短波天线是无线电通信系统的重要组成部分,它的作用是有效的发射或接收电磁波。随着人们对电离层传播特性的了解和设计出高增益天线,短波通讯应用范围也越来越广[1]。海洋环境是极为苛刻的腐蚀环境,空气湿度大、紫外线强、干湿交替、含盐量高,对天线造成的腐蚀很强烈。海洋环境一般分为大气区、飞溅区、潮差区和全浸区,尤以飞溅区腐蚀最为严重。在海洋环境下,对短波天线的防潮湿、防霉菌、防盐雾的三防设计提出了更高的要求。短波天线一般架设于室外近海环境,直接面对严峻的海洋腐蚀环境。短波天线的三防设计主要涉及材料选择、结构和工艺三防设计、以及包装、运输和架设的三防保护措施等。
1材料选择
由于短波天线产品的特殊性(对材料导电性、绝缘性有特殊要求),在选择材料时有一定的局限性。材料本身的特性直接决定三防性能的好坏。所以,在选材上,需要选择具有良好的耐候性,耐腐蚀、抗老化性能的材料。
短波天线常用的耐腐蚀金属材料为不锈钢、铜材和铝材。不锈钢材料常用于短波天线的振子线、拉线、索具等部位。在海洋环境下,不锈钢的防腐性能相对来说是比较好的,常用不锈钢在海洋环境下的腐蚀数据如表1所示。
在短波天线中应用最广泛的不锈钢材料是304和1Cr18Ni9Ti,它们在干燥清洁大气环境下,有优良的耐蚀性能,还具有良好的综合力学性能、工艺性能和焊接性能[2]。
铜材由于其优良的导电性能,常用于短波天线振子、反射网、和小型结构件等部位。在海洋环境下铜及铜合金表面会有一层均匀的绿绣,主要是均匀腐蚀形态,对点蚀、缝隙腐蚀不敏感,有良好的耐蚀性[3]。铜及铜合金在海洋环境下的平均腐蚀率都是比较低的(如表2所示),可根据实际的需要选用。
铝材常用于制作硬结构短波天线振子和小型结构零件。由于铝及铝合金在大气中可以生成一层惰性的钝化膜,在干燥大气环境中很稳定。在海洋环境中,钝化膜易被氯离子刺破,耐蚀性也明显下降。在海洋大气环境下,铝材的耐均匀腐蚀性能比较好,但是铝及铝合金的主要破坏形式不是均匀腐蚀而是点蚀、缝隙腐蚀、剥离腐蚀等多种腐蚀形式。铝及铝合金在飞溅区的腐蚀数据如表3所示。因为铝材的腐蚀形式种类比较多,而且腐蚀程度也比较严重,所以短波天线在海洋环境下尽量不要选用铝材。
短波天线常用的绝缘材料为高频陶瓷和聚四氟乙烯。高频陶瓷绝缘子组织致密,太阳紫外线对陶瓷也不起破坏作用,耐候性非常好。另外陶瓷釉有非常好的抗渗透性,又有很好的耐自然界酸碱盐水溶液性能,因此,其三防性能非常好。
2三防结构设计
结构三防设计指在结构形式设计时将三防问题作为一个因素考虑进去,所设计的结构表面不易进水、积水、不易进潮气、有潮气能及时散出,耐日晒等。以下通过几个具体结构说明下短波天线在海洋环境下的三防设计考虑。
硬结构短波天线振子线大部分都设计成管状结构,头部有密封措施,使整个零部件成为一个密封的结构,表面不会积水,管内也不会进水,从根本上保证了天线幕的三防性能。
为防止电偶腐蚀,相互接触的表面尽量选用同一种金属材料。如果必须选用不同金属,需要选择接触腐蚀等级低的材料,或者在其中一种金属上镀覆上允许与第二种金属相接触的金属层。
3三防工艺
合理选择三防工艺可以在材料选择和结构设计的基础上进一步的提高短波天线在海洋环境下的三防性能。常用的三防工艺技术包括材料改性处理工艺、表面镀涂处理工艺和灌封和绝缘处理工艺技术。
3.1材料改性处理工艺
焊接时通过合理选择焊接方式、焊接工装、焊接次序等工艺,减小焊接应力引起的结构件变形,焊后采用去应力方法消除残余应力,从而减少由残余应力造成的晶间腐蚀倾向。
3.2表面镀涂处理工艺
铜及铜合金结构件如果没有导电性要求可以进行钝化处理,从而提高其耐蚀性。有导电要求的结构件可以在保证电连接的前提下采用涂漆的方式保护。
3.3灌封和绝缘处理工艺技术
阻抗变换器是短波天线的重要部件,对天线的性能影响很大,其内部元器件的三防保护至关重要。常规的处理方式是线路表面涂覆三防绝缘清漆,并将树脂(或泡沫)填入盒体内部线路的空隙,对其进行整体灌封。通过绝缘处理和灌封处理可以提高产品的防潮、防霉、防盐雾的能力,保证电子器件在恶劣的海洋环境下也可以长时间正常使用。
4包装、运输和架设过程的三防保护措施
原材料、外购件、加工件等的外层保护的好坏,直接影响到天线的整体“三防”性能。从采购、运输到天线架设施工的一系列环节中,应严格保护各种器材的表面。例如:包装时尽量选用软质的包装材料(如厚海绵、海绵纸等)进行包装,吊装时尽量使用吊装带而不要用钢丝绳,以免刮伤天线面表面涂层,天线架设完成后进行局部补漆等。
5结语
该文提出一种适用于短波天线在海洋环境下的三防设计方案。该方案通过材料选择、三防结构设计、三防工艺和包装、运输和架设过程的三防保护措施4个方面进行三防处理。该方法在实际短波天线工程中应用效果良好,可以满足短波天线在海洋环境下的三防要求,有良好的工程应用价值。
近些年来,作者在对海洋环境污染防治法律实施的调查中发现,其中海洋环境污染民事责任制度、防治法律体制架构、生态补偿机制、生态吸附机制等都存在很多的问题,对此,必须采取有效的完善措施,下面进行详细的分析。
一、当前海洋环境污染防治法律问题分析
(一)海洋环境污染民事责任制度的问题
众所周知,公众对海洋环境污染防治有着一定的作用,在一些特定的情况下,公众可以通过行使自身的权利,来对破坏海洋环境的现象进行诉讼,并由相关部门对其进行审核以及采取有效的治理措施。然而,就现阶段海洋环境污染民事责任制度的运行情况来看,还存在很多不合理的地方,尤其是对公众权利内容不够全面,使得一些居民发现海洋存在着污染的情况却无能为力,从而使始作俑者更肆无忌惮的对海洋进行破坏,因此,对海洋环境污染民事责任制度中公众参与内容的完善势在必行。
(二)海洋环境污染防治法律体系架构的问题
海洋环境污染防治法律体系架构应有着针对性的防治方向,结合不同海洋区域的实际情况,对相应的法律体系架构进行完善,并将其严格的实施下去,从而保证海洋环境污染防治的有效性。然而,就现阶段海洋环境污染防治法律体系架构的实际运行情况来看,整体架构缺乏合理性,法律体系架构过于雷同,未能结合实际的海洋区域进行相应的设计。
另外,缺乏对陆源污染的重视,陆源污染作为海洋环境重大污染方式之一,其中蕴含着多种破坏因素,而陆源污染问题却没有在海洋环境污染防治法律体系中进行充分的体现,影响到海洋环境污染防治法律体系的科学性。2013年新《海洋环境保护法》的修改内容较少,仅仅修改了第四十三条、第五十四条内容,删除了第八十条的内容,海洋污染环境问题日益严重,程度加深,污染方式多样,海洋资源的稀缺,以及经历了十余年的经济发展与近年来的深化改革,调整海洋环境保护法律关系和适用范围及风险评价、责任追究制度上应当进行立法调整。
(三)海洋环境生态补偿机制以及生态修复机制的问题
海洋资源能够给人们带来巨大的经济效益,同时也带动相关产业的快速发展,而要想促进海洋资源的可持续发展,则必须对海洋环境生态补偿机制以及生态修复机制进行完善。而就现阶段海洋环境生态补偿机制及生态修复机制的运行情况来看,整体运行效率并不高,而且,机制的落实力度严重不足,很多海洋环境污染防治的相关条例过于形式化,不利于海洋环境防治工作顺利的进行。
二、海洋环境污染防治法律制度的完善措施
(一)海洋环境污染民事责任制度的完善
通过以上的分析了解到,海洋环境污染防治法律在运行的过程中,民事责任制度还有待完善,具体应从以下几方面进行完善。
首先,应赋予公民对海洋环境污染的诉讼权利,这样在海洋环境防治的工作中,公民就可以利用自身的权利来行使请求权,从而提升海洋环境污染防治的效率。公民的环境权主要包括知情权、使用权、环境权、参与权等,公民在海洋环境防治的工作中起到重要的作用,例如,居民赖以生存的海洋受到污染,给居民的海洋生产造成极大的影响,在居民所得到的赔偿不公平的情况下,可以通过诉讼权来维护自身的权益,这样不仅可以保障居民得到公平的补偿,同时对保护海洋环境不再受到污染和破坏也有着重大的意义,在海洋环境防治中发挥出重要的作用。
其次,应不断的完善海洋环境民事责任制度。通过大量的实践发现,海洋环境侵权属于一种特殊的侵权行为,责任原则上通常采用无过错责任原则,当然,为了提高民事责任制度运行的有效性,应重视免责情况的运用,不仅要严格的执行下去,同时要根据其发展趋势不断的对免责制度进行完善,其中对于一些由于不可抗力出现的重大过错,应属于正当的免责事由。
(二)海洋环境污染防治法律体系架构的完善
经过多年的发展,海洋环境污染防治法律体系架构已经得到不断的改进和完善,而在实际中,海洋环境污染防治法律体系架构仍存在一些不完善的地方,随着人们对海洋环境污染的重视,一些问题也逐渐浮出水面,为了避免这些问题导致海洋环境污染防治法律体系架构运行的不合理,应对其进行不断的完善。
首先,应站在海洋环境保护的角度上对其体系架构进行完善。海洋环境污染防治是全球的重点工作,而且,在法律上每个国家都采取了不同的做法,在这里我们可以借鉴一些先进国家海洋环境污染防治办法,再结合我国的实际情况以及海洋环境的进化现状,对一些重点海域制定相关的单行法、行政法,不断的对海洋环境污染防治法律体系架构进行完善。例如,渤海、东海、黄海、南海等在不同的海域都存在相同的污染源,而污染来源却有着很大的差异性,应根据这些海域污染的差异性有针对性的对其制定防范措施,从而保证各个海域环境污染防治法律体系运行的合理性。例如,在针对我国南海环境保护中,对其制定了《中国南海海域海洋环境保护条例》,在经过多年的发展中,《中国南海海域海洋环境保护条例》也得到了不断的改进和完善,进一步提升海洋环境保护质量。
其次,应重视陆源污染对海洋环境造成的影响,并有针对性的对其《条例》进行不断的完善。所谓陆源污染主要是在陆地上所产生的污染,进入到海洋之后对海洋环境造成破坏的污染源,陆源污染与大气污染、海洋污染等构成海洋的三大污染源,陆源污染不仅具有较多的种类,而且,数量也比其他两种污染源多,并且给海洋环境造成的污染也是最为严重的,因此,在对海洋环境污染防治法律体系架构进行完善的过程中,必须重视陆源污染的防治条例的完善。作者认为,在对《条例》进行改善的过程中,应充分结合陆源污染的实际情况对其进行细致化、具体化、原则化,要将其与《海洋环境保护法》一致,进一步完善《条例》,增强可操作性。同时,在海洋环境污染防治法律体系中,有一些与陆源污染息息相关的法制体系,如《大气污染防治法》、《水污染防治法》等,都应对其进行相应的修订和完善,这样才能充分提升海洋环境污染防治法律实施的效率,为海洋环境保护发挥出重大的作用。
最后,应加强民事法律的落实力度。以往针对海洋环境污染防治虽然制定了相应的民事法律,然而,在实际调查中发现,民事法律的落实力度十分不足,针对这类情况必须采取有效的完善措施,不仅要对民事法律进行完善,更应加强民事法律的落实力度。
(三)海洋环境生态补偿机制以及生态修复机制的完善
所谓海洋环境生态补偿机制,主要是指海洋资源的受益人或使用人,在合法的基础上利用相应资源的时候所支付相应费用的制度。在近些年来,我国海洋环境生态补偿机制实施的过程中,补偿机制不够全面,还依旧存在一些补偿问题,例如,一些海洋区域的海洋工程等造成海洋生态环境的改变,其污染实施者却未能对其实施生态补偿,制度的缺陷将会给海洋生态环境造成严重的破坏,也会让更多的实施者大肆而为之,针对这种现象,必须完善海洋环境生态补偿机制。加强对《海洋环境保护法》、《生态补偿法》的修订,结合海洋生态环境的实际情况,对海洋工程、船舶污染、陆源污染、海岸工程、倾倒废弃物污染等实施生态补偿制度,在完善法制体系的过程中,应严格遵循着谁受益谁补偿的原则,并根据海洋区域的实际资源使用情况确定受补偿主体、资金来源、补偿程序、补偿主体、补偿方式、补偿标准等,提升海洋环境生态补偿机制的实施效率。
海洋环境生态修复机制,主要指的是利用人工的方式来进行海洋环境的修复。海洋极易受到多方面因素的影响而出现生态改变,针对于一些小污染小破坏,通过海洋自身的自然修复能力,能够实现良好的修复效果,而针对于一些大污染大破坏,仅仅通过海洋自然修复能力修复是十分缓慢,甚至是出现无法修复的问题,将会给海洋环境造成极大的危害,因此,在这里需要对海洋环境的生态修复机制进行完善,才能利用修复机制的实施来加快海洋环境的修复。海洋环境生态修复机制的运行,应将其作为海洋环境修复的辅助方式,以海洋自然修复能力为主体对受损的海洋环境及其资源进行修复,再进行适当的人工辅助,将受损的海洋环境及其资源进行恢复,对海洋生态系统进行完善。另外,在对海洋环境生态修复机制进行完善的过程中,应结合各个地区的实际发展情况进行完善,当然,在此过程中,可以借鉴一些先进地区或是先进国家的海洋环境生态修复机制,例如,建设人工鱼礁、为海洋生物建设繁殖场所、栖息场所、建设海底森林等,更好的填补我国当前海洋环境生态修复机制的空白,从而有效的提升海洋环境生态修复机制的实施效率,为海洋环境修复工作打下夯实的基础。
(四)海洋环境污染防治法律其他配套工作的完善
除了以上提到的几方面海洋环境污染防治法律的完善之外,还应注重一些配套工作的完善,才能提升海洋环境污染防治法律的运行质量。首先,应重点考虑海洋环境污染与相关环境保护法之间社会效益的均衡性,如排污权、环境权之间的平衡,根据不同海洋区域的特点,对于一些没有超标的排污所造成的损害来说,其赔偿机制应当建立在社会化赔偿机制之上,如公害赔偿的商业保险、赔偿基金等,为保证海洋环境做好充足的工作。其次,应该加强执法改革,从以往对海洋环境执法的情况来看,在行政管理体制上还存在一些不合理的地方,因此,应不断地对海洋行政管理体制进行优化。另外,由于海洋大多都是跨越国家的,因此,在海洋环境防治法律上,应加强国际之间的合作,相互之间签署国际协定、公约等进一步保护海洋环境、防止海洋污染,从而为海洋环境污染的防治工作提供可靠的法律支持。
三、总结
综上所述,在海洋资源开发利用的过程中,会对海洋环境造成一定的破坏,而为了避免或降低对海洋环境破坏的程度,需对海洋环境污染防治法律进行完善,希望通过以上的分析,能够引起相关部门的重视,积极做好我国海洋环境污染防治法律的完善工作,促进我国海洋资源的可持续发展。
关键词:海上风电;生态环境;防治对策
与欧洲发达国家相比,我国的海上风电起步比较晚,技术设备稍显落后,但是随着政府相继出台各种措施大力推进海上风电项目的建设,海上风电将会成为推动我国风电产业飞速发展的一股强劲新动力。由于海上风电场的开发建设规模较大,那么项目的建设、施工必然会给海洋生态环境造成一定的影响,如海上风机的打桩就会对水质、水流、海洋自我调节能力产生影响;海上风电场还会对鸟类、海洋生物的物种繁衍产生一定影响等等。
1海上风电项目对海洋生态环境的影响分析
1.1海底电缆及风机的施工污染了水质,对海洋生物造成一定伤害
海上风电场在建设施工过程中,风机基础通过打桩锤直接打进海底,海底输电电缆的铺设也需要深挖海沟,这都会导致海底泥沙悬浮,一些沉积物也会被带起来,水体浑浊,加上一些含油废水的不慎泄漏,该海域的水质就会被污染,浮游生物的繁殖遭到破坏,海洋底栖生物就会死亡,对海洋的生态平衡造成一定伤害。
1.2海上风电项目的施工期和运行期对鸟类的影响
海上风电场对鸟类的影响主要表现在以下几方面:
(1)风电场施工期间,机器噪声、灯光、磁场都会对鸟类的觅食,繁殖和迁徙产生一定的影响。
(2)若风电场位于鸟类迁徙飞行路线上,鸟类与风机发生撞击导致死亡。
(3)近海上风电场的建设会直接占用鸟类的栖息地,影响了海鸟的筑巢和繁衍。
1.3海上风电场的建设改变了原有的自然景观
海上风电场的建设必然会改变原有的自然景观,有些风电场选址在海洋深处,风机排列的比较规则、有序,随风转动起来也是一道风景线;可是有些风电场选址离海洋湿地生态区比较近,不仅会对动植物的生态圈产生不良影响,从视觉上也破坏了这种天然的美感。
2海洋生态环境的防治措施
2.1科学规划,合理布局,避开重点保护海域
与陆上风电场相比,海上风电场的规划、建设要求都比较高,必须要做到先科学规划,后建设施工,把对海洋生态环境的影响降到最低。
首先,海上风电场的规划选址要远离海洋生物的栖息地、繁殖地、迁徙路线等,向深海领域发展布局,以减少风电场在施工和运行期间对海洋生物和人类生活的影响。
其次,海上风电场要避开海上交通航道、城镇建设和港口工业区填海用地、湿地风景区等海域,减少对海上交通、渔业和港口建设的影响,同时避免风电场后期深度开发的不利因素。
海上风电场是对海洋资源的一种深度挖掘,是海洋新能源产业发展体系中的重要一环,积极做好统筹规划,科学引导,避开海洋生态保护区、渔业资源保护区、港湾河口、油田等重点保护海域,尽量减少对其他敏感海域的影响。
2.2做好风电项目建设的监督和预警
一是风电建设相关部门要严格按照条例规定认真履行海上风电项目的建设审批和监管职责,对海上风电场项目的建设施工、后期运营展开全面的监督管理。如海域功能划分、施工时间、施工区域、施工范围、高压电缆铺设位置等都要监管到位,检查其是否与海洋生态环境有冲突之处。
二是海洋环保部门要将海上风电场纳入重点环保监测单位,不仅要对其进行定期的环境测评,还要对其环保信用进行评价,及时将评价结果向社会公布。对环境信用评级较差的单位,要求其严格按照环境信用评价进行项目建设和整顿,抓好海洋环境保护,维护生态平衡。
三是建立并完善海洋环境保护预警机制。进一步提升海上风电场的环境检测人员的综合素质和海洋环境检测方面的能力。扩大海洋环境检测范围,不再局限于海洋水质的监测,积极开展海洋生物、鸟类、海洋渔业资源的相关跟踪监测,要做到将问题解决在萌芽状态。
四是海上风电场项目竣工后,项目负责方要及时向环保部门申请环境质量验收。每一台海上风机都要接受严格的质量监测,海底电缆要接受电磁辐射标准的检验。海上风电场正式投入运营后,要定期接受环保部门的环境影响后评估,该评估报告会直接影响企业的信用等级。
2.3风电场最初选址要远离海岸线,最大程度保留原有自然景观
海上风电场选址是一个非常复杂的过程,而且还要综合考虑各种因素的影响作用。目前我国很多海上风电场的选址都是在近海海域,在开发初期时非常方便快捷的,但是对于附近海域的海洋生物、鸟类、渔业、城市规划、交通航道影响较大。
随着海上风电的迅猛发展,近海海域风电场的建设已经难以满足风能发展的需要,且对海洋环境的影响较大,因此世界各国都开始着手向深海海域筹建风电场。我国海上风电场建设在未来规划中也要有意识避开已经开发利用的海域和功能多敏感度高的海域,逐步向深海海域发展海上风电,促进海上风电与其他产业的和谐共进发展。
我国在开展深海海上风电项目前期,要充分做好勘测、论证、实验工作,做好深海海域的风能和海底地质勘测工作;提前规划好风机部署路线和输电线路的方向;密切监测深海的地理、气候环境的变化,找出规律,做好验证;与西方发达国家共同开发深海海域风电场,学习经验和技术,逐渐形成自主知识产权。
对已经在近海海域选址的海上风电场,要与当地城市建设规划相融合,远离城市未来发展规划区域,尽量减少建设用地、用海,对于施工过程中修建的围堤,在风机安装完成后要及时拆除,恢复原有的自然景观。
3结束语
我国海上风力发电正处于初级发展阶段,有着很大的发展潜力和空间,对缓解我国东部用电荒有着积极的意义,同时还促进了我国能源结构调整的步伐。目前,政府出台了一系列措施和法律法规,支持海上风电场项目的建设,大力发展新型能源。
上述分析结果表明,海上风电场对环境的影响主要是在建设施工阶段,对海洋浮游生物、鸟类的影响比较大,但并不是不可修复的破坏,随着建设施工的结束,这些影响就会随之变小,甚至消失。总之,海上风电场对海洋环境的影响并不是长期,具有严重破坏性的,是可以自行修复的。海上风电场建设是符合我国新能源战略规划要求的,大力发展海上风电的同时还要处理好海上建设与环境保护之间的关系,实现风电建设与环境保护协调发展。
参考文献
[1]何杰,赵鑫.海上风电场规划的主要影响因素分析[J].中国工程科学,2010(11).