單一方法處理船舶壓載水行不通

1、單一方法處理船舶壓載水行不通摘 要：船舶壓載水引起的危害已經(jīng)引起國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注，盡管已有多種方法處理船舶壓載水，但到目前為止還沒(méi)有哪一種方法能滿足國(guó)際海事組織(IMO)的要求。本文通過(guò)分析比較目前多種壓載水處理方法的優(yōu)缺點(diǎn)，認(rèn)為單一的壓載水處理方案滿足不了IMO關(guān)于壓載水處理要求，綜合法處理船舶壓載水是一種比較有前景的方法。關(guān)鍵詞：船舶壓載水 有害生物 國(guó)際海事組織 綜合法處理壓載水一、問(wèn)題的產(chǎn)生1船舶壓載水作用長(zhǎng)期以來(lái)，船舶一直使用壓載水來(lái)保證穩(wěn)性和航行安全。根據(jù)船舶營(yíng)運(yùn)的需要，對(duì)全船壓載艙注入或排出舷外水，以達(dá)到下述目的1：(1)調(diào)整船舶的吃水和船體縱、橫向的平穩(wěn)及安全的穩(wěn)心高度；(2

2、)減少船體變形，以免引起過(guò)大的彎曲力矩和剪切力，降低船體振動(dòng)；(3)改善空艙適航性。2壓載水的分類及對(duì)海洋環(huán)境的污染 船舶壓載水可以分為兩大類2：(1)油艙壓載水。油艙壓載水有兩種，其一為油船的貨油艙和燃油艙壓載水，其二為貨船的燃油艙壓載水。(2)貨艙壓載水。貨艙壓載水對(duì)海洋的污染包括有毒液體物質(zhì)、有害物質(zhì)和來(lái)自疫區(qū)的含病毒、病菌壓載水等非油性污染。有毒液體物質(zhì)主要來(lái)源于貨艙內(nèi)排出的壓載水和洗艙水，而且大多是化學(xué)品船舶所造成。排入海中的有毒物質(zhì)其物理化學(xué)性質(zhì)的差別很大，所以對(duì)海洋環(huán)境的影響和表現(xiàn)形式也各不相同，或沉入海中或漂浮于海面，有的容易與海水中物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)，有的在水中迅速消散，其危害也

3、大不相同。3船舶壓載水中有害生物的危害性80年代末，美國(guó)、加拿大和澳大利亞成為面臨外來(lái)有害水生物入侵問(wèn)題最嚴(yán)重的國(guó)家?，F(xiàn)在這一問(wèn)題也越來(lái)越引起世界各國(guó)和國(guó)際組織的注意35。（1）在澳大利亞水域的危害80年代末一種侵入到澳大利亞水域的叫做毒性腰鞭毛蟲(chóng)的藻類生物引起了人們的關(guān)注。這種生物對(duì)澳大利亞沿岸的貝類養(yǎng)殖業(yè)造成了嚴(yán)重的危害。據(jù)悉，毒性腰鞭毛蟲(chóng)并不是入侵澳大利亞的唯一有害水生物。澳大利亞在1990年提交國(guó)際海事組織的一份文件中就列舉了在澳大利亞發(fā)現(xiàn)的十幾種外來(lái)水生物。例如.來(lái)自日本和東北亞的黃鰭蝦虎魚(yú)和條紋蝦虎魚(yú)，來(lái)自日本、韓國(guó)和的真鱸，來(lái)自阿拉伯海的海蝙，來(lái)自智利的無(wú)脊椎水棲甲蟲(chóng)及來(lái)自日本、

4、阿拉斯加的北太平洋海星等。1997年據(jù)澳大利亞檢疫局(AQTS)估計(jì)，被傳播到澳大利亞水域的外來(lái)生物己達(dá)170種以上6。造成了重大的損失，留下巨大的隱患。（2）在美國(guó)五大湖區(qū)的危害在美國(guó)、加拿大的五大湖區(qū)，外來(lái)水生物被傳播到大湖區(qū)可追溯到1959年圣勞倫斯水路開(kāi)通之時(shí)。到1996年己有130種水生物被證明是通過(guò)航運(yùn)活動(dòng)傳入的7。在大湖區(qū)造成危害最大的當(dāng)數(shù)斑馬貝(Zebra Mussel)。斑馬貝與當(dāng)?shù)氐脑恤~(yú)類爭(zhēng)奪食物，影響當(dāng)?shù)佤~(yú)類的種群數(shù)量，同時(shí)大量的斑馬貝聚集造成了發(fā)電廠和其他工廠的水下進(jìn)水管堵塞，使進(jìn)水變慢甚至完全堵死，對(duì)生產(chǎn)構(gòu)成了威脅8。1990年美國(guó)政府撥款1 000萬(wàn)美元來(lái)清理這些

5、構(gòu)成危害的斑馬貝。二、各種壓載水處理方法優(yōu)缺點(diǎn)分析目前，船舶壓載水處理方法大致可分為以下幾類:1一般清除法（1）深海更換。該法被認(rèn)為是目前處理壓載水理想方法。包括排空更換法、注入頂出法。排空更換法是指將壓載艙的水全部排出并重新注入清潔海水的方法。缺點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：船舶穩(wěn)性的喪失。過(guò)高的船體總縱彎矩與剪力給船體強(qiáng)度造成不利影響。由于惡劣天氣、海況不好等原因給船上操作人員的安全帶來(lái)威脅。注入頂出法是指通過(guò)泵入清潔海水(300%艙容)使壓載艙同時(shí)注入并排出的方法。該法存在著更換水量大，有效性差的缺點(diǎn)。并且因?yàn)橐M(jìn)行三次滿艙換水，換水的時(shí)間較長(zhǎng)，消耗的能源多。同時(shí)壓載艙可能承受較大的內(nèi)部壓力

6、；有些船舶由于空氣管的設(shè)計(jì)不適用于壓載水的連續(xù)溢出而不能使用此法。（2）清潔壓載法。該法是指在壓載時(shí)采取一些預(yù)防性措施，如避免在淺水處取水，避免在取水時(shí)攪動(dòng)底泥，避免在疾病流行和水藻爆發(fā)的地區(qū)取水。但可供取水的區(qū)域受到限制。（3）岸上處理。把壓載水排放到岸上的污水處理廠進(jìn)行處理，由于存在處理量大、時(shí)間長(zhǎng)、占地面積大、設(shè)備利用低等問(wèn)題，導(dǎo)致運(yùn)行成本大幅度提高。2物理清除法（1）紫外線輻射。紫外線處理在很大程度上依賴微生物的大小和形態(tài)。那些面積/容積之比較小的不易受輻射影響。用紫外線處理不會(huì)引起健康、安全或環(huán)境方面的爭(zhēng)議。1 （2）加熱處理。利用船舶柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)余熱對(duì)壓載水進(jìn)行加溫處理。這種方法

7、對(duì)以休眠胞子形式存在的生物效果不好，殺滅這些休眠胞子可能需要更高的溫度。 （3）超聲波法。超聲波通過(guò)各種間接反應(yīng)對(duì)海洋生物有致命作用，它可以產(chǎn)生熱量、壓力波的偏向，形成半真空或半真空狀態(tài)從而脫氧導(dǎo)致浮游生物的死亡。在健康和安全方面，一些轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)可能會(huì)產(chǎn)生噪音，可能還有一此目前未知的牽涉到船舶結(jié)構(gòu)完整性和人員頻繁接觸在超聲波中引發(fā)的健康方面的問(wèn)題。3生物清除法生物清除，目前對(duì)使用生物技術(shù)來(lái)去除或減少壓載水和沉積物中水生物的研究還只是停留在理論上。加入新的物種對(duì)壓載水中可能存在的多種多樣的微生物和植物也許不會(huì)有太大效果。而且新加入物種的轉(zhuǎn)移和釋放也是一個(gè)問(wèn)題?；蚬こ桃餐瑯尤绱?。 三、國(guó)際規(guī)則對(duì)壓

8、載水管理的要求根據(jù)IMO規(guī)定，船舶壓載水處理必須滿足安全、有效、環(huán)保、可操作及的要求，但現(xiàn)在的壓載水處理方法顯然沒(méi)有達(dá)到這一要求。目前對(duì)于船舶壓載水管理，IMO要求遵守的規(guī)定就是A . 868( 20)號(hào)決議。因此目前建造新船在技術(shù)規(guī)格書(shū)中要求遵循的規(guī)范、規(guī)則往往都包括了IMO A. 868(20)號(hào)決議。 A. 868(20)號(hào)決議名稱為“為減少有害水生物和病原體傳播的對(duì)船舶壓載水控制和管理的指南”（GUIDELINES FOR THE CONTROL AND M ANAGEMENT OF SHIPS BALLAST WATER TO MINIMIZE THE TRANSFER OF HAR

9、MFUL AQUATIC ORGANISMS AND PATHOGENS) ( 下面簡(jiǎn)稱“指南”)?！爸改稀卑▋蓚€(gè)附件，一個(gè)附件是“為減少有害水生物和病原體傳播的對(duì)船舶壓載水控制和管理的導(dǎo)則”，第二個(gè)附件是“海上更換壓載水的安全指南”。各項(xiàng)要求體現(xiàn)在兩個(gè)附件中?！案郊弧敝饕谴隧?xiàng)工作的實(shí)施指南，根據(jù)這一附件精神，設(shè)計(jì)者應(yīng)該注意：1它適用于IMO的所有成員國(guó)。既然是“導(dǎo)則”，它也允許港口國(guó)在他們所管轄的水域內(nèi)可以放寬“導(dǎo)則”的某些要求。但是，作為新建造的船舶，為了保證它能夠在世界各國(guó)之間暢通的航行，必須滿足“導(dǎo)則”的全部要求，有時(shí)還要滿足某些港口國(guó)政府更加嚴(yán)格的法規(guī)。2壓載水管理方案之一是更

10、換壓載水。由于近岸水生物放入公?；蚴呛Ｑ笏锓湃虢Ｋ蛞话愣疾荒苌?。所以如有可能，船舶應(yīng)在深水區(qū)、在公海以及盡可能遠(yuǎn)離岸邊的水域更換壓載水。如果采用排空更換法更換液艙內(nèi)壓載水時(shí)，應(yīng)盡量將原壓載水排空直至不能抽出水為止，并應(yīng)使用掃艙泵或噴射器。如果在公海使用注入頂出法更換液艙或貨艙內(nèi)的壓載水，所使用沖過(guò)該艙的水量應(yīng)至少是該艙容積的三倍。經(jīng)港口國(guó)批準(zhǔn)也可使用其他更換壓載水的方法。3證明可行的新的壓載水處理方法和技術(shù)，可以替代或與現(xiàn)有方法聯(lián)合使用，但需取得港口國(guó)的認(rèn)可。4在壓載系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮壓載水置換的要求。5“導(dǎo)則”所提出的更換壓載水措施在短期內(nèi)是適用的，但是還需進(jìn)一步研究，所以設(shè)計(jì)者

11、應(yīng)注意壓載水管理方式的修改和補(bǔ)充?！案郊睂?duì)船舶海上更換壓載水提供了安全方面的指導(dǎo)，設(shè)計(jì)者必須遵循。在此項(xiàng)“指南”中明確指出在當(dāng)前的情況下，在深?；蚬８鼡Q壓載水是限制壓載水傳播水生物的一種可行手段。確定可采用的方法為：(1)將壓載艙排空再注入新水的更換法；( 2)對(duì)壓載艙以新水同時(shí)注入和排出的注入頂出更換法。四、結(jié)語(yǔ)從以上對(duì)壓載水處理方法分析可知，目前還沒(méi)有哪一種方法能同時(shí)滿足IMO關(guān)于壓載水處理五個(gè)方面的要求，現(xiàn)行的比較可行的深海置換法也是一種迫不得已而相對(duì)來(lái)說(shuō)有效的方法，但它還不能從根源上解決壓載水帶來(lái)的問(wèn)題。筆者認(rèn)為通過(guò)單一的方法處理船舶壓載水的方案是行不通的，最新技術(shù)則是幾種方法結(jié)

12、合起來(lái)使用即綜合法處理船舶壓載水是一種將來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，這樣能夠發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，相互彌補(bǔ)缺陷。1 吳恒主編船舶動(dòng)力裝置技術(shù)管理M大連：大連海事大學(xué)出版社，19991081102 許樂(lè)平主編船舶管理（輪機(jī)專業(yè))M大連：大連海事大學(xué)出版社，20001321703 國(guó)家防止外來(lái)物種入侵的1996年決EB/OL http:：//nisahtm4 入侵大湖的有害水生物種EB/OLhttp: /www. glc. org/projects/ans/anspanel. html.5 澳大利亞壓載水指南EB/OL.au/aqis/homepane/ima

13、dvice/bnuidaus.html. 6 SGM BIS Report. 1997. Report of the ICES Studv Group on Marine Biocontrol of Invasive SpeciesA.La Tremblade, France. 7 Mills E L. et al. Species Invasions in the Great Lakes:Historical Trends and Entry VectorsA. EPA Workshop on Zebra Mussels and Other Introduced Aquatic Nuisance Species C . Saginqw: