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脱硫塔:海洋污染治理的“错解”

原本用于净化航运尾气的“脱硫塔”,随着其破坏生态的证据不断增多,正面临日益高涨的禁用呼声。
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<p>脱硫塔可以减少船舶的空气污染,但它们通常会将污染物直接排放入海,而这些污染物最终会进入海洋食物链。图片来源:Glasshouse Images / Alamy</p>

脱硫塔可以减少船舶的空气污染,但它们通常会将污染物直接排放入海,而这些污染物最终会进入海洋食物链。图片来源:Glasshouse Images / Alamy

在浩瀚的海洋中,每时每刻都有巨型油轮、豪华游轮和大型散货船在航行,为它们提供动力的是污染程度最高的燃料之一。

重质燃料油(Heavy fuel oil,HFO)是航运业使用的主要燃料。为了减少其产生的空气污染,航运业大多使用废气净化系统(Exhaust Gas Cleaning Systems,简称EGCS),也就是通常所说的“脱硫塔”(scrubbers)。

截至2024年年中,全球航运船队中约有28.3%的船舶吨位(约5838艘)配备了废气净化系统,每年还有数百艘新船加装该系统或旧船进行改装。

然而,这些脱硫塔却带来了环境灾难。越来越多的科学家和环保人士指出,脱硫塔的存在,反而延缓了航运业对污染根源高硫航运燃料采取行动。

21世纪初首次投入使用以来,脱硫塔有效降低了船舶废气中的硫氧化物和氮氧化物的含量,这些气体与心肺疾病、哮喘以及人口死亡率上升存在关联。

作为联合国负责国际航运事务的机构,国际海事组织(The International Maritime Organization ,简称IMO)对航运业的硫氧化物排放表示日益关切。2020年,该组织出台新规,将全球船用燃油硫含量上限从3.5%大幅降至0.5%。

为符合新规要求,航运公司面临两种选择:改用更贵的低硫燃料,或安装脱硫塔。脱硫塔的使用量因此出现爆发式增长。

瑞典航运公司Wallenius Lines首席执行官埃里克·诺克勒比(Erik Nøklebye)说:“当时,航运公司确实有意改善。一些公司真的相信,使用废气净化系统不仅有助于减少空气污染,还能帮他们节省成本。”

然而,脱硫塔的工作原理实则是将原本排向大气的有害污染物排入水中。

“当时业界对使用脱硫塔的实际影响普遍认知不足……大家在做这个决定之前没有充分了解情况,”诺克勒比说。他正和业内许多人一起呼吁全球禁用脱硫塔。 根据非营利研究组织国际清洁交通委员会(International Council on Clean Transportation)2021年的一项分析,装备脱硫塔的船舶每年向海洋排放约100亿立方米的有毒废水。以波罗的海地区为例,2014–2022年间,这些排放造成的损失估计超过6.8亿欧元(约人民币49.1亿元)。

the funnel and scrubber on a cargo ship
据估计,装备脱硫塔的船舶每年向海洋排放100亿立方米的有毒废水。图片来源:Gary Davies / Maritime Photographic / Alamy

虽然全球层面尚未就此达成一致协议,但多国已相继出台限制性措施,旨在减少这项技术带来的长期环境损害。今年早些时候,国际海事组织就在北极等生态敏感区域禁用脱硫塔进行了讨论。活动人士希望,针对已使用脱硫塔的船舶运营商,能够强制要求其采用其他方式解决污染问题,以避免造成更大的破坏。

以污染海洋的方式减少空气污染

目前主要有三种脱硫塔,其中最便宜且应用最广的是开放式脱硫塔。它们通过持续抽取海水,喷入发动机废气进行“洗涤”,然后将混合废水排放入海。另一种是封闭式脱硫塔,其工作原理与开放式类似,但会将废水储存在船上,等待适时处理。第三种是混合式脱硫塔,可以在开放式和封闭式之间灵活切换。

大量科学研究表明,脱硫塔废水中含有重金属、多环芳烃、硝酸盐、亚硝酸盐以及硫酸盐等污染物。这些物质会在无脊椎动物、微型浮游生物等海洋食物链底层生物体内积累,进而在捕食它们的动物体内富集。多环芳烃和重金属已被证实与海洋哺乳动物的癌症和生殖功能障碍存在关联。若在近海排放脱硫废水,这些有害物质会在海底沉积物中长期累积。

“其危害性毋庸置疑,”航运环境影响研究专家、瑞典哥德堡查尔姆斯理工大学海洋化学家安娜·伦德·赫尔曼森(Anna Lunde Hermansson)表示,“即使重金属和多环芳烃的浓度低至0.0001%,也会对海洋生态和野生动物造成危害。”

赫尔曼森承认,脱硫塔确实是一种有效合规的方式。她的研究表明,由于能避免使用更贵的航运燃料,安装脱硫塔的船舶仅需短短数年就能收回安装成本。但她认为,与脱硫塔造成的严重环境代价相比,行业获得的这些收益微不足道,这一点已在学界形成广泛共识。

国际清洁交通委员会高级研究员柳德米拉·奥西波娃(Liudmila Osipova)表示,支持使用脱硫塔的人认为,废水在海水中稀释后,污染物浓度非常低,不足以造成重大危害。“但他们没有考虑到污染物的长期积累,尤其是在被海洋动物摄入后,它们会在动物体内富集,”她反驳说。

尽管封闭式系统有时被视为更环保的选择,奥西波娃对此也持怀疑态度。她指出,能够妥善处理该系统污水的设施少且成本高。所以,“你只是在这个问题上兜圈子,要么通过开放式系统把有毒排放物从空气转移到水中,要么通过封闭式系统将其转移到垃圾填埋场”。此外,混合系统只会增加风险,“(船舶)一旦离开控制区域,就有可能把满是有毒物质的污水倒进海里”。

许多航运业代表均未回应记者的置评请求。脱硫塔公司CR海洋工程(CR Ocean Engineering)高级顾问尼古拉斯·孔福尔托(Nicholas Confuorto)是愿意接受采访的业内人士之一。在他看来,船用脱硫塔向海洋排放污水比在陆地上排放要干净得多,排放标准也超过现行法规的要求。

孔福尔托在接受对话地球采访时表示:“目前清洁燃料在质量和数量上均未达到需求标准。在此之前,化石燃料仍将是许多航运公司的选择。航运业不能停滞不前,船舶必须依靠现有可用的燃料确保航行,目前最佳选择仍是使用脱硫塔净化排放物。”

监管无法面面俱到

航运业有时被标榜为脱碳和可持续发展的领军行业,其燃料类型、发动机效率等技术进步也可圈可点。此外,该领域还针对北极地区实施了一些更加严格的法规,如国际海事组织2024年通过的北极航运禁用重燃油新规。但新规通常会有一些豁免条款,包括允许使用脱硫塔。

非盈利组织“太平洋环境”(Pacific Environment)北极政策主管凯·布朗(Kay Brown)说:“我们看到越来越多的客船闯入最原始、最脆弱的海域。他们燃烧大量的重质燃料油,然后用脱硫塔来应付现行法规。”

布朗联合当地社区和其他环保组织,积极推动制定法规,限制在脆弱的北极水域排放脱硫塔废水。今年1月举行的国际海事组织会议讨论了这一议题,但布朗和其他倡议者的提案遭到了反对。最终,与会各方仅就“继续推进有关北极地区脱硫塔禁令的讨论”达成共识。

国际海事组织拒绝对此发表评论,表示已就会议结果发表了声明。该组织要求各国和国际组织提交基于最新数据的EGCS排放水监管提案,以便在2026年初召开的会议上讨论。

尽管国际海事组织的立法进程缓慢,但越来越多的国家正在采取自主行动。“目前全球已有至少50个地方实施了相关的禁令或者限制措施。实施禁令的地方越多,就越有可能推动国际海事组织颁布全球性禁令,”布朗说。

中国是最早颁布相关限制措施的国家之一,自2019年起,就禁止向排放控制区内的河流、港口和部分渤海海域排放开放式脱硫塔废水。

虽然这项措施无法阻止脱硫塔废水排放到南海和东海,但预计可以减少沿海地区高达89%的污水排放。中国政府正采取更广泛的措施,以降低航运业对环境的影响。越来越多的内河船舶及江海联运船舶开始使用电池或者替代燃料。2024年出台的政策旨在通过财政补贴,推动航运业逐步淘汰化石燃料船舶,转向采用清洁能源船舶。

欧洲也在开展类似的努力。欧盟委员会、《保护东北大西洋海洋环境公约》委员会(奥斯巴,Ospar)以及波罗的海海洋环境保护委员会(Helcom)正在讨论,可能会将各国分散实施的排放禁令进行整合,有望形成一个覆盖北海、波罗的海以及地中海大部分海域的区域性有效禁令。

尽管环保人士不断呼吁全面禁用脱硫塔,但越来越多的船舶仍在采用这种有争议的技术,而它所带来的生态破坏可能会持续数年。

诺克勒比表示:“我们起初对这个问题认知不足,但现在已经充分认识到它的危害,因此必须推动变革。总有一天,我们会争取到反对者的支持。”

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