低船舶污染的决定性因素。
提高船员防污染安全意识将是预防或减少海上污染事故的有效途径。为了满足公约和规则对船舶安全防污染管理的需要,在海洋污染防治过程中必须加强船员教育培训,不断提高船员的综合素质,提高船员应对各种复杂环境的能力,特别是安全防污染管理人员和船长、船员的防污染意识的教育,有组织有计划有目的,对管理人员和船长、船员定期进行防污染知识和技能的培训,加强对船舶防污染应急救援对策和应急反应计划的演练,定期检查相关船员进行防污染设备操作培训,了解设备的操作要点和注意事项。国际海事组织也及时修订了 STCW公约 ,各缔约国提高了船员的培训、考试、发证的标准和要求。政府主管部门应加强船员的安全意识和责任心教育 , 制定科学有效的考核机制,明确船员防污染安全责任,使其充分认识防污工作的重要性。在培训中注意加大实际操作的比重,不断提升安全管理人员和船员的安全和防污染的意识和技能,从人员素质上确保船舶安全防污染工作落到实处。有关单位应通过宣传教育,举办一些针对性强的理论、操作、相关法律法规培训,提高船员的安全意识和防污染意识,进一步明确 MARPOL73/78公约、国内有关法律法规对防污染设备的检查标准和安全管理技能,明确防污染设备操作管理中的程序和岗位职责,不断提高安全管理技能,自觉遵章守法。以保障船舶安全,保护海洋环境。
3、加快船舶污染物处理系统建设,严格控制船舶和港口污染
船舶污染物岸上处理系统的建设由国家、地方投资并科学合理布局,国家根据港口的船舶流量、港口吞吐量情况在航道沿线和港口设立船舶污染物接收站,并配备相应的污染物接收处理设备。国家通过建立船舶污染物岸上处理系统网络后,通过招标的方式将船舶污染物的接收交给有资质的专营污染物接收处理的企业经营,通过国家管理和统一支付费用、专营企业经营的方式,确保各种船舶污染物的处理到位。
目前,大型港口均建立了废水、废油、垃圾回收处理系统, 一些港口还实行了严格的防污染设备铅封管理制度,实现船舶污染物的集中回收、岸上处理,使局部海域的环境质量得到改善。但是在我国为数众多的中小型港口中,防止船舶污染问题却不容乐观。有关部门应加强这些港口的防污监督检查力度, 多渠道组织建立船舶废水、废油、垃圾回收处理系统,尽快实现船舶污染物的集中回收处理,以有效地遏制港内船舶违章操作、随意排放现象的发生。
4、加大安全检查力度,完善船舶污染防治监督管理机制
交通主管部门的海事管理机构作为船舶污染防治监督管理主管机关,要按照水污染防治法等法规要求,加大对船舶污染防治的监督管理力度,进一步健全从源头把关―――现场检查―――实时监测的监督机制。在办理船舶签证手续前,对《船舶垃圾记录簿》、《油类记录簿》、《污染物接收处理证明》等合法有效的防治水域环境污染的证书与文书进行查验,对船舶垃圾、残油及废油等污染物的产生和交付处理情况进行核对;在船舶安全检查中,进一步加大船舶防污染设备检查,除对防污染设备的配备、结构、性能、排放标准等进行严格检查外,还应加强对船员在防污染设备方面的操作性检查,纠正不规范的危险操作方式,既要检查其操作熟练程度,又要检查其国际公约、国内法律法规的熟悉程度,以提高船员的环保安全意识和操作管理技能。杜绝不适航船舶带着船舶污染隐患运营。加强对船公司的防污染监督管理,强化安全与防污染意识。
5、建立完善的监控系统,提高海上污染事故应急能力
随着我国管辖水域船舶数量的增加 ,水上防污染工作正面临着前所未有压力和风险。目前 , 我国沿海各港口的应急能力不足以应对较大规模的污染事故 , 特别是对一些危险化学品在海上运输过程可能发生的事故,缺乏必要的应急预案和应急设施。
首先,在我国沿海海域应建立网络化的先进监视系统,能够及时发现沿海海域内船舶油污染事故或某些船舶的超标和直接排放含油污水。同时,能够及时分析和判断船舶溢油事故的发生地点、规模,预测溢油的漂移、扩散速度和方向,从而为主管机关正确判断、科学决策提供可靠依据,并加大故意排放油类物质的处罚力度,让违规成本大大提升,从而有效扼制船员的违章操作性排放。
其次,有关安全管理部门应积极推进海上船舶污染应急预案的制订和应急反应体系的完善性建设, 建立自上而下的海上应急预案体系 ,督促港口和船舶配备污染应急设备 , 整合好船舶污染事故应急反应资源,提升海上应急反应有效性,积极培养溢油应急力量,建立强大的溢油处置队伍,全面做好污染事故防备工作,确保在发生船舶污染后能够及时、有效地应对突发事故。
?荩结束语
关键词:海洋环境污染犯罪,刑事法律规范,船舶污染
一、 保护海洋环境的现实需要
21世纪海洋污染事件的频频高发与越来越严重,宣告了我国当前以民事和行政法律规范为主导的海洋资源保护机制的失败。从国际社会看,人们已经充分认识到保护海洋环境的重要性,从20世纪60年代起,不断有相关国际公约出现。环境保护是我国的一项基本国策,但是我国目前还没有解决海洋环境污染损害的专门的刑事立法,而我国有着18000多公里的海岸线,各种海洋资源丰富,近年海洋污染也很严重。因此我们有必要重视海洋环境污染刑事立法的相关研究。
由于海洋环境污染涉及的污染源种类过多,无法一一展开论述,本文仅就船舶污染的刑事立法展开讨论。自20世纪80年代至 2005 年,我国沿海11个省(自治区、直辖市)集中着中国 40% 的人口、50% 的大中城市,并创造出了全国 60%以上的国民生产总值。在经济发展表象的背后,不容忽视的是严峻的环境问题。在国际贸易中,货物运输手段仍然是以海运为主,频繁的海上运输使得中国沿海港口的航线尤为密集,油轮进出频繁,海洋环境面临巨大的压力。自20世纪90年代以来,中国近岸水域海水质量持续下降,溢油事故时有发生,石油污染以及其他油类污染成为中国近海海域最主要的污染源,因此,海洋资源的刑法保护必要而且迫切,但我国关于保护海洋环境的相关刑事法律规范却有诸多欠缺之处。
二、相关刑事法律规范的欠缺
目前我国参加的涉及船舶污染的国际公约有《73/78防污公约》、《联合国海洋法公约》、《1990年国际油污防备、响应和合作公约》;涉及船舶污染的我国国内法律有《海洋环境保护法》《中华人民共和国船舶污染海洋环境管理条例》、《中华人民共和国防止拆船污染环境管理条例》、《船舶载运散装油类安全与防污染监督管理办法》;我国现有刑事法律规范中涉及船舶污染的相关规定有刑法典第三百三十八条,违反国家规定,排放、倾倒或者处置有放射性的废物、含传染病病原体的废物、有毒物质或者有害物质,严重污染环境的处三年以下有期徒刑或者拘役,并处或单处罚金;后果特别严重的,处三年以上七年以下有期徒刑,并处罚金。相关的司法解释有《最高人民法院关于审理环境污染刑事案件具体应用法律若干问题的解释》。
从上述法律体系中可以看出,在防范突发性海上溢油方面中国的法律无论在国内还是在国际层次上都有所欠缺。为有效解决发生于本国领海之内的突发性溢油事故,还必须加强石油污染的相关刑事法律规范的确立。但为了使海洋环境污染刑事法律规范的制定合理、科学,我们还需研究海洋环境污染犯罪构成自身的特殊性。
三、海洋环境污染犯罪构成有其特殊性
根据我国刑法传统理论重大环境污染事故罪是指违反国家规定,向土地、水体、排放、倾倒或者处置有放射性的废物、含传染病病原体的废物、有毒物质或其他危险废物,造成重大环境污染事故,致使公私财产遭受重大损失或者人员伤亡的严重后果的行为。
本罪的构成要件是:
(1)本罪的客体是国家环境保护制度、公私财产权与公民健康、生命安全。
(2)本罪在客观方面表现为行为人之行为引起了重大环境污染事故。这里,环境污染事故是指因环境污染而导致公私财产遭受重大损失或者人员伤亡的严重后果。
(3)本罪的主体法律上没有限制性规定,自然人或单位均可成为本罪主体。
(4)本罪的主观方面为过失。①
海洋环境污染罪在犯罪构成方面有其独有特点
(1)客体方面表现为海洋环境污染罪不仅侵犯了国家环境保护制度、公司财产权与公民健康、生命安全,同时还侵犯了海洋环境的系统平衡以及人类的生存和延续。以及国家的长远战略。
(2)客观方面表现为特定的行为对海洋环境的生态平衡造成了威胁,即不要求危害事实的发生。并非必须直接具体的被害人和有害结果发生时才构成危害环境罪;如果违反环境保护法律的行为对不特定多数人的生命,健康或大量的物质财富造成了威胁,同样构成海洋环境污染罪。理由如下。其一,从刑罚的目的看,当今社会较为认可的刑法"二元论",即对犯罪分子施以刑罚既是处于报应,又是处于预防。如果刑事立法只处罚实害犯或情节犯,则只能起到惩罚犯罪的目的;如果刑事立法处罚将环境和生态安全置于危险状态的人,则更有助于达到预防犯罪的目的,满足刑罚目的"二元论"的要求。②其二,污染环境犯罪自身发生的机理所决定,污染环境行为与危害结果之间缺乏一种明确的表面联系,且危害结果的出现需要较长的时间,因此处罚危险犯就显得尤为重要。其三我国刑法中的危险犯规定已初见端倪,将危险犯引入环境刑法不存在理论上的障碍。如《刑法》第339条第1款规定,,"违反国家规定,将境外的固体废物进境倾倒,堆放、处置的,处5年以下有期徒刑或者拘役,并处罚金……"③其四,确立环境犯罪之危险犯是环境立法的价值取向由"人类中心主义"向"人与自然的和谐发展"转变的必然要求。由此体现在现代环境刑事立法中,一方面对严重危害人的生命、健康和财产利益的环境犯罪行为仍应运用刑事手段予以有效规制;另一方面更应承认环境所具有的独立价值,将那些对环境形成潜在威胁的、虽尚未出现明显危害后果但可能出现严重污染、破坏环境后果的行为也纳入环境刑法调整的范围。那么,环境犯罪的犯罪形态,不仅包括实害犯和行为犯,而且包括危险犯,这样,这样既适应了环境立法的价值取向由"人类中心主义"向"人与自然和谐发展"转变的客观需要,有利于实现人与自然的双重和谐,同时,又有利于环境刑事立法中"预防为主原则的贯彻、"保护环境"目的的实现,可谓一举多得。其五,规定环境犯罪危险犯是立法逻辑的要求。我国的环境刑事立法规定了行为犯。对于环境犯罪行为犯而言,只要实施危害环境犯罪的行为,无需其他任何结果即构成犯罪,而危险犯则不仅要求实施危害环境犯罪的行为,而且要求这种危害行为造成某种危害结果的危险状态才构成犯罪既遂。应该说环境犯罪危险犯要求的危险性程度要比行为犯高。既然作为危险程度低的行为犯在立法中有所体现,那么危险性程度更高的危险犯更应规定。④其六,危险犯的规定,既可修正行为犯的不足,有可防止结果犯的滞后,是积极,合理有效和有效的措施。如果规定行为犯过多,则失之过宽。而只处罚结果犯则失之过窄。立法规定危险犯就可弥补二者的不足,有效地防止环境犯罪的发生。⑤
(3)一般而言,无罪过即无犯罪及刑事责任,犯罪的成立需要罪过。但由于海洋环境污染犯罪的特殊性,为弥补对环境污染和破坏造成的损害,惩罚此类犯罪海洋环境污染罪的成立仅仅以过错责任为依据已不足严格控制由于现代化生产建设高速发展所引起的对环境空前加剧的严重危害有必要采取无过错责任,即有权利用环境的法人和行为人,有义务保证该行为不危害环境,一旦发生危害就应当承担其相应的责任,直至刑事责任。在以后的刑事立法当中可以参考借鉴西方国家的立法例将严格责任引入环境立法当中。
注释:
①参见高铭暄 马克昌主编,赵秉志执行主编:《刑法学》,649-650页,北京,北京大学出版社,2010。
②参见陈靖:《对完善我国环境犯罪立法的思考》,载《新疆大学学报》(哲学人文社会科学版),2006(5)
③参见王玉洁:《犯罪构成的重塑--污染环境犯罪若干问题研究》,载《河南省政法管理干部学院学报》,2005(5).
④参见蒋香兰:《环境犯罪基本理论问题研究》,279页,北京,知识产权出版社,2008.
关键词:康菲漏油事件;海洋环境污染;海洋环境保护
中图分类号:D922.68 文献标志码:A 文章编号:1002-7408(2012)04-0091-03
引言
中国海洋石油总公司与美国康菲石油公司合作开发的渤海湾蓬莱19-3号油田B平台、C平台于2011年6月4日发生重大漏油事故(简称“康菲漏油事件”)。在超过半年的时间内,渤海被污染的海域从最初的16平方公里蔓延到超过6200平方公里。受此影响,渤海或许再也找不回昔日深邃的清澈。康菲作为作业方,将溢油事件造成的严重污染事故瞒报近一个月, 2011年9月1日,在国家海洋局责令康菲“三停”(停注、停钻、停产)后仍然有油花溢出。康菲一而再再而三懈怠敷衍,在信息披露上遮遮掩掩,在事故处理上弄虚作假,无视环境破坏的傲慢态度让中国公众怒不可遏。事故发生以来,渤海湾沿岸上百家水产养殖户遭受的损失超过十亿元,当索赔事宜提上议程,渔民们却发现困难重重。不仅存在取证、定损、开销等各种困难,法律和行政方面的阻力也较为明显。康菲漏油事件暴露出我国在海洋环境保护方面存在诸多问题。
一、 康菲漏油事件暴露出我国在海洋环境保护方面的问题
1.海洋环境保护意识淡薄。我国长期存在“重陆轻海”的思想,公民海洋保护意识薄弱,环保维权意识普遍不高。在此次康菲漏油事件中,除了直接损失惨重的个体养殖户外,几乎所有附近的渔业公司为了公司业绩而集体声称“没有受到影响”,完全将环保之事至于经济效益之下,对维权索赔闭口不谈。改革开放以来我国引入大量实力雄厚的外资并给予其“超国民待遇”,但由于我们对这些跨国公司监管不到位,当出现问题时,面对强势的跨国公司,各级政府部门往往都推诿避让,疏于执法。从政府到公民,片面追求经济利益,对环境维权态度淡漠,使得康菲漏油事件持续很长时间而没有得到及时控制。
2.海洋环境保护法律不完善,处罚力度不够。《中华人民共和国侵权责任法》规定:污染环境侵权适用举证责任倒置原则。[1]据此,康菲漏油事件发生后,康菲应就是否给渔民造成损失而自证清白,但是需由我国确定污染造成损失的程度。尽管国家海洋局在2007年了《海洋溢油生态损害评估技术导则》,2008年国家农业部制定了国家标准《渔业污染事故经济损失计算方法》,但这些标准存在诸多模糊地带,所以,如何确定污染范围、如何具体量化和评估损失、索赔多少却并非易事。
我国《海洋环境保护法》于1982年颁布,其中第85条规定:违法进行海洋石油勘探开发活动,造成海洋环境污染的,由国家海洋行政主管部门予以警告,并处2万元以上20万元以下的罚款。这是我国法律条例中所规定的最重的处罚。这样的法律规定明显太过陈旧,对污染损害责任者没什么威慑力,与墨西哥湾漏油事件中英国石油公司(以下简称BP)赔付的400亿美元相比,实在不值一提。海洋环境污染损害责任者的违规成本太低,这是造成海洋环境污染问题的一个重要原因。
3. 政府监管机制缺失,执法效率低下。渤海湾漏油事件前后持续半年多时间,受害方维权进程缓慢,暴露出我国政府部门工作效率低下、监管不力及执法不力。根据《海洋环境保护法》第90条规定:造成海洋环境污染损害的责任者,对破坏海洋生态、海洋水产资源、海洋保护区,给国家造成重大损失的,由依照本法规定行使海洋环境监督管理权的部门代表国家对责任者提出损害赔偿要求。在这次事件中,国家海洋局北海分局是直接管辖单位,应代表国家依据相关法律法规,向事故责任方提出索赔诉讼。但是据了解,国家海洋局接到康菲石油公司的事故报告后并没有及时披露漏油信息。官方说法是想先了解情况,是否堵漏,漏油现状如何,需等确认具体污染程度后再信息,在这个过程中污染面积越来越大,许多水产养殖户并不清楚大量鱼苗参苗的死亡是与海底漏油有关,依然继续投放,最终致使养殖户总损失超过10亿元。[2]
此外,漏油事件所造成的我国海洋生态食物链污染最终会影响到我国的食品安全,这涉及卫生、质量监督和工商等部门的主要职责,由这些部门提讼当然更为合适,但是这些部门也是缄口不提。原因就在于目前我国海洋管理呈现出“九龙治水”的局面,管理者包括海洋、渔业、环境保护、国土资源、农业部、交通运输等多个部门,其间缺乏协调合作,监管效率低下,没有落到实处。一旦发生污染事件很容易出现相互扯皮推诿的局面。
二、美国墨西哥湾漏油事件的处理经验
2010年4月21日,美国墨西哥湾发生重大漏油事件,成为美国历史上最严重的一次石油泄漏事故,引起世人高度关注。美国凭借其完善的法律制度对英国石油公司展开了刑事和民事司法调查,最终使其赔偿超过400亿美元,英国石油公司付出巨大代价。
1.美国在处理墨西哥湾漏油事件时所遵循的法律依据。墨西哥湾漏油事件是一起发生在一国领域内的跨国环境侵权事件。不仅涉及到美国的环境,由于油污随着洋流移动还会影响到加拿大和墨西哥甚至南美洲一些国家的海域,而且作业方不只是英国石油公司,其参股的还有日本三井物业等多家跨国公司。在这种大规模的跨国环境污染案件中,对污染者的追索赔偿不只依据美国国内法体系,还参考了相关国际法。
在国内法层面上,对墨西哥湾漏油事件侵权诉讼中,美国《石油污染法》、《清洁水法》是主要裁判的依据。美国1990年的《石油污染法》扩大了石油污染的赔偿范围和标准:船舶(包括海上钻井平台)和相关设施负有责任的所有者、作业者和其他主体,应对漏油负责。该法广泛包含了各种受损害的客体,不仅要求英国石油公司对因环境破坏造成的企业和个人的财产损失、政府收入减少进行赔偿,还要求对额外的消防、安全和健康等公共服务费用进行赔偿,而恢复受损自然资源的费用则以修复费用计量而不是当前市价计量,同时允许受害人和相关团体依据其他制定法,向责任者索赔以及政府对责任人的刑事处罚。[3]此外,对于《石油污染法》中关于责任限额设定在7500万美元的这一条文,在其中的1004条第3款第1项的规定也有所补充:负责方的以下行为具有排除责任限额的效果:(1)重大过失或故意不当行为;(2)违反适用的联邦安全、构造或操作规则。据此,对于这一损失远远超出7500万美元的石油泄漏事故的索赔就有法可依。美国《清洁水法》311(33U.S.C.1321)条款也规定:“……发生石油泄漏事故的设施的所有者和运行者应承担严格责任……。”[4] 依照严格责任原则,受侵害方只需要证明侵害方的行为与自身受到的侵害有因果联系即可认定责任。根据此法,美国及当地民众作为受侵害方只需提供由于英国石油公司的错误行为,造成了漏油事件这样一个结果,就可以向英国石油公司索赔。这样才能更好地保护弱势受害民众的利益和防治环境污染。英国石油公司除了承担美国《石油污染法》、《清洁水法》等法律规定的强制责任外,还要面对众多的私人索赔以及特定行业或群体的集团诉讼。墨西哥湾漏油事件发生后,已有渔民、租船船长、承运人、饭店、度假村经营者及当地居民提起集体诉讼,要求赔偿其业务或生计损失。除了《石油污染法》和《清洁水法》,美国依据1980年《广泛环境反应、赔偿和责任法》中遵循“谁污染谁负担”的基本原则,实行“可追溯的、严格的和连带多方的”责任,由此所涉及的责任人不仅有污染制造者,还可能会牵扯到项目以往的所有者甚至母公司的经理及股东。[5]
在国际法层面上,美国依据《国际油污损害民事责任公约》的1984年和1992年议定书之规定:当某一事件在一个或若干个缔约国的领土包括领海中造成油污损害,或已在上述领土包括领海中采取了防止或减轻油污损害的预防措施时,索赔诉讼可在上述一个或若干个缔约国法院发起。还有1994《联合国海洋法公约》和1971年《建立油污损害赔偿国际基金公约》,都为采用诉讼手段解决石油污染事件提供了可靠的程序保障。尽管追究英国石油公司的环境刑事责任并不可能恢复已受破坏的环境或者减轻当地居民的痛苦及损失,但是我们可以看到这样处罚的力度与公正性,不仅给污染者一个沉痛的教训,也给世人一个警示。
2.美国政府的行政举措。历史上处理类似污染的实践表明,处理进程的缓慢使得受害者通过传统司法途径追索赔偿的努力不仅艰难,还往往陷入“迟来正义”的僵局,而行政力量与司法制度的结合将会使索赔行动更有效率。墨西哥湾漏油事件发生后10天,美国政府就确认英国石油公司为事故责任方,应承担一切清污工作和可能的花费。美国政府处理墨西哥湾漏油事件的行政举措包括:
第一,建立应急预案。事故发生后,美国迅速成立了由l6个联邦政府部门组成的漏油应急反应指挥中心“Restore The Gulf”,总体负责应对危机,并且每个州政府都建立了地区意外事故应急预案(简称ACP),这是对已有应急制度的进一步强化,该项预案在应对溢油事故中起了联系所有利益相关方的作用,在有效协调各方力量的同时及时按照当地情况迅速调配物资。[6]
第二,加强政府监管。在政府的督促下,不到两个月,英国石油公司设立了200亿美元的赔偿基金。事故发生当天,奥巴马政府就要求调查机构30天之内拿出事故调查报告。事故发生后,美国政府重建了联邦海底钻探监管体系,增加了监管预算与培训,并提高监管标准以跟得上近海钻探领域的技术进步。另外,政府组织技术专家编写图文并茂、通俗易懂的油污清理技术导则用以指导清污工作的有效进行,同时加强对环境的监控工作,为以后研究提供数据基础。[7]
第三,发动群众力量。美国民众有着强烈的环保意识,政府广泛调动了社会公众力量参与事故处理,如征集商业船只或雇佣当地居民驾驶自有渔船进行出海清污或者救灾货物运输工作等。
三、我国加强海洋环境保护的对策
美国政府在应对墨西哥湾漏油事件时所采取的策略、做法值得借鉴。我们必须在海洋环境保护方面加大力度。
1.增强海洋环境保护意识。政府作为海洋环保工作的领导者,需加强海洋管理的主动性,把海洋环境保护纳入重要的管理议程。各级政府要认识到海洋环境保护对促进可持续发展具有重要的战略性意义,利用自身的影响力,大力进行保护海洋环境的宣传教育,营造保护海洋环境的氛围,提高公众的海洋意识和海洋权益维护意识,使公众认识到 “海洋存亡,匹夫有责”。同时实施“海洋保护从娃娃抓起”工程,加强对青少年的海洋环保引导教育,确保海洋环境保护后继有人。要帮助企业转变固有的“牺牲环境换取经济利益”的观念,明确海洋环境是企业持续发展的依托,只有保护海洋才能更好地利用海洋。[8]
2.完善我国海洋环境保护法。我国的《海洋法》已经实施了近22年,在此期间,海洋环境污染事件层出不穷,污染问题越来越严重,表明旧的法律已经不能适应海洋环境保护的需求,亟需完善。第一,扩大环境污染法律范围并放宽诉讼条件。要允许政府、公众或其他利益相关者作为诉讼单位,并且允许受害区域居民提起集体诉讼,以最大限度地保障受害者的权益。 第二,加大环境污染的处罚力度。 (下转第95页)(上接第92页)古语有云:“告之以直而不改,必痛之而后畏。”可以借鉴美国《石油污染法》提高最高罚款金额,可以有条例补充特殊情形,罚款金额上不封顶。这样才能让潜在的海洋环境污染者有所忌惮。第三,要求海洋开发公司缴纳生态风险基金。政府需认识到海上作业活动的风险性,提前做好应对事故准备,如提出污染标准,要求海洋开发公司预先缴纳生态风险基金等。一旦事故发生,可以预先提取基金进行污染处理工作,以免酿成更大的损失。
3.加强海洋环境保护的日常监管。海洋生态环境监管工作必须做到事前控制,严加防范。由于海上作业具有高技术含量、高风险的特点,在海洋开发中政府相关部门的日常监管就显得尤为重要。要切实履行监管职责,加强对海上作业活动的约束及对企业行为的监督,提高风险应对能力。要调整我国目前的海洋管理体制,明确“九龙治水”中“九龙”各自的职责所在。要通过定期与不定期检查,实时控制海上作业情况。另外,可设立专门的海洋监管机构,加强国家对海洋管理的监控与指导。[9]
4.提高应对海洋环境污染事件的能力。建立海洋环境事故应急体系,包括解决此类事故的法律制度,抢救、协调机制,行政力量的运用,各种社会资源的调度等。同时加紧研发处理海洋环境污染的新技术和监管技术,以跟得上海洋作业活动的发展。[10]通过司法与行政力量的结合以提高污染事件的处理效率。
参考文献:
[1]王社坤,陈若英,王成.康菲漏油事件的法律追问[N].光明日报,2011-09-22.
[2]养殖户损失约13亿,康菲自称未收到索赔要求[EB/OL].新 华网,2011-08-25.
[3]李志刚.墨西哥湾漏油事故各方赔偿责任划分分析及启示[J].国际石油经济,2010,(8).
[4]夏禹.从国际法的视角分析墨西哥湾漏油事件的司法解决途径[J].法与实践,2011,(2).
[5]靳婷.从英国石油公司墨西哥湾漏油事件看美国刑事责任的追究机制[J].中国检察官,2010,(12).
[6]刘亮,范会渠. 墨西哥湾漏油事件中溢油应对处理方案研究[J].中国造船,2011,(7).
[7]吴晓青.墨西哥湾漏油事故处理之鉴[J].证券市场周刊,2011,(11).
[8]李百齐.加强海洋管理,保护海洋环境[J].理论界,2007,(12).
21世纪初,生态文明作为一种新的价值观进入人类现实生活中。这是人们从文化的视角思考环境问题的结果,是人类文明的一次重大进步。我国是一个海洋大国,在海洋的战略地位不断提高的今天,如何坚持生态航运建设,保护海洋环境,发展海洋运输,维护海洋生态系统的平衡,建立全球可持续发展的伦理观,是一个关系着经济社会发展的大问题。
一、 以生态文明为基点促进海洋运输发展
1.生态文明的内涵 。生态是指生物在一定的自然环境下存在和发展的状态。[1]文明是社会的进步状态,是人类改造世界的物质和精神成果的总和。生态文明则指以人与自然和谐发展、共生共荣为目标的社会进步状态,是协调人与自然关系的文明。它以可持续发展为依据,以尊重和维护生态环境为目标,以强调人的自觉与自律为基点。人类文明大体上经历了原始文明、农业文明、工业文明的阶段,现在正在向生态文明阶段迈进。生态文明的提出,是人们对可持续发展理论认识深化的必然结果。
党的十七大报告首次提出生态文明建设,不但成为新时期实现全面建设小康社会奋斗目标的新要求,也是发展生态海运的基点。
2.我国海洋运输的历史与现状。海洋运输简称海运,是国际物流中最主要的运输方式。通常指使用船舶通过海上航道在不同国家和地区的港口之间运送货物的一种方式。海洋运输历史悠久,源远流长。在中国,7000年前我们的祖先就“刳木为舟,剡木为楫”;到了隋唐五代和宋元时期,海上丝绸之路形成并繁荣起来;我国航海家郑和先后七次下西洋,遍访亚非各国,在整个世界航海史上,竖起了一座永垂史册的丰碑。人类海洋运输的初始动力主要是依靠人力与自然力,海洋运输范围有限,再加上世界经济贸易数量较小等原因,近代以前的海洋运输并没有给海洋环境造成很大的不良影响。
当今时代,随着科学技术的突飞猛进,航运科技进步日新月异,海洋运输发展迅猛。表现为船舶大型化、专业化、高速化、自动化、电子化……发生了划时代的变革。 近年来, 随着经济的高速发展,我国已经成为世界上最重要的海运大国之一。港口吞吐量和集装箱吞吐量迅速发展,如上海港吞吐量自2005年跃居世界第一大港。我国沿海矿、煤、油、箱、粮五大运输系统基本建立,港口货物吞吐量和集装箱吞吐量连续五年位居世界第一。目前,随着21世纪海洋战略地位的凸显,人类纷纷把目光投向海洋,中国近海海域已成为世界上最繁忙的海域之一,海洋运输进入了深度发展的时代,同时对海洋环境产生的负面影响愈演愈烈。
3.发展生态海运的必要性。从徐福东渡到麦哲伦远航,从哥伦布发现新大陆到郑和多番下西洋,海洋为人类文明的历史发展提供了波澜壮阔的舞台;从姜根迪如的第一颗冰融到崇明岛外的碧波浩渺;从河姆渡的独木之舟到万吨巨轮乘风本文由收集整理破浪连通了五洲四海,我国的航运业正由一个海运大国向一个海运强国迈进。据专家分析,进入21世纪,我国海运发展大体经历2001—2004年的战略准备阶段,2005—2010年战略框架阶段,预计到2020年我国将成为世界海运强国。
长期以来,海运作为国民经济基础性和服务性产业,为我国经济社会和对外贸易的发展发挥了重要的支撑和保障作用。海洋运输是国际贸易中基本的运输方式, 古往今来,海洋运输以其运量大、运费低、航道四通八达等优势备受人们青睐。当今世界经济联系更为紧密,贸易往来频繁,国际贸易总运量中的2/3以上,我国进出口货运总量的约90%以上都是利用海上运输。它不仅节省了大量外汇支付,而且还赚取了更多的外汇收入。既保障国家经济利益,又提高国际地位。虽然随着航运事业的蓬勃发展,人类利用海洋创造了空前的经济繁荣景象。但是,海洋运输的负面效应不容小觑。因而发展生态海运是“海洋全球化”的时代要求,是建设“海洋强国”的必然选择,也是我国“十二五”规划的重要组成部分。
二、以生态文明为视角审视海洋运输对海洋环境的负面影响
海上运输的发展一方面促进了经济发展,另一方面也带来一系列的环境问题,船舶运输造成的海洋环境污染不容忽视。最近相关研究发现,仅200多艘商船每年排放的颗粒物就达约9980吨,而全球每年排放的氮氧化物气体中30%来自海上船舶。[2]海洋运输对海洋环境的负面影响大抵可为以下方面:
首先,船舶航行产生的海洋垃圾污染使大海遭受了致命的劫难。20世纪末全世界每天大约有近2000万名乘客在海上旅行,每年产生垃圾近3万吨。以此做不完全推算,全世界每天在海上航行的商船约万艘,游艇数百万艘,渔船约几十万艘,加之各国在海上游弋的军舰、航母等产生的垃圾和由于各种海难事故沉没的船体均计算在内,那么全世界由于海上航行每年产生的固体垃圾总计有600多万吨。大量废物堆积在海底,使五彩斑斓的海底世界严重污染,海水水质和海洋生态环境急剧恶化。[3]
其次,海上船舶溢油污染海洋环境。 我国是航运大国,也是石油进口大国,近年来的石油进口量均在亿吨以上。石油水上运输量的逐年递增,也增加了船舶发生溢油事故的风险。何谓海上船舶溢油?一般指油船在航行途中由于意外状况而发生的海难事故,以至在很短时间内使大量石油倾泻进海洋,造成海洋环境污染。这种溢油事故频繁发生,仅在21世纪的前5年内,我国海域发生的大型溢油污染事件就已经多达80多起。据有关资料显示,2009年11月1日凌晨2时55分左右,受强风浪影响,靠泊在长江口嵊泗绿华锚地的伊朗籍“zoorik”轮发生移锚后在西绿华山北岸触礁,船体破损进水,11月3日船体发生断裂,船舱内500余吨重燃油及100余吨轻质燃油大量外泄。事故发生后,虽然海事部门及时采取了拦油、吸油等清污、打捞措施,但仍有近100吨燃料油泄漏入海,油污在海流、风浪、潮汐的共同作用下迅速扩散,造成绿华海域严重污染。经有关部门评估,这次溢油事故对海洋生态环境和当地养殖企业造成的损失高达人民币7000余万元,为清理油污支付的费用达3000余万元。但是,生态学家认为,赔偿额再大,也无法弥补污染给当地生态环境造成的危害。[4]因此原油泄漏往往会给海域的生态系统带来灾难性的破坏。国家海洋局相关数据显示,由重大船舶油污事故、石油勘探开发等造成的原油污染事件屡屡发生,给国家经济、海洋环境以及人民的生产生活带来了极大影响。
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再次,危险化学物品泄漏破坏海洋生态环境。目前,我国危险品运输量年均超过100万吨。化学品一旦发生大规模泄漏,通常会引起严重的环境灾难。有些化学品干扰生物体的细胞生长过程,并且因此而直接导致其死亡;有些化学物质虽不会直接引起生物体死亡,但会破坏其生理或行为活动(例如减少产卵、繁殖量等),或产生某些生物体和分子化学影响(如破坏卵体基因,使染色体反常,抑制免疫力等);某些化学品在一定环境达到一定的浓度值后,可能会对生态系统产生不利的影响(如损害生态,破坏物种,降低生物多样性,降低能量流,较大型生物迁居,寿命较短物种幸存数量减少)。[5]危化物泄漏往往对海洋生物产生灭顶之灾。
最后,部分海员海洋环保意识淡薄,故意违章排放。为防止船舶污染海洋环境,船舶所有人按照相关公约、法规的要求配置了相应的船舶设备、装置和材料,配备适任、健康、合格的海员。但仍有部分海员素质不高,海洋环境保护意识不强,不能严格遵守有关公约、法律、规范中关于船舶防污染的规定,对船舶设备的维护保养不够,管理不善,未使机器处于良好的技术状况,随时启动船舶防污设备。未运用良好的船艺靠离码头、安全航行,未遵守各项操作规程,故意违章排放污染物,造成了对海洋环境的污染。
此外,由于其他海上事故、海洋石油勘探开发以及因人为进行海上倾废等原因致使各类有害物质进入海洋等,海洋生态系统平衡也因此遭到严重破坏。目前每年排入海洋的石油污染物约1000万吨,此种情况的出现,致使大面积海水被油膜覆盖,海洋生物大量死亡,严重影响海产品的价值,以及其他海上活动。
三、以生态文明为目标强化海洋环境保护的对策
建设生态海运是一个系统工程,需要方方面的努力。我们要坚持建设生态文明、低碳环保、可持续发展的海洋运输业。必须加强培育船员爱护海洋的意识,积极开展低碳环保的道德实践,同时还要让环保的理念深入人心,不断推进技术创新,强化我国海洋运输对海洋环境保护的有效对策。
1.培养海员海洋环境保护理念。在海上运输过程中,海员是最重要的参与者。因而,海洋环境的有效保护,在很大程度上取决于海员。必须培养他们爱护海洋的理念,对他们进行系统、全面、专业的海洋环保、建设生态海运教育。深入宣传、普及《海洋环境保护法》以及自2010年3月1日起施行的《防治船舶污染海洋环境管理条例》等相关法律知识。使其清楚地意识到船舶泄漏或排放污染物造成海域污染、人身伤亡及其他经济损失,可归结为海上侵权行为,需承担相应的法律责任与其他责任,从而积极地维护海洋生态平衡,珍惜海洋资源,保持大海的清澈湛蓝,使海员们自觉严守《海洋环境保护法》及其他防污染的条例、公约,按照排污规定严格控制排放含油、含有毒的污水,严防有害物质跑冒滴漏现象的出现。
2.开展海洋运输低碳、环保的道德实践活动。海洋运输行业是耗能大户,具有节能减排的巨大潜力,要加快建立以低碳环保为特征的海洋运输体系。加强节能技术的创新、推广和利用,最大限度地减少海洋运输对海洋环境的污染以及对能源的消耗。有学者指出,科学谨慎地规划航线,在不违反避碰规则,不影响航行安全的条件下,使船舶跑经济航速和经济航线,努力降低燃油单耗;合理配载,适当调整吃水和吃水差,在尽量减少压载水操作、保证船舶稳定性和强度符合要求的前提下,减少燃油消耗。在日常生活中,教育海员不准随意排放污染物,油轮或油糟的压载水、洗舱水以及船底含油污水、有毒有害物质的甲板污水,都不得随意排放入海,均会减少海洋污染。广泛深入地组织开展节能减排先进典型示范推广等活动,使其在海洋运输低碳、环保的道德实践活动中起到引领作用。
3.培育全民性海洋环境保护伦理观。为了更好地维护海洋生态平衡,保护海洋环境,提高公民的环保意识与公德意识,基层单位,社区组织,每个家庭,都要弘扬生态文明,传播环保文化,积极行动起来,从点滴做起,从自我做起,为海洋生态环境建设做出应有的贡献,积极落实 “十二五”规划,真正把海洋环境保护作为一项崇高的事业来做。应采用多种方式,并充分发挥新闻媒体的舆论导向和监督作用,不断增强人们的忧患意识、责任意识和工作自觉性、创造性。牢固树立可持续发展的科学发展观和节约、清洁、生态消费、保护海洋环境的科学理念,建设生态文明新风尚。
4.发展技术创新,控制船舶溢油与其他海洋油气污染。航运科技创新在控制船舶溢油与其他海洋油气污染方面发挥了重要的引领和支撑作用。据专家分析,首先要大力开发和引进船舶节能减排新技术,包括研发应用新一代节能环保型运输船舶,提高主机运行效率,达到高效航运,使得船体在水中的阻力减轻,油耗减低,废气排放减少,达到既节能又环保的目标。并且要坚定不移地走科技创新之路,有效控制船舶溢油,努力引领国际生态海洋运输技术发展。不断推进我国海洋运输业国际竞争力的整体跃升。
5.完善航运法律、法规与海洋环境保护伦理规制。全面实施生态航运,是一项长期、艰巨的任务,需要我国有关方面持续不懈地努力与全社会的关注。首先应切实履行相关国际公约、法规。还要积极、主动地参与其制订、修订工作,结合我国的利益需要和实际情况,提出相关建议,努力把船舶运输对海洋环境的危害降至最低水平。并且在行业部门广泛、深入地宣传相关的法律规章。各级主管部门、航运企业在管理中实行责任到人,追究相应的直接事故责任、领导连带责任,强化环境保护政策法规的执行力度。同时建立健全我国海洋环境保护伦理规制,海运各行各业规范职业道德准则,确实使生态航运与海洋环境保护落实到位。
6.建立油污灾害修复基金与船舶运输海洋环境保护表彰基金。由于石油使用广泛且污染潜在危害大,海运石油的货主、储存、运输和使用者应共同对石油的潜在油污危险负有环境保护的责任。不应完全归责于政府,而应对油污责任方收取一定数量的防治石油污染损害费用,建立油污灾害修复基金。为油污损害评估、赔付、清除油污行动、复原环境、恢复正常的生产和生活提供资保障。并建立船舶运输海洋环境保护表彰基金,抓好先进典型,树立海洋环保奋斗目标。大型航运企业、港口公司应与政府携手定期举办各种类型国际海运发展论坛,积极参与国际海运问题研究。应加强与各航运国的联系、合作与交流工作,保证国际海上运输多快好省地发展。
关键词 海洋环境污染 海洋灾害 海洋工程与海洋环境相互作用
随着沿海经济的迅猛发展,近海海域遭到越来越严重的污染,使海域环境质量明显下降,生态环境日趋恶化,并对生物资源和人体健康产生有害影响。近海水域的污染已成为世界各国,特别是象我国这样具有相当长的海岸线和众多海湾的国家所共同关心的环境问题。海洋经济的发展还面临严酷的海洋自然环境,海洋灾害直接影响着海洋经济的发展规模、速度和效益,精确预报海洋灾害的发生、发展和应该采取何种防灾、抗灾和减灾工程措施,也成为严重关注的环境问题。为了开发海洋中的空间、矿产、渔业、能源等物质资源,需要在海上进行各类工程建设,在目前科技日益发展的情况下,工程建设的规模日益巨大,这些大规模的工程建设和海洋环境之间的相互作用也将是开发海洋中的一个应引起特别关注的重要问题。为了适应我国海洋经济的快速发展,海洋环境的日益恶化,海洋灾害的频发和海洋工程向大型化发展,近海石油气田的开发,以及海岸带开发过程中的后效问题的研究需要,针对我国重大海洋环境与保护问题开展研究是十分必要和迫切的。
在这方面,重点需要开展的研究课题大体上有三类。第一类课题是海洋环境特征对各类污染物作用的机理和规律研究,第二类课题是海洋工程设施防灾、抗灾和减灾研究,第三类课题是海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用吸防治措施与对策。
一、海洋环境特征对各类污染物的作用机理和规律研究
以海洋流体动力对各类污染物迁移、扩散、转化规律的研究为基础,考虑各种自然环境因素(浪、流、风、光、温度、湿度)、物理因素(扩散、挥发、沉降、吸附、释放)、化学因素、生物因素的作用,揭示污染物在海洋复杂条件下的运动及演变规律,并建立海洋水质预测预报模型。此外,近年来,在我国沿海海域,赤潮频发严重。因此,除了加强赤潮的监测和预报外,也应加强在建立赤潮生长机理和发展规律方面的研究工作。
此项研究应通过现场观测、物理模型实验和数学模拟研究相结合的方法来进行。由于现场观测工作耗资巨大,且受到许多客观条件的限制,所获得的数据往往有许多综合因素的共同作用,很难将其中的单因素影响分离出来,因此,往往只能用它来作为对某一水质预测预报模型进行检验其可行性和精度的一个实例。
用数学模拟方法来建立海洋水质预测预报模型是一个较为有效的方法。目前,在这方面国内外已有不少水质预测预报模型,这些水质预测预报模型大体上都基于以下几方面的模型:水流数学模型;波浪数学模型;液流相互作用模型;近海海域污染物迁移转化数学模型。
在水流数学模型研究方面,对于较大范围的海域,通常可采用深度平均的潮流教学模型,对于紊动影响不显着的海域,可不考虑湍流影响,而对于湍流效应显着的区域,如排污口近区,则应考虑湍流效应。此外,采用坐标变换,可建立一种能够考虑复杂地形和套流效应的三维潮流数学模型,这样才能够较好地重现实际海域的三维潮流特征。在较小范围的水域,水流数学模型可以以N-S方程和通用的k-(湍流模型为基础,针对水温和盐度分层流的流动特性,考虑浮力对紊动的影响,建立用于模拟同时存在温度和盐度梯度这一类密度分层流的k-(单流体数学模型。也可以基于多流体模型的基本概念,分别对两相本身的湍流输运规律以及相间相互作用规律进行模拟,建立两相湍浮力分层流的双流体数学模型。
在波浪数学模型研究方面,可应用BI—CGSTAB法求解由椭圆型缓坡方程离散得到的代数方程组,以提高求解效率。从水波发展方程出发,可导出一种用于大区域波浪变形问题的数学模型。通过引入弱非线性波色散关系,可使双曲型缓坡方程能够有效地考虑波浪的非线性效应。对高阶Boussinesq方程的进一步研究,可使方程的色激性从入水到深水都达到很高精度,并提高方程的非线性精度,可以更精确的计算较深水域波浪的非线性特征。
针对带自由表面的波浪场问题,通过把能有效模拟自由面形态的N— S方程和波能平衡方程的结合,可导出一个能考虑破波能量损失的抛物型缓坡疗程,用这个方程可模拟规则波和不规则波破碎引起的波高变化。建立沿岸流数学模型,可模拟海岸上波高变化和破碎波波高、波浪增减水和沿岸流。
在波流相互作用模型的研究方面,对于弱流情形,可采用一种考虑流影响的修正的合流缓坡模型;对于强流情形,可采用在Botssinesq方程中考虑流影响的模型。可以将辐射应力的计算公式与抛物型缓坡方程中的待求变量联系起来,建立一种辐射应力计算的新方法,用该方法可对较大区域均匀斜坡地形上的波浪辐射应力进行数值模拟。
在近海海域污染物迁移转化数学模型研究方面,基于N一S方程所建立的深度平均的二维应力一通量代数全场模型,可对非对称潮流作用下的侧向岸边排放问题过分数值模拟。以研究近海海域污染物迁移转化的三维预报系统作为目标,在分析近海环境中各种物理、化学和生物现象的基础上,针对近海海域水污染的特点,从三维湍流模型出发,在动量方程中引入表面风应力、底部切应力以及柯氏力的作用;在输运方程中引入反映物理、化学、生物等作用的源、汇项,可建立一个统一考虑物理、化学和生物等过程综合作用的近海海域污染物迁移转化的三维预报模型,它可为环境评价、水质规划、污染控制以及水域排污工程设计等提供重要的科学依据;同时对确定水域环境容量,从而制定水域环境保护策略,也具有十分重要的理论价值和应用前景。
应该指出,在海洋水质预测预报模型研究方面,数学模拟无疑是一种十分有效的手段,但不论是何种数学模型,其模型中所需的必要参数和边界条件的处理是研究水质模
型的技术关键,直接影响到水质模型的科学性和预测能力。而这些必要的数据是无法从数学模型本身来取得的,有些可以通过现场观测来得到,但其中一些最基本的卷数是要通过基本机理的研究才能得到,在这方面物理模型实验研究将是一个有效的手段。 能模拟海洋动力因素的先进实验设备,现代化的量测仪器和测试系统是开展物理模型实验研究的必备条件。进一步完善PIV和LIF的浓度场、速度场同步测量系统,可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直结构,获得流场中水质点速度的空间分布和时间过程;并同步获得波浪及波流相互作用下浓度场的空间及时间变化过程,可用以分析定量污染物团在波浪及波流相互作用下扩散的基本特征和扩散系数。
二、海洋灾害的精确预报及海洋工程设施防灾、抗灾和减灾的研究
海洋灾害主要包括风暴潮、海浪、海冰、海啸、赤潮及海岸侵蚀等。90年代以来,我国海洋灾害所造成的损失每年达上百亿元人民币,是世界上海洋灾害最严重的国家之一。海洋工程结构的投资费用很高,一旦发生破坏,将会造成重大的人员伤亡和巨额财产损失(如1969年渤海冰推倒“海二井”平台,1989年风暴潮损失超6亿元,1991年DB29销管船在南海通台风翻沉等)。当前我国海洋能源开发与海洋空间利用的绝大部分活动是在近海和极浅海海域。为了保证在这些海域所建造的工程设施能够安全服役免遭破坏,面临的首要问题是弄清这一海域中严酷和复杂多变的环境因素。我国东临西北太平洋,每年出现的台风数目占全球的38%,其中对我国可能造成灾害的台风每年有7—8个。每当台风在我国登陆或接近我国沿海通过时,都会在沿岸局部地区产生风暴潮,形成风暴潮灾害。
在我国北方海域(渤海和北黄海),冬季由于受寒潮影响,沿岸地区每年都有结冰现象,结冰严重的年份则出现冰害。若对这些海洋灾害估计不足将会带来巨大的损失。渤海重叠冰与堆积冰的形成,不但可给结构物以强大的冰压力,而且由于冰激引起的振动作用,也会给海洋平台的使用和安全带来巨大的损害。而冰区溢油的迁移规律及预防和清理技术,至今尚未进行过深入的研究。对近岸大面积冰排和海上浮冰,在波浪、潮汐作用下都会引起海冰的断裂,断裂后冰块的尺度直接影响其对结构物的作用。在渤海海域建造的海洋平台,为了抵抗冰害,往往建成正、倒锥体的结构型式,冰排对锥体结构的冰荷载及与其的动力相互作用,也是目前尚未解决的课题。在海冰力学的研究中,除进行理论分析和数值模拟外,实验研究也是一个重要的手段。在实验研究中,模型冰可采用冻结模型冰和非冻结模型冰来进行,它们各有其优缺点,发展这两种技术是海冰力学研究中的一个课题。
我国是一个多地震的国家,海域中时有地震发生。强烈的地震将有可能是海上工程设施的主要破坏荷载。如果一旦在地震中结构物(海洋平台、钻井船、人工>文秘站:
近年环太平洋地区地震的频度和强度都在上升,造成重大灾害。大型海上工程在地震作用下的安全性,特别是抗震防灾的基本原理和减震技术措施需要认真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的响应和振动破坏机理更有待深入研究。日本阪神地震记录资料表明,地震及由此引发的巨浪共同作用对水中和岸边建筑物造成的破坏十分严重。水工建筑物的这类破坏机理,至今国内外对此都很少研究,且由于试验条件的限制,国内外对此方面的试验研究工作开展极少。这是海上水工建筑物抗震研究中的一个新领域。
以下的一些研究内容将是为解决海洋工程设施抗震措施中的关键技术所必需考虑的,如近海环境地震危险性分析,设计地震动参数和频谱特性,强震海底多维地震动及其空间分布规律,地震波传播特性及地震动输入机理;海域中大型海上水工建筑物在地震作用下,考虑周围水介质影响的结构振动破坏机理、振动控制、地震动时颇联合分析模型和输入机制、非线性动力分析和动力破坏试验;核电站海域工程建筑物抗地震性能,海洋采油平台及地下输油管线与地基土动力相互作用,码头及护岸建筑物地震稳定性;海域中水工建筑物的性能设计和地震设防标准等。
海上水工建筑物在长期运行过程中健康状况逐渐恶化,其损伤主要来自两个方面:其一是结构的老化、疲劳、超载、内部损伤(裂缝)、地基沉降变形以及环境的物理化学损伤(低温、冻融、大气侵蚀)等;其二是设计不周或设计标准偏低,施工质量差,原材料不合格,管理维护不善等。大型海上水工建筑物的损伤和事故都将对国民经济的发展造成重大的影响。
因此,发展以下的一些技术和方法将是十分重要的。如在考虑海洋环境荷载在幅值。时间及方向上的随机性所导致结构安全的不确定性情况下,对现役海洋工程结构进行健康诊断和评估剩余可靠度的理论;结构健康状态及损伤检测的新技术和新方法;结构病害治理用的新材料、新技术和新方法;海洋工程结构在多种复杂海洋环境条件下(风、浪、流、冰、地震等)的可靠度和优化理论研究,设计与建造新型抗灾工程结构;研究和设计使海洋工程结构物在设计使用期限内有足够的安全度,而在退役之后又便于拆除的各种工程措施。
为了及时掌握海洋环境的风云变幻和灾害的可能来临,发展海洋环境及灾害的预报技术是非常必要的。为此需要建立以下一些系统,如建立由近海到远海的海洋环境及灾害观测网络、预报与预警系统、沿岸防灾准备和各类应急处理系统;以主要海域和海岸带区域经济发展为背景,进行重点研究,建立数字化的海洋环境信息系统模型与结构;以及建立海岸和近海工程设施防灾减灾数字信息系统,将海岸和近海工程与网络技术人算机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合,建立数学物理模型,通过多媒体技术,形象化地描述灾害成因、发生机理、传播规律、模拟灾害破坏的过程,建成智能化的防灾、抗灾和减灾决策支持系统。
三、海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用及防治措施与对策
为了充分利用海洋空间,现代海洋空间利用除传统的港口和海洋运输外,正在向海上人造城市、发电站、海洋公园、海上机场、海底隧道和海底仓储的方向发展。人们现已在建造或设计海上生产、工作、生活用的各种大型人工岛、超大型浮式海洋结构和海底工程,估计到21世纪,可能出现能容纳10万人的海上人造城市。我国澳门和日本已经在海上建成了人工岛海上机场。为缓解紧张的陆地资源及减少城市噪音等,日本已经于99年8月在东京湾用6块380米长,60米宽的矩形漂浮钢板拼装海上漂浮机场。
由此可见,随着海洋资源与空间的开发利用,各类海上工程建筑物数量不断增多、规模日益复杂和庞大,保证这些海上工程设施的安全运行及采取海洋工程防灾减灾措施将越来越重要。海岸带和近岸海域是各种动力因素最复杂的地区,但同时又是经济活动最为发达的地区,海上工程建设如果考虑不当将会在一定程度上引发环境灾害。工程设施可能破坏原有海岸带的动态平衡,影响岸滩的冲淤变化。海上回填和疏浚会改变海岸的形态,破坏某些海洋生物赖以生存的栖息地,若对含有污染物的疏浚污泥倾抛处理不当则会造成二次污染。海上石油生产中的溢油事故将对海洋环境造成极其严重的污染。日益增多的海上退役工程设施如果不及时处理也将会逐渐成为海上障碍物以致引起公害。海洋工程抗灾减灾的任务是一方面要保证最大限度地减少自然界海洋灾害带来的报失,另一方面又要避免人为造成的海洋环境灾害。
随着人类对海洋资源的不断开发和利用,海洋环境保护与人类生产实践活动协调发展日显重要。如港口开发中的环境问题,主要内容包括:航道、港池开挖、疏浚引起的泥沙输运及其疏浚物抛放对海洋环境的影响,深水港口水工建筑物、大型人工岛、超大型浮式结构的环境和生态影响;破波带及其附近水域沿岸流对物质输运扩散规律研究;大型海岸工程、岸滩保护和整治工程引起的海域环境的变迁和海岸演变;海岸演变、防护及开发利用新概念的原则与理论,如由于工程措施所引起的海岸动力学、生态学、社会经济学及与环境关系的综合分析与协调。
随着
关键词海洋环境污染海洋灾害海洋工程与海洋环境相互作用
随着沿海经济的迅猛发展,近海海域遭到越来越严重的污染,使海域环境质量明显下降,生态环境日趋恶化,并对生物资源和人体健康产生有害影响。近海水域的污染已成为世界各国,特别是象我国这样具有相当长的海岸线和众多海湾的国家所共同关心的环境问题。海洋经济的发展还面临严酷的海洋自然环境,海洋灾害直接影响着海洋经济的发展规模、速度和效益,精确预报海洋灾害的发生、发展和应该采取何种防灾、抗灾和减灾工程措施,也成为严重关注的环境问题。为了开发海洋中的空间、矿产、渔业、能源等物质资源,需要在海上进行各类工程建设,在目前科技日益发展的情况下,工程建设的规模日益巨大,这些大规模的工程建设和海洋环境之间的相互作用也将是开发海洋中的一个应引起特别关注的重要问题。为了适应我国海洋经济的快速发展,海洋环境的日益恶化,海洋灾害的频发和海洋工程向大型化发展,近海石油气田的开发,以及海岸带开发过程中的后效问题的研究需要,针对我国重大海洋环境与保护问题开展研究是十分必要和迫切的。
在这方面,重点需要开展的研究课题大体上有三类。第一类课题是海洋环境特征对各类污染物作用的机理和规律研究,第二类课题是海洋工程设施防灾、抗灾和减灾研究,第三类课题是海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用吸防治措施与对策。
一、海洋环境特征对各类污染物的作用机理和规律研究
以海洋流体动力对各类污染物迁移、扩散、转化规律的研究为基础,考虑各种自然环境因素(浪、流、风、光、温度、湿度)、物理因素(扩散、挥发、沉降、吸附、释放)、化学因素、生物因素的作用,揭示污染物在海洋复杂条件下的运动及演变规律,并建立海洋水质预测预报模型。此外,近年来,在我国沿海海域,赤潮频发严重。因此,除了加强赤潮的监测和预报外,也应加强在建立赤潮生长机理和发展规律方面的研究工作。
此项研究应通过现场观测、物理模型实验和数学模拟研究相结合的方法来进行。由于现场观测工作耗资巨大,且受到许多客观条件的限制,所获得的数据往往有许多综合因素的共同作用,很难将其中的单因素影响分离出来,因此,往往只能用它来作为对某一水质预测预报模型进行检验其可行性和精度的一个实例。
用数学模拟方法来建立海洋水质预测预报模型是一个较为有效的方法。目前,在这方面国内外已有不少水质预测预报模型,这些水质预测预报模型大体上都基于以下几方面的模型:水流数学模型;波浪数学模型;液流相互作用模型;近海海域污染物迁移转化数学模型。
在水流数学模型研究方面,对于较大范围的海域,通常可采用深度平均的潮流教学模型,对于紊动影响不显著的海域,可不考虑湍流影响,而对于湍流效应显著的区域,如排污口近区,则应考虑湍流效应。此外,采用坐标变换,可建立一种能够考虑复杂地形和套流效应的三维潮流数学模型,这样才能够较好地重现实际海域的三维潮流特征。在较小范围的水域,水流数学模型可以以N-S方程和通用的k-(湍流模型为基础,针对水温和盐度分层流的流动特性,考虑浮力对紊动的影响,建立用于模拟同时存在温度和盐度梯度这一类密度分层流的k-(单流体数学模型。也可以基于多流体模型的基本概念,分别对两相本身的湍流输运规律以及相间相互作用规律进行模拟,建立两相湍浮力分层流的双流体数学模型。
在波浪数学模型研究方面,可应用BI—CGSTAB法求解由椭圆型缓坡方程离散得到的代数方程组,以提高求解效率。从水波发展方程出发,可导出一种用于大区域波浪变形问题的数学模型。通过引入弱非线性波色散关系,可使双曲型缓坡方程能够有效地考虑波浪的非线性效应。对高阶Boussinesq方程的进一步研究,可使方程的色激性从入水到深水都达到很高精度,并提高方程的非线性精度,可以更精确的计算较深水域波浪的非线性特征。
针对带自由表面的波浪场问题,通过把能有效模拟自由面形态的N—S方程和波能平衡方程的结合,可导出一个能考虑破波能量损失的抛物型缓坡疗程,用这个方程可模拟规则波和不规则波破碎引起的波高变化。建立沿岸流数学模型,可模拟海岸上波高变化和破碎波波高、波浪增减水和沿岸流。
在波流相互作用模型的研究方面,对于弱流情形,可采用一种考虑流影响的修正的合流缓坡模型;对于强流情形,可采用在Botssinesq方程中考虑流影响的模型。可以将辐射应力的计算公式与抛物型缓坡方程中的待求变量联系起来,建立一种辐射应力计算的新方法,用该方法可对较大区域均匀斜坡地形上的波浪辐射应力进行数值模拟。
在近海海域污染物迁移转化数学模型研究方面,基于N一S方程所建立的深度平均的二维应力一通量代数全场模型,可对非对称潮流作用下的侧向岸边排放问题过分数值模拟。以研究近海海域污染物迁移转化的三维预报系统作为目标,在分析近海环境中各种物理、化学和生物现象的基础上,针对近海海域水污染的特点,从三维湍流模型出发,在动量方程中引入表面风应力、底部切应力以及柯氏力的作用;在输运方程中引入反映物理、化学、生物等作用的源、汇项,可建立一个统一考虑物理、化学和生物等过程综合作用的近海海域污染物迁移转化的三维预报模型,它可为环境评价、水质规划、污染控制以及水域排污工程设计等提供重要的科学依据;同时对确定水域环境容量,从而制定水域环境保护策略,也具有十分重要的理论价值和应用前景。
应该指出,在海洋水质预测预报模型研究方面,数学模拟无疑是一种十分有效的手段,但不论是何种数学模型,其模型中所需的必要参数和边界条件的处理是研究水质模型的技术关键,直接影响到水质模型的科学性和预测能力。而这些必要的数据是无法从数学模型本身来取得的,有些可以通过现场观测来得到,但其中一些最基本的卷数是要通过基本机理的研究才能得到,在这方面物理模型实验研究将是一个有效的手段。
能模拟海洋动力因素的先进实验设备,现代化的量测仪器和测试系统是开展物理模型实验研究的必备条件。进一步完善PIV和LIF的浓度场、速度场同步测量系统,可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直结构,获得流场中水质点速度的空间分布和时间过程;并同步获得波浪及波流相互作用下浓度场的空间及时间变化过程,可用以分析定量污染物团在波浪及波流相互作用下扩散的基本特征和扩散系数。
二、海洋灾害的精确预报及海洋工程设施防灾、抗灾和减灾的研究
海洋灾害主要包括风暴潮、海浪、海冰、海啸、赤潮及海岸侵蚀等。90年代以来,我国海洋灾害所造成的损失每年达上百亿元人民币,是世界上海洋灾害最严重的国家之一。海洋工程结构的投资费用很高,一旦发生破坏,将会造成重大的人员伤亡和巨额财产损失(如1969年渤海冰推倒“海二井”平台,1989年风暴潮损失超6亿元,1991年DB29销管船在南海通台风翻沉等)。当前我国海洋能源开发与海洋空间利用的绝大部分活动是在近海和极浅海海域。为了保证在这些海域所建造的工程设施能够安全服役免遭破坏,面临的首要问题是弄清这一海域中严酷和复杂多变的环境因素。我国东临西北太平洋,每年出现的台风数目占全球的38%,其中对我国可能造成灾害的台风每年有7—8个。每当台风在我国登陆或接近我国沿海通过时,都会在沿岸局部地区产生风暴潮,形成风暴潮灾害。
在我国北方海域(渤海和北黄海),冬季由于受寒潮影响,沿岸地区每年都有结冰现象,结冰严重的年份则出现冰害。若对这些海洋灾害估计不足将会带来巨大的损失。渤海重叠冰与堆积冰的形成,不但可给结构物以强大的冰压力,而且由于冰激引起的振动作用,也会给海洋平台的使用和安全带来巨大的损害。而冰区溢油的迁移规律及预防和清理技术,至今尚未进行过深入的研究。对近岸大面积冰排和海上浮冰,在波浪、潮汐作用下都会引起海冰的断裂,断裂后冰块的尺度直接影响其对结构物的作用。在渤海海域建造的海洋平台,为了抵抗冰害,往往建成正、倒锥体的结构型式,冰排对锥体结构的冰荷载及与其的动力相互作用,也是目前尚未解决的课题。在海冰力学的研究中,除进行理论分析和数值模拟外,实验研究也是一个重要的手段。在实验研究中,模型冰可采用冻结模型冰和非冻结模型冰来进行,它们各有其优缺点,发展这两种技术是海冰力学研究中的一个课题。
我国是一个多地震的国家,海域中时有地震发生。强烈的地震将有可能是海上工程设施的主要破坏荷载。如果一旦在地震中结构物(海洋平台、钻井船、人工岛、输油及输气管道等)发生破坏,除其直接经济损失极大外,其次生灾害——火灾、环境污染等的后果也不堪设想。
近年环太平洋地区地震的频度和强度都在上升,造成重大灾害。大型海上工程在地震作用下的安全性,特别是抗震防灾的基本原理和减震技术措施需要认真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的响应和振动破坏机理更有待深入研究。日本阪神地震记录资料表明,地震及由此引发的巨浪共同作用对水中和岸边建筑物造成的破坏十分严重。水工建筑物的这类破坏机理,至今国内外对此都很少研究,且由于试验条件的限制,国内外对此方面的试验研究工作开展极少。这是海上水工建筑物抗震研究中的一个新领域。
以下的一些研究内容将是为解决海洋工程设施抗震措施中的关键技术所必需考虑的,如近海环境地震危险性分析,设计地震动参数和频谱特性,强震海底多维地震动及其空间分布规律,地震波传播特性及地震动输入机理;海域中大型海上水工建筑物在地震作用下,考虑周围水介质影响的结构振动破坏机理、振动控制、地震动时颇联合分析模型和输入机制、非线性动力分析和动力破坏试验;核电站海域工程建筑物抗地震性能,海洋采油平台及地下输油管线与地基土动力相互作用,码头及护岸建筑物地震稳定性;海域中水工建筑物的性能设计和地震设防标准等。
海上水工建筑物在长期运行过程中健康状况逐渐恶化,其损伤主要来自两个方面:其一是结构的老化、疲劳、超载、内部损伤(裂缝)、地基沉降变形以及环境的物理化学损伤(低温、冻融、大气侵蚀)等;其二是设计不周或设计标准偏低,施工质量差,原材料不合格,管理维护不善等。大型海上水工建筑物的损伤和事故都将对国民经济的发展造成重大的影响。
因此,发展以下的一些技术和方法将是十分重要的。如在考虑海洋环境荷载在幅值。时间及方向上的随机性所导致结构安全的不确定性情况下,对现役海洋工程结构进行健康诊断和评估剩余可靠度的理论;结构健康状态及损伤检测的新技术和新方法;结构病害治理用的新材料、新技术和新方法;海洋工程结构在多种复杂海洋环境条件下(风、浪、流、冰、地震等)的可靠度和优化理论研究,设计与建造新型抗灾工程结构;研究和设计使海洋工程结构物在设计使用期限内有足够的安全度,而在退役之后又便于拆除的各种工程措施。
为了及时掌握海洋环境的风云变幻和灾害的可能来临,发展海洋环境及灾害的预报技术是非常必要的。为此需要建立以下一些系统,如建立由近海到远海的海洋环境及灾害观测网络、预报与预警系统、沿岸防灾准备和各类应急处理系统;以主要海域和海岸带区域经济发展为背景,进行重点研究,建立数字化的海洋环境信息系统模型与结构;以及建立海岸和近海工程设施防灾减灾数字信息系统,将海岸和近海工程与网络技术人算机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合,建立数学物理模型,通过多媒体技术,形象化地描述灾害成因、发生机理、传播规律、模拟灾害破坏的过程,建成智能化的防灾、抗灾和减灾决策支持系统。
三、海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用及防治措施与对策
为了充分利用海洋空间,现代海洋空间利用除传统的港口和海洋运输外,正在向海上人造城市、发电站、海洋公园、海上机场、海底隧道和海底仓储的方向发展。人们现已在建造或设计海上生产、工作、生活用的各种大型人工岛、超大型浮式海洋结构和海底工程,估计到21世纪,可能出现能容纳10万人的海上人造城市。我国澳门和日本已经在海上建成了人工岛海上机场。为缓解紧张的陆地资源及减少城市噪音等,日本已经于99年8月在东京湾用6块380米长,60米宽的矩形漂浮钢板拼装海上漂浮机场。
由此可见,随着海洋资源与空间的开发利用,各类海上工程建筑物数量不断增多、规模日益复杂和庞大,保证这些海上工程设施的安全运行及采取海洋工程防灾减灾措施将越来越重要。海岸带和近岸海域是各种动力因素最复杂的地区,但同时又是经济活动最为发达的地区,海上工程建设如果考虑不当将会在一定程度上引发环境灾害。工程设施可能破坏原有海岸带的动态平衡,影响岸滩的冲淤变化。海上回填和疏浚会改变海岸的形态,破坏某些海洋生物赖以生存的栖息地,若对含有污染物的疏浚污泥倾抛处理不当则会造成二次污染。海上石油生产中的溢油事故将对海洋环境造成极其严重的污染。日益增多的海上退役工程设施如果不及时处理也将会逐渐成为海上障碍物以致引起公害。海洋工程抗灾减灾的任务是一方面要保证最大限度地减少自然界海洋灾害带来的报失,另一方面又要避免人为造成的海洋环境灾害。
随着人类对海洋资源的不断开发和利用,海洋环境保护与人类生产实践活动协调发展日显重要。如港口开发中的环境问题,主要内容包括:航道、港池开挖、疏浚引起的泥沙输运及其疏浚物抛放对海洋环境的影响,深水港口水工建筑物、大型人工岛、超大型浮式结构的环境和生态影响;破波带及其附近水域沿岸流对物质输运扩散规律研究;大型海岸工程、岸滩保护和整治工程引起的海域环境的变迁和海岸演变;海岸演变、防护及开发利用新概念的原则与理论,如由于工程措施所引起的海岸动力学、生态学、社会经济学及与环境关系的综合分析与协调。
随着沿海大、中型城市经济建设的快速发展,城平建设中的污水深海排放技术,感潮水域污水多点排放漂移扩散研究,天然海湾、人工湖及人工运河的水质交换能力,人工沙滩的保护措施,滩涂围垦对水域环境的影响等,都将是需要认真解决的问题。
关键词:海洋环境;数据库系统;Oracle;性能优化
中图分类号:TP311.13
对于传统数据库系统进行优化一般遵循“数据库配置优化”―>“数据库应用优化”的顺序原则。而船载海洋环境数据库系统是单用户、单任务系统,I/O操作并不是很频繁,在系统结构设计合理的情况下,对数据库配置的优化效果并不十分明显,同时许多优化专家认为对应用程序的优化可以得到80%的系统性能的提升。因此,数据库应用优化成为了船载海洋环境数据库系统性能优化的关键技术。
本文将以Oracle优化技术为基础,针对特殊需求,对船载海洋环境数据库系统进行应用程序优化技术研究,提出性能优化关键技术,实现数据库系统性能优化。
1 系统功能特点
2 性能优化技术研究
通过功能分析,针对实际需求,研究的工作重点为基于应用程序层面的SQL语句优化技术和索引技术。
2.1 SQL语句优化技术
应用程序对数据库的操作最终表现为SQL语句对数据库的操作[1]。对于船载海洋环境数据库系统而言,SQL语句是对海洋环境数据库进行操作的惟一途径,它消耗了70%~90%的数据库资源,SQL语句的执行效率直接关系着船载海洋环境数据库数据查询的速度与效率。
针对查询操作,SQL语句优化的方法有:
(1)尽量使用占位符代替变量;
(2)where子句限定条件的放置顺序应与索引字保持一致;
(3)选择最有效率的表作为基础表;
(4)避免采用MATCHES和LIKE通配符匹配查询;
(5)避免或简化排序;
(6)避免非开始的子串;
(7)避免相关子查询;
(8)消除对大型表行数据的顺序存取;
船载海洋环境数据库系统应用主要应用体现为海量数据信息的嵌套查询,该模式工作效率的致命影响因素主要归结为对大型表行数据的顺序存取。以查询潮流表中2012年3月的平均潮高信息为例,如果采用顺序存取策略,该查询操作即为三层嵌套查询操作,假设每层仅查询300行,该查询操作仍会产生遍历3亿行数据的庞大工作量。研究发现,为避免该情况发生,我们可以建立索引在连接的字段上。例如,对索引表(年、月、层、……、表名)和统计数据表(表名、经度、平均值……)这两个表进行跨表连接查询时,两个表建立连接,应建立索引在“表名”这个连接字段上。
此外还可以使用并集来避免顺序存取。即时建立索引在全部查询列,然而where子句会自动强迫优化器忽略全部索引而进行顺序存取查询。例如,下面的查询将会强迫对orders表执行顺序操作:
(9)对于大数据量的求和避免使用单一的sum命令处理,可采用groupby方式与其结合;
(10)避免可能会引起磁盘读写的rowid操作。
(11)使用临时表加速查询。
此外,可以使用Oracle提供的SQLTrace工具和EXPLAINPLAN命令来进一步调整SQL代码。
SQLTrace提供解析、执行和返回数据次数;执行SQL语句所花CPU时间和执行语句经历的时间;处理的记录数和库缓冲区错误次数等有用信息。
EXPLAINPLAN命令可显示Oracle优化器为SELECT、UPDATE、INSERT和DELETE语句选择的执行计划[2]。
2.2 索引优化技术
索引的主要作用是提高索引数据的效率。合理地使用索引、优化数据检索是提高数据处理速度的一个重要方面。
Oracle中常用的索引类型是B-Tree索引。
2.2.1 B-Tree索引
B-Tree索引是按B数结构组织并存放索引数据的。该索引结构是一棵平衡二叉树。以海洋环境数据库中海面气温要素客观分析数据为例,其B-Tree结构示意图如图2所示。最顶层的索引块为根,包含指向分支节点的信息;中间为分支节点,包含指向下级分支部分和指向叶子节点的信息;最底层索引块为叶子节点,包含索引列和指向表中每个匹配行的ROWID信息。叶子节点是一个双向链表,因此可以对它们进行任何方面的范围扫描。
2.2.2 使用索引时应注意的问题
尽管在一个表上建立索引可能会加快查询的速度,但是也必须注意到它的代价:
(1)索引会降低DML操作的速度[5],因为每一条DML语句只要涉及到索引关键字,Oracle系统就得调整索引,这意味着每当有记录在表中增减或索引列被修改时,索引本身也会被修改并改变存储次序,从而多占用CPU和磁盘I/O等系统资源。
(2)索引作为一个独立的对象需要消耗磁盘空间,如果表很大的话,其索引消耗磁盘空间量也会很大。
因此,使用索引时一定要认真分析数据的构成、经常使用的查询数据列和条件列,仔细选择索引列和列的组合,切忌对数据量需要频繁更新的列建立索引[6]。同时,还要根据数据产生和使用的不同阶段,适时打开或关闭某些索引,以优化数据查询和处理。
通过以上对比,说明优化原则是有效的,应用优化原则可以使查询速度加快。通过大量实验证明当测试数据的数量及数据表的项数足够多时,查询速度提高的幅度极其明显,对于一个六百万左右的数据查询显示优化前需要60s,优化后只需要12s左右。
3.2 索引优化测试
索引的访问分为索引唯一扫描和索引扫描范围两种模式。船载海洋环境数据库系统主要应用的是索引唯一扫描模式。在SQL语句中,优化器常通过where子句访问索引。
以海洋环境数据库中潮流要素为例进行优化实验。
在这里定义了一个二级索引机制,先从索引表中通过组合索引查询到相应的数据表名,然后将该数据表名以变量形式嵌入查询语句中,并与num列唯一索引组合作为二次索引,这样大大加快了数据查询的效率。
同时,由于该SQL语句是用在海洋环境查询显示界面,进行以上处理后,可以加快数据显示的速度。
4 结论
本文通过分析船载海洋环境数据库系统功能特点,针对其需求特点,提出了性能优化关键技术SQL语句优化技术和索引技术。使用这些关键技术成功地进行了海洋环境数据库系统性能的调整和程序的优化,从而有效地提高了数据查询显示的速度,更好地保障了海洋环境数据的安全性和可靠性,为船舶的海上航行提供了必要的决策支持,具有一定的实际应用价值。
参考文献:
[1]袁爱梅.Oracle数据库性能优化研究[D].华东师范大学,2007.
[2]高艳春,周兆确,唐艳军.Oracle性能调整与优化[M].北京:人民邮电出版社,2002.
[3]路川,胡欣杰.Oracle10g宝典[M].北京:电子工业出版社,2008.
[4]毛选,魏海萍,孙思云.OCP:Oracle9i性能调整学习指南[M].北京:电子工业出版社,2003.
[5]何致亿.Oracle9i实务管理讲座――系统核心篇[M].北京:电子工业出版社,2003.
[6]Oracle.Oracle9iDBAFundamentalsIIVolume1StudentGuide[M].2002.
[7]高峰.基于Linux的船载海洋环境数据库系统设计与实现[D].哈尔滨工程大学,2008.
[8]肖军.ORACLE数据库性能调整与优化[D].武汉大学,2004.
[9]李捷.短信系统中的Oracle数据库性能优化及实施[D].重庆大学,2007.