单一方法处理船舶压载水行不通 |
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摘 要：船舶压载水引起的危害已经引起国际社会的广泛关注，尽管已有多种方法处理船舶压载水，但到目前为止还没有哪一种方法能满足国际海事组织(IMO)的要求。本文通过分析比较目前多种压载水处理方法的优缺点，认为单一的压载水处理方案满足不了IMO关于压载水处理要求，综合法处理船舶压载水是一种比较有前景的方法。
关键词：船舶压载水 有害生物 国际海事组织 综合法处理压载水
一、问题的产生
1．船舶压载水作用
长期以来，船舶一直使用压载水来保证稳性和航行安全。根据船舶营运的需要，对全船压载舱注入或排出舷外水，以达到下述目的[1]：(1)调整船舶的吃水和船体纵、横向的平稳及安全的稳心高度；(2)减少船体变形，以免引起过大的弯曲力矩和剪切力，降低船体振动；(3)改善空舱适航性。
2．压载水的分类及对海洋环境的污染
船舶压载水可以分为两大类[2]：(1)油舱压载水。油舱压载水有两种，其一为油船的货油舱和燃油舱压载水，其二为货船的燃油舱压载水。(2)货舱压载水。货舱压载水对海洋的污染包括有毒液体物质、有害物质和来自疫区的含病毒、病菌压载水等非油性污染。有毒液体物质主要来源于货舱内排出的压载水和洗舱水，而且大多是化学品船舶所造成。排入海中的有毒物质其物理化学性质的差别很大，所以对海洋环境的影响和表现形式也各不相同，或沉入海中或漂浮于海面，有的容易与海水中物质起化学反应，有的在水中迅速消散，其危害也大不相同。
3．船舶压载水中有害生物的危害性
80年代末，美国、加拿大和澳大利亚成为面临外来有害水生物入侵问题最严重的国家。现在这一问题也越来越引起世界各国和国际组织的注意[3～5]。
（1）在澳大利亚水域的危害
80年代末一种侵入到澳大利亚水域的叫做毒性腰鞭毛虫的藻类生物引起了人们的关注。这种生物对澳大利亚沿岸的贝类养殖业造成了严重的危害。据悉，毒性腰鞭毛虫并不是入侵澳大利亚的唯一有害水生物。澳大利亚在1990年提交国际海事组织的一份文件中就列举了在澳大利亚发现的十几种外来水生物。例如.来自日本和东北亚的黄鳍虾虎鱼和条纹虾虎鱼，来自日本、韩国和中国的真鲈，来自阿拉伯海的海蝙，来自智利的无脊椎水栖甲虫及来自日本、阿拉斯加的北太平洋海星等。1997年据澳大利亚检疫局(AQTS)估计，被传播到澳大利亚水域的外来生物己达170种以上[6]。造成了重大的经济损失，留下巨大的隐患。
（2）在美国五大湖区的危害
在美国、加拿大的五大湖区，外来水生物被传播到大湖区可追溯到1959年圣劳伦斯水路开通之时。到1996年己有130种水生物被证明是通过航运活动传入的[7]。在大湖区造成危害最大的当数斑马贝(Zebra Mussel)。斑马贝与当地的原有鱼类争夺食物，影响当地鱼类的种群数量，同时大量的斑马贝聚集造成了发电厂和其他工厂的水下进水管堵塞，使进水变慢甚至完全堵死，对工业生产构成了威胁[8]。1990年美国政府拨款1 000万美元来清理这些构成危害的斑马贝。
二、各种压载水处理方法优缺点分析
目前，船舶压载水处理方法大致可分为以下几类:
1．一般清除法
（1）深海更换。该法被认为是目前处理压载水理想方法。包括排空更换法、注入顶出法。
排空更换法是指将压载舱的水全部排出并重新注入清洁海水的方法。缺点主要体现在以下三个方面：①船舶稳性的丧失。②过高的船体总纵弯矩与剪力给船体强度造成不利影响。③由于恶劣天气、海况不好等原因给船上操作人员的安全带来威胁。
注入顶出法是指通过泵入清洁海水(300%舱容)使压载舱同时注入并排出的方法。该法存在着更换水量大，有效性差的缺点。并且因为要进行三次满舱换水，换水的时间较长，消耗的能源多。同时压载舱可能承受较大的内部压力；有些船舶由于空气管的设计不适用于压载水的连续溢出而不能使用此法。
（2）清洁压载法。该法是指在压载时采取一些预防性措施，如避免在浅水处取水，避免在取水时搅动底泥，避免在疾病流行和水藻爆发的地区取水。但可供取水的区域受到限制。
（3）岸上处理。把压载水排放到岸上的污水处理厂进行处理，由于存在处理量大、时间长、占地面积大、设备利用低等问题，导致运行成本大幅度提高。
2．物理清除法
（1）紫外线辐射。紫外线处理在很大程度上依赖微生物的大小和形态。那些面积/容积之比较小的不易受辐射影响。用紫外线处理不会引起健康、安全或环境方面的争议。
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（2）加热处理。利用船舶柴油机冷却系统余热对压载水进行加温处理。这种方法对以休眠胞子形式存在的生物效果不好，杀灭这些休眠胞子可能需要更高的温度。
（3）超声波法。超声波通过各种间接反应对海洋生物有致命作用，它可以产生热量、压力波的偏向，形成半真空或半真空状态从而脱氧导致浮游生物的死亡。在健康和安全方面，一些转换环节可能会产生噪音，可能还有一此目前未知的牵涉到船舶结构完整性和人员频繁接触在超声波中引发的健康方面的问题。
3．生物清除法
生物清除，目前对使用生物技术来去除或减少压载水和沉积物中水生物的研究还只是停留在理论上。加入新的物种对压载水中可能存在的多种多样的微生物和植物也许不会有太大效果。而且新加入物种的转移和释放也是一个问题。基因工程也同样如此。
三、国际规则对压载水管理的要求
根据IMO规定，船舶压载水处理必须满足安全、有效、环保、可操作及经济的要求，但现在的压载水处理方法显然没有达到这一要求。目前对于船舶压载水管理，IMO要求遵守的规定就是A . 868( 20)号决议。因此目前建造新船在技术规格书中要求遵循的规范、规则往往都包括了IMO A. 868(20)号决议。 A. 868(20)号决议名称为“为减少有害水生物和病原体传播的对船舶压载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 HARMFUL AQUATIC ORGANISMS AND PATHOGENS) ( 下面简称“指南”)。“指南”包括两个附件，一个附件是“为减少有害水生物和病原体传播的对船舶压载水控制和管理的导则”，第二个附件是“海上更换压载水的安全指南”。各项要求体现在两个附件中。
“附件一”主要是此项工作的实施指南，根据这一附件精神，设计者应该注意：1．它适用于IMO的所有成员国。既然是“导则”，它也允许港口国在他们所管辖的水域内可以放宽“导则”的某些要求。但是，作为新建造的船舶，为了保证它能够在世界各国之间畅通的航行，必须满足“导则”的全部要求，有时还要满足某些港口国政府更加严格的法规。2．压载水管理方案之一是更换压载水。由于近岸水生物放入公海或是海洋水生物放入近海水域一般都不能生存。所以如有可能，船舶应在深水区、在公海以及尽可能远离岸边的水域更换压载水。如果采用排空更换法更换液舱内压载水时，应尽量将原压载水排空直至不能抽出水为止，并应使用扫舱泵或喷射器。如果在公海使用注入顶出法更换液舱或货舱内的压载水，所使用冲过该舱的水量应至少是该舱容积的三倍。经港口国批准也可使用其他更换压载水的方法。3．证明可行的新的压载水处理方法和技术，可以替代或与现有方法联合使用，但需取得港口国的认可。4．在压载系统的设计中应该考虑压载水置换的要求。5．“导则”所提出的更换压载水措施在短期内是适用的，但是还需进一步研究，所以设计者应注意压载水管理方式的修改和补充。
“附件二”对船舶海上更换压载水提供了安全方面的指导，设计者必须遵循。在此项“指南”中明确指出在当前的发展情况下，在深海或公海更换压载水是限制压载水传播水生物的一种可行手段。确定可采用的方法为：(1)将压载舱排空再注入新水的更换法；( 2)对压载舱以新水同时注入和排出的注入顶出更换法。
四、结语
从以上对压载水处理方法分析可知，目前还没有哪一种方法能同时满足IMO关于压载水处理五个方面的要求，现行的比较可行的深海置换法也是一种迫不得已而相对来说有效的方法，但它还不能从根源上解决压载水带来的问题。笔者认为通过单一的方法处理船舶压载水的方案是行不通的，最新技术则是几种方法结合起来使用即综合法处理船舶压载水是一种将来发展趋势，这样能够发挥各自的优点，相互弥补缺陷。
参考文献
[1] 吴恒主编．船舶动力装置技术管理[M]．大连：大连海事大学出版社，1999．108～110．
[2] 许乐平主编．船舶管理（轮机专业)[M]．大连：大连海事大学出版社，2000．132～170．
[3] 国家防止外来物种入侵的1996年决[EB/OL]． http:：//www.nemw.org/nisa．htm．
[4] 入侵大湖的有害水生物种[EB/OL]．http: //www. glc. org/projects/ans/anspanel. html.
[5] 澳大利亚压载水指南[EB/OL]．
http://www.dpie.gov.au/aqis/homepane/imadvice/bnuidaus.html.
[6] SGM BIS Report. 1997. Report of the ICES Studv Group on Marine Biocontrol of Invasive Species[A].La Tremblade, France.
[7] Mills E L. et al. Species Invasions in the Great Lakes:Historical Trends and Entry Vectors[A]. EPA Workshop on Zebra Mussels and Other Introduced Aquatic Nuisance Species [C] . Saginqw: Sqginaw—Valley State University, USA, 1990.1-2.
[8] Sprecher SL, Getsinger KD.2000. Zebra Mussel Chemical Control Guide[D].ERDC/EL TR-00-1,U.S. Army Engineer Research and Development Center, Vickburg, MS. 114.
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