京杭大運河航運的經濟效益和環境效益分析

劉泓宇　閻洪

【摘 要】 運河航運一直是內陸運輸的一個重要的運輸手段，但運河航運所引起的污染問題也受到了社會越來越多的關注。從內河污染防治角度出發，通過數據調研、建立模型的方法對京杭大運河運輸船只的能耗、污染進行測算，核算京杭大運河航運中的經濟效益和環境效益。結果顯示：運河航運具有巨大的發展潛力，同時必須加強規劃和管理，在經濟發展和環境保護上取得平衡。

【關鍵詞】 京杭大運河；內河航運；經濟效益；環境保護；平衡發展

0 引 言

京杭大運河是“大運河”的干線之一，位于我國東部。它是世界文化遺產之一，同時作為世界上里程最長、工程量最大、最古老的運河之一，在歷史上曾發揮了重要的運輸作用。近年來，隨著經濟社會的發展，航運的需求進一步擴大，京杭大運河進行了部分河段的擴建。隨著運輸量的增大，伴隨著的是建筑垃圾、渣土、泥漿等高污染貨物的增多，對運河造成了一定的污染。目前，社會對內河的污染狀況有所關注，但鮮有在運輸需求增大的前提下對京杭大運河流域內航運與陸路運輸進行橫向對比研究。本文通過對污染排放量、運輸效率等數據的對比，對京杭大運河的航運現狀進行了分析并提出展望。

1 京杭大運河航運現狀

杭州市區的大宗物資運輸主要依賴水運。水路運量約占杭州綜合運輸總量的1/3。目前，發電用煤、建筑材料、鋼筋等城市建設發展所需的重點物資80%以上都是由水路進入杭州。京杭大運河航運為杭州各建設項目提供了堅實的保障。

據報道，杭州城市建設所產生的泥漿、渣土等建筑垃圾基本都是通過水路運輸出杭州再進行集中處理[1]。2017年，5 846萬t礦建材料是通過水路運輸到杭州。僅砂石料一項，杭州主城區重點工程日需求量就可達4萬t，年需求量約達1 500萬t。除建設需要以外，大量人民生活保障物資也依賴水路運輸。2017年，杭州約有559萬t電煤、127萬t成品油依靠水路運輸，可滿足1 500余萬戶家庭的日常需求。

2 內河運輸以及陸路運輸的排放對比

以碳排放強度為例，將汽車與散貨船的單位貨物運輸碳排放強度進行對比（見表1），數據主要源于唐繼孟的《我國集裝箱公鐵聯運爭力分析及其提升策略研究》[2]。

參照以我國的實際情況為依據得出的碳排放強度值，卡車的單位碳排放強度比散貨船高出23～ 33倍。以2017年為例，杭州主城區所產生的建筑垃圾有近2 000萬t，1 500噸級的泥漿和渣土運輸船舶約1.5萬艘次就能夠將其從水路運出城區再集中處理，而若由載質量為50 t的卡車陸路運輸，則需要近40萬車次才可能完成。在理論上速度更慢的散貨船由于其龐大的運輸量能夠以更少的航次完成運輸作業，更能節省時間。

3 內河運輸的優勢與陸路運輸的不足

3.1 內河運輸優勢

3.1.1 船舶運載量大

以1 000 t的貨物為例，普通重型卡車的承載量在14～100 t，原本可用千噸級船只一次性運輸的1 000 t貨物將需要50～60輛卡車運輸，而這些卡車所產生的污染遠高于1艘1 000 t船的污染排放。一般來說，貨物的質量和體積越大，水路運輸就越具有優越性。

3.1.2 內河運輸能源消耗低

水上運輸過程中由水的浮力支持船舶，水與船體產生的摩擦力相對較小，因此運輸過程中需要的動能更低，單位貨物周轉量能耗遠遠低于陸路的卡車或火車。

3.1.3 內河運輸占地較少

在不考慮高架橋的情況下，每千米鐵路需要占用土地大約30～40畝（1畝＝0.066 7公頃），每千米高速公路需要占用土地大約70畝。相較于陸路運輸，內河運輸的航道建設主要沿用已開鑿的運河或天然河道，較少利用土地，與陸上交通幾乎互不沖突，節約了寶貴的土地資源。航道疏浚和整治時產出的河沙能夠進行回填，可增加沿岸的可利用土地面積和土地肥力，綠化河流沿岸環境，減少水土流失，對環境產生良好效益。

3.1.4 提升船舶使用油品的質量

20世紀80年代至90年代初，我國內河船舶廣泛使用重油作為燃料。重油主要由原油加工過程中的常壓油、減壓渣油、裂化渣油等為原料調和而成，但具有黏度高、密度大、成分復雜、發火性能差的特點，這些都直接影響到燃油在發動機缸內的霧化、燃燒及其排放性能。隨著提煉技術的進步，內河船用油品的純度不斷提高，最初黏度高、雜質多的重油已逐漸被雜質少、顏色純的柴油替代，對環境所產生的污染也隨之削減。

3.1.5 大宗貨物“散改集”的清墟模式

“散改集”是指在物流運輸中統一由標準規模的集裝箱作為運輸工具，運載零散的雜貨物，實現高效、便利的現代物流?！吧⒏募蹦Ｊ侥軌蜃畲笙薅鹊乇Ｗo貨物、減少貨損，同時縮短運輸流程，對環境保護和節能產生積極作用。京杭大運河上的“散改集”是將黃沙、礦石、渣土等原本散裝露天運輸的大宗貨物，通過綠網預覆蓋封塵、轉入集裝箱密封后進行集中運輸，是治理揚塵、貨物泄露等運輸中產生污染環境問題的有力舉措。

3.1.6 船舶發動機品質的提升

如今，用于航運的船舶有純柴油機船、柴電混合船、純電池船3種。主機和發電機是船舶的重要設備，同時也是產生船舶污染的主要來源。隨著科學技術的發展，國內外發動機的品質不斷提升，企業往往選用更先進的船用發動機，使船舶航行時在減少污染物排放的同時也增大了船舶的動力。

3.2 陸路運輸的問題

3.2.1 揚塵污染

揚塵污染是陸路貨運最嚴重的問題之一。據分析，揚塵污染是城市大氣污染中重要的一環，其污染嚴重時對城市大氣中PM2.5的貢獻率能夠達到近1/3。車輛載貨行駛產生的揚塵，在貨物完全干燥情況下，可按式（1）[3]計算：

Q＝0.123（V/5）（W/6.8）0.85（P/0.5）0.75（1）

式中： Q為每輛汽車行駛的揚塵，kg/km； V為汽車行駛速度，km/h； W為汽車載質量，t； P為道路表面粉塵量，kg/m2。

表2為1輛10 t的卡車，通過一段長度為1 km的道路時，不同路面清潔程度、不同行駛速度情況下的揚塵量。由表2可知：在路面清潔程度相同時，揚塵量與車速呈正相關；而在同樣車速下，揚塵與路面清潔程度呈正相關。

假設車輛在廠區內行駛距離按100 m計算，平均每天發空車、重載車各44輛次；空車質量約10.0 t，重載車質量約30.0 t，以20 km/h速度行駛，其在不同路面清潔程度情況下產生的揚塵量見表3。

假設杭州市區路況良好，路面灰塵量為0.1 kg/m2，運輸總路程為10 km，空車質量約10.0 t，重車質量約30.0 t，以速度20 km/h行駛，每日往返10次，那么單輛車每日造成的揚塵約為657.273 kg，且市郊地區或山路路況較之市區有更多塵土，實際所造成的揚塵污染可能更嚴重。

3.2.2 噪聲污染

自工業革命以來，各種新設備的運用，給人類社會帶來了繁榮和進步，但同時也產生了大量的噪聲。噪聲會對人們的日常生活和工作帶來干擾，嚴重者則還會對聽力造成損傷，甚至誘發多種嚴重疾病。據統計，城市噪聲中，交通運輸噪聲占75%，而汽車產生的噪聲占交通噪聲的85%。

4 內河航運存在的問題

4.1 超載問題

根據相關數據和實地調研發現，在實際的內河運輸中普遍存在超載問題。京杭大運河（浙江段）的航運業95%以上為較小規模民營企業或個體戶，其中又以運輸城市建設垃圾為主要利潤來源。出于對盈利的考量，船舶所有人一般裝載超過載重標準的貨物，以追求更大的經濟效益。以1 000噸級的船舶為例，船舶所有人一般會裝載1 200 t左右的貨物，造成水位沒過船體的吃水線。這樣的行為是極易造成事故的，且相對狹窄的河道也可能為救援和航道疏通帶來較大困難。因此，在航運管理中需要更嚴格的監管和更合理的稅收、罰款等配套政策支持。

4.2 航道分級不同

運河通航等級越高則意味著更高的經濟效益，然而京杭大運河不同航段間的航道分級差別較大。如浙江段河道普遍可通行300 t以上船舶，年通過量約為4 000萬t，然而揚州段航道普遍可通行500 t以上船舶，年通過量可達1億t。

4.3 油污損害及賠償問題

船舶污染事故是我國污染防治的重點。據不完全統計，2009―2020年我國發生的船舶油污染事故達314起，燃油總泄漏量超過5 300 t。一旦發生船舶油污泄漏事故，對環境造成的不良影響較大。目前，我國船舶污染損害賠償機制還存在對內河船舶污染損害賠償范圍覆蓋不全、針對大型船舶污染事故的賠付能力不足等問題。在進一步發展內河運輸時，必須建立反應快速的油污損害治理機制以及出臺油污損害賠償法律。

5 展 望

5.1 電動力船舶的使用

2022年10月18日，全國首條京杭運河千噸級純電動運輸船“中天電運001”，在位于常州市金壇區的江蘇金洋造船有限公司下水投運?！爸刑祀娺\001”的下水投運標志著一個屬于更環保、更清潔的電動力船舶時代的開始。據悉，“中天電運001”將主要用于礦渣運輸。相較于傳統的燃油船舶，電動力船運行更加安靜，且能夠實現廢氣零排放、零污染。根據中華人民共和國生態環境部發布的《非道路移動源大氣污染物排放清單編制技術指南（試行）》，使用燃料油的船舶排放因子如表4所示。

按1 000噸級貨船每年的運輸量為500萬t估算，每年消耗燃油約1 500 t，而使用純電力運輸船將減少排放一氧化碳約1 110 t，氮氧化物約11 895 t，PM2.5約840 t，二氧化硫約40.5 t。

5.2 污染物排放標準提高

2018年7月1日起正式實施《船舶水污染物排放控制標準》[4]，這標志著施行了35年的《船舶污染物排放標準》（GB 3552―83）被取代，新的環境監控標準將全面實施。與《船舶污染物排放標準》相比，新標準在名稱、污染物范圍、污染控制項目和限值、分類管控要求等方面進行了修改，具體包括以下幾個方面：① 標準名稱由《船舶污染物排放標準》改為《船舶水污染物排放控制標準》；② 增加了船舶含有毒液體物質的污水的排放控制要求；③ 完善了適用水域和船舶的劃分方案；④ 在生活污水排放控制方面，增加了pH、CODCr、總氯（總余氯）、總氮、氨氮和總磷等6項指標；⑤ 收嚴了含油污水中石油類和生活污水中BOD5、懸浮物和耐熱大腸菌群數的排放限值；⑥ 調整了船舶垃圾分類方案和排放控制要求；⑦ 明確了機器產生的油污水和生活污水的規范監測方法。此外，新標準還增加了在飲用水水源保護區內不得排放生活污水并記錄控制措施的規定。

6 結 語

經濟發展和環境保護是人類必須同時面對的2個任務。本文從運河航運的經濟效益和環境保護2方面分析闡述了運河航運的現狀及發展趨勢。研究表明：在碳排放強度、揚塵和運輸成本等方面，內河航運相較于以卡車為運輸載具的陸路運輸具有更大優勢；開發京杭大運河杭州段的內河航運潛力能夠進一步降低陸路運輸的壓力，緩解交通擁堵現象，對環境保護產生積極作用。然而，內河航運也有其固有問題，有待進一步研究和解決，在進一步降低環境污染的同時，在經濟效益和環境保護上取得平衡。

參考文獻：

[1] 毛雨佳. 三季度杭州港吞吐量破1億噸，全年有望再創新高[N]. 杭州日報， 2020-10-13.

[2] 唐繼孟. 我國集裝箱公鐵聯運爭力分析及其提升策略研究[D]. 北京：北京交通大學，2017：87-88.

[3] 朱景韓，韓健國，何建國，等. 汽車道路煤揚塵規律研究[J]. 交通環保， 1986（Z1）： 74-77.

[4] 中華人民共和國環境保護部、國家質量監督檢驗檢疫總局. 船舶水污染物排放控制標準[S]. 2018-01-06.