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船舶压载水管理公约的意义和解决办法

船舶压载水管理公约的意义和解决办法

船舶压载水由于加装的地点不同,压载水可以是淡水、河海混合水或海水。压载水中会含有藻类、微生物、软体动物、鱼类和植物等。如果船舶装入了含有有害的水生物或病原体的压载水,并将这些压载水排放到港口国水域将会给当地的动植物及人类的健康产生威胁。据估计全球船舶每年携带的压载水大约有30~50亿吨,而船舶每天因压载水所携带的水生物寄有7000至10000种。研究表明多种细菌、植物和动物会以不同的形式存活于压载水中。在一个国家加装的压载水中所含有的物种会在船舶到达另一个国家装货是被排到水中。尽管世界上 的海洋是相通的,但因为海水交换缓慢,无论是温度、盐度等简单的环境因子,还是复杂的生物,在世界海洋中分布是不均匀的。有些甚至有着严格的地域界限。任何一个海域的生态系统所包含的生物,从种类到数量都是稳定的,就是我们平常说的生态平衡。船舶压载水所携带的生物进入港口国水域后,也许不能适应行的海洋环境而死亡;也许能适应新的环境,尤其在没有天敌的情况下,会迅速成为优势品种、大量繁殖,对该海域的生物链带来不可预见的深远影响。例如进入黑海的北美栉水母,只是因为它争食了鲥鱼的食物,才表现出有害性,这样的危害是不容易预料到的。从生态意义上讲,可能会改变群落结构,直至本土自然物种灭绝。

船舶压载水携带外来生物种群的入侵使港口国水域的海洋生态环境和人类的健康受到威胁。随着近几年来对压载水污染问题的提高,国际社会特别是国际海事组织(IMO)对船舶压载水携带外来有害微生物和病原体做出了积极的反应。作为对压载水携带外来生物危害的反应,通过了一个专门用于控制和管理压载水的资源性准则——《关于控制和管理船舶压载水,减少有害生物和病原体传播的

指南》(A.868(20))。该指南的具体内容包括压载水的管理和控制操作、记录和报告程序、船舶与港口国程序、港口国强化实施和监控等。该指南是非强制性的,它鼓励各国家政府采取紧急行动,为了抑制因船舶压载水带来的影响与危害,《国际船舶压载水和沉积物管理和控制公约》于2004年2月在伦敦IMO总部召开的关于压载水管理和外交大会上最终通过。公约规则中对船舶压载水管理和控制要求,某些区域的特殊要求压载水管理标准和压载水管理的检验和认证分别作了具体规定。公约将在合计商船总吨位不小于35%的至少30个国家签署一年后生效。签署的国家已达30 个,公约即将生效并强制执行。随着该公约的强制执行船舶将安装满足该公约要求的船舶压载水处理装置,通过压载水处理装置过滤或灭杀船舶压载水中生物和病原体,从而避免应船舶压载水携带外来生物的危害。

随着人们对环境的保护意识加强,各种环保措施也层出不穷。针对船舶压载水携带外来生物问题主要有二种方案:一是上面提过的通过压载水处理装置将船舶压载水中的生物杀死,这样船舶压载水再排放出来就不会对生态系统产生影响。二是在船舶设计时就考虑不是用压载水,直接规避该问题。

压载水处理装置主要通过不同的技术在船舶加压载水时将压载水中的生物过滤或灭杀掉,使船舶压载水满足排放要求。目前研究开发或者得到应用的压载水处理方法较多。总的来说,依据处理原理的不同可以划分为物理处理和化学处理二种类型。物理处理方法通过不同手段分离、排除或灭杀海水中的危害性生物与物质,主要手段包括过滤、离心分离、加热和光辐射等。过滤法可直接滤除部分外来生物, 通过选择合适的网目, 可以有效地去除不同的生物种群。目前开发使用的过滤方法包括超滤、 纳滤等过滤膜件。该方法原理简单、 安装方便、 初装成本相对也不高; 但是该方法也存在较多缺点。首先滤网容易阻塞,清洗滤网

耗能又让费时间;其次对体积小的微生物处理效果不大明显,对细菌病毒不能完全彻底处理;过滤法被认为是一种对环境危害最小的压载水处理法, 但在大型船舶中很难用于处理大量的压载水, 处理效果有限, 无法单独处理压载水。离心分离是一种利用旋转部件对海水进行重力分离, 以除去比重与海水存在差异的微粒和生物体的方法。这种方法具有操作简单、成本合理等优点。但是在处理与海水比重相近的生物时,处理效果受到限制;此外,设备尺寸加大,安装空间要求较高。热处理方法虽然被认为是一种廉价、具有潜在吸引力的方法, 但存在处理时间长、能耗过高、热应力影响船舶航行安全等难以解决的问题,并没有相关产品在实船中得到应用。光辐射方法应用较多的光频段是加热与烧蚀能力强的紫外线, 紫外线用于杀菌消毒在其他行业已经有了较多的应用实例。紫外线处理装置对杀灭海洋细菌、 病毒与细小微生物非常有效, 但对海水中一些抗紫外线的有害细菌与外来有害水生物的作用效果不佳, 而且在短时间内对于大体积的微生物或者其他海洋生物的灭杀效果有限。因此, 在使用紫外线处理装置的同时, 还应考虑如何杀灭外来有害水生物。此外处理装置的运行与维护费用也较高, 为技术独立使用的普遍推广带来了一定的阻碍。化学法主要是通过改变压载水中某些化学物质或元素的含量, 以创造压载水内有害细菌与微生物抑制环境来进行压载水处理。实现手段一种是通过添加特定的化学物质来改变压载水成分; 另外一种是通过一些催化手段快速改变压载水自身的成分组成, 前者可使用的添加物质包括氯或氯化物、 臭氧( O3 ) 、过氧化氢( H 2 O2 ) 以及羟基物质等; 后者主要也是通过海水催化反应产生类似于前者的一些强氧化具有杀菌效能的物质。相信在各界的努力下,会有越来越多的优秀压载水处理装置被研制出来。

对于另外一种更直接避免船舶压载水问题的方式开发无压载水的新型船舶。

就目前而言,较为人们所熟知的无压载水船舶理念有三种,分别是美国密西根大学研发设计的贯通流系统船体、日本造船研究中心无压载水船舶理念、荷兰代尔夫特大学造的大一结构船体。其中日本和荷兰的 无压载水理念较相近,均是以改变船体浮性以达到无压载水目的,而贯通流系统船体则是在其水线下拥有一个由大型管道组成的管路网络,还水从船首进入,船尾排出,并形成稳定的流场。而流动的海水始终是当地的海水,因此不会造成外来物种入侵这一情况,从而满足IMO的相关规定。

随着科技日新月异的发展,相信我们会有更多更好的办法防止破坏和保护我们的环境,期待明天更美好!