船舶压载水控制和管理现状调查

2012-01-13 16:07
船海工程 2012年6期
关键词:船舶设备管理

(江苏海事职业技术学院 轮机工程系,南京 2011107)

1 船舶压载水对海洋环境污染的现状

世界经济贸易的90%货物是由船舶运输的,每年约有120亿吨压载水通过约9万艘远洋船舶在世界范围内转移,每天存在于船舶压载水中随船周游全球的生物多达7 000种[1]。在压载舱的恶劣环境下,海洋生物中的许多藻类形成休眠孢子或休眠孢囊,当遇到适宜的环境时再次萌发,引起水华等。一般情况下,被排至新水域的动植物有百分之三左右的能够存活下来[2]。这些外来物种的入侵性传播,破坏了海洋生物的多样性及沿海和近岸的生态环境,威胁当地物种的生存,甚至危害当地居民的健康。

20世纪70年代,北美水母被传播到黑海,大量繁殖并捕食浮游生物、鱼卵和幼鱼,給当地凤尾鱼、鲱鱼养殖带来灭顶之灾,成为导致黑海地区鱼类养殖业崩溃的主要原因之一。 生长在东南亚的有毒鞭毛虫被传播到澳大利亚水域,污染了当地的贝类水生物,居民因食用污染的贝类而中毒,导致瘫痪甚至死亡[3]。

我国的辽东湾、东海的长江口、和南海的珠江口地区是全国污染最严重的地区,目前已认定有16种外来赤潮藻经船舶压载水入侵到中国海域,江苏省连云港海面也已发现赤潮,山东日照的海面近期也出现赤潮。这些藻类对生态适应性强,分布广,只要环境适宜就可爆发。近年来香港多次发生有压载水传播细菌造成红潮使鱼、贝类感染并导致当地居民食用中毒事件。最近我国环保局公布,我国生物入侵造成的直接经济损失高达574亿元,其中海洋入侵物是主要原因之一。

近10年来通过国家科技支承计划重大项目资助,以大连海事大学为中心,依托于环境保护机构的检测技术对压载水沉积物中的生物组成做了一些研究,但对大部分沿海海域中哪些生物是原有的,哪些是外来的,仍不清楚。

2 港口国对压载水管理现状

2.1 美洲国家

巴西国家立法,自2005年10月15日起,巴西对辖区内国际船舶强制实施压载水管理法令。如果船舶不能进行压载水交换,船长应事先通知海事主管机构,经其同意,可以将压载水留存船上,而仅可排放最少量的压载水。巴西还有特殊规定:在亚马逊河流域的港口,应在规定的水域内进行额外的压载水交换,以减少压载水盐度;巴西要求到港船舶提前24 h将压载水报告副本一份递交港口当局。

美国是受压载水污染危害最严重的国家,每年有大约20 亿t的压载水从世界各地迁徙到美国海域,政府每年花费在压载水污染治理方面的费用大约20亿美元。美国国会于1990年颁布了“1990年外来有害水生生物防止和控制法”。1996年美国国会通过了“国家入侵物种法”。美国在1999年7月1日开始实施压载水管理法令,抵美船舶在进入加拿大和美国经济区海域200 n mile前都必须填写专用表格,并发至美国海岸警卫队总部。美国渔业及野生动物管理局华盛顿分部要求:自2007年7月1日起,任何船舶不允许在华盛顿州水域排放没有在远海经过充分交换的压载水,或没有经过其它等效处理的压载水。

商业银行审计工作有其自身的特点和属性,尤其是随着现代信息技术的应用,商业银行衍生金融工具日益呈现多元化趋势,物联网、互联网技术不断升级,进一步加快了商业银行信息化建设进程,海量数据日益庞杂,对审计人员工作能力和素质也提出了更高的要求。目前审计人员很多都是非科班出身,不善于主动研究新政策[3]、接受新事物、学习新知识,审计专业技能水平相对较低,对被审计单位缺乏深入的了解,动态监控意识不强,对现代化审计技术等应用研究不深入,从而在审计工作中处于被动状态,甚至流于形式,难以写出高质量的审计工作报告,影响审计工作的开展。

从1997年3月起,所有开往温哥华港带有压载水的船舶在到达加拿大水域前都应在大洋中部更换压载水,豋轮的港方代表实施压载水检查,对压载水取样化验,未能满足标准的船舶,将要求船舶出港,在海峡北侧,落潮时更换压载水,由此造成的经济损失,均由该船承担。

智利、阿根廷等国家分别在1994~1999年间纷纷出台压载水管理措施,要求到港船舶必须提前在大西洋中更换压载水。

2.2 澳洲和欧洲国家

澳大利亚是世界上最早引入压载水管理指南的国家之一。早在2001年7月1日澳大利亚港口检查当局就开始对驶往澳大利亚的国际航行船舶执行强制性的压载水端丽计划。新管理计划由一个决策系统组成,向船舶提供一个可能将外来物种带入澳大利亚港口或水域的风险评估。

新西兰及英国奥克利岛港口国分别在1994~1999年间纷纷出台压载水管理措施,要求到港船舶必须提前在大西洋中更换压载水[4]。

2.3 亚洲部分国家

日本船东协会1995年完成了压载水研究海上试验,2010年出版《压载水处理设备指南》。现今的研究主要集中在对压载水中的浮生物的治理上,比较新的研究成果是通过将新型船型设计与压载水污染防治结合起来,推出了无压载水船舶。

根据调查,亚洲国家中除马来西亚外,日本、韩国、新加坡、东南亚港口及其它发展中国家尚未提前强制实施本土区域性压载水管理。

2.4 我国情况

由于历史原因,我国在压载水控制与管理方面的研究起步较晚。我国自2000年起,由国家海事局牵头,成立船舶压载水国家项目实验小组,把大连作为实验基地,实施船舶压载水教育普及、危险性评估、港口生物基线调查、人员培训和法规研究等。

中国船级社(CCS)作为我国主管机关授权的船舶检验与发证部门,在2006年出版了《船舶压载水管理计划编制指南》,各航运公司根据CCS的指南,结合本船具体情况,制定船舶压载水管理计划,并列入船舶的关键性操作文件,为港口国检查做好准备。

中国籍远洋船舶应港口国要求,已全面实施压载水置换的操作,但作为港口国我国海事部门至今未对到港船舶实施同样要求。其原因是,目前我国还没有对压载水引起污染进行专门立法,而《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国进出境动物、植物检疫法》等是防治水污染和疫情方面的法律。因为没有相关的法律依据,我国的海事、环保、渔业主管部门无法对压载水进行管理。

3 压载水更换

由于沿海附近的有机物释放到深海,深海有机物释放到沿海水域一般不会继续生存。为了减少有害水生物和病原体的传播,船上主要压载水管理措施是采用深海更换压载水。要求离岸200 kn以外且水深超过200 m水域进行压载水更换[5]。 该方法是IMO认可的一种压载水处理办法,也是目前防止有害物种迁移的最有效、使用最多的方法。更换压载水有两种方式。

1)排空注入法:先将压载舱内水排空后再注满。

2)径流法也叫稀释法:用泵从底部向已满的压载舱注水,一边压一边排,要求应以3倍该舱容积的水量流经该舱。

根据调查,有的船由于压载水由海水总管引入,在压载水更换中会出现“抢水”现象,影响机舱副机运行。这是船舶设计中没有考虑压载水更换的因素,目前只能用减小压载水更换中泵的流量,延长换水时间来解决。

4 压载水处理设备研制与认证情况

4.1 压载水处理设备研制

船舶在海上置换压载水作业时受当时的海况、船舶稳性和船体强度等诸多因素的制约,将会产生一系列的安全问题。因此公约要求压载水管理的趋势是逐渐过渡到执行压载水性能标准D-2。即到2017年所有的船舶要安装压载水处理设备,否则公约生效后不能驶入IMO成员国港口,违反公约将面临制裁。航海界预测2012年底公约将生效,目前瑞典、挪威、德国、韩国、日本、美国、荷兰、南非、丹麦以及中国约有50多个机构在进行压载水处理设备研制与开发。

目前国内外各种压载水处理的一般方法是首先将压载水送入过滤器,去除50 μm以上的生物和垃圾,然后通过运用机械、物理、化学及生物学过程,对压载水及沉淀物内的有害水生生物及病原体进行去除、灭杀、无害化处理,并将该经过处理的水注入压载水舱。此后如需向船外进行排水,有的需对压载水进行再处理和中和处理。在第二阶段对水生生物杀灭中,有利用光射到二氧化钛上所产生的自由基对水生生物和菌类进行杀灭处理;有使用空腔设备杀菌,并添加在船上提炼的氮气和通过电解生成氢氧离子,对水生生物和菌类杀灭;有对压载水进行电解,并依靠Hypochlorite(次氯亚酸)和Radical(自由基)破坏细胞核,进行灭杀处理;有通过添加磁粉并搅拌,产生磁分离效果,从而对水生生物、微生物、细菌进行杀灭;有空腔+臭氧、UV辐射+超声波震荡等综合处理方式等。

调查显示,目前尚无一种压载水处理方法能满足安全、有效、环保、可操作及经济的要求。过滤法原理简单,安装方便,初值费用低,对环境无破坏,但对体积小的微生物处理效果不明显,对细菌不能彻底清除,且压载水中的絮状物易堵塞滤网,须对滤网反冲洗,耗能且花费时间;离心分离操作简单,成本合理,但效果不佳,对安装空间要求高在大流量船上不适宜;紫外线辐射法对人体及环境较健康安全,但紫外线处理依赖于微生物的大小和形态,面积/容积之比小的微生物不易受到辐射,有效性下降;超声波通过各种间接反应对海洋生物有致命作用,但会产生噪音,可能对船舶结构完整性有影响,频繁接触超声波的人员需考虑健康问题;利用柴油机冷却水余热对压载水加热的方法环保且经济,但对以休眠孢子形式存在的微生物效果不好,要在80 ℃以上保持8 min才可将其杀死;添加化学物质从效果看,是目前的可行选择,设备简单对船舶系统设计影响小,而采用电解、电离、光辐射裂变的催化方法杀菌效果好,但会与金属发生电化学腐蚀。

4.2 压载水处理设备的认证

压载水处理设备研制后,必须获得主管部门的认证(型式认证G8)。即压载水的排放值符合《压载水管理公约》(D-2)所规定的排放标准。

压载水处理设备的认证分为图纸认证、陆上测试、船上测试和环境实验几大类。陆上测试是选择200 m3海水、淡水和半咸水任意两种水样进行处理,5天后分析以确定是否符合所规定的标准值。陆上测试须连续进行5次,以求测试值准确。船上测试是在船舶实施正常压载管理的情形下进行6个月的实验。环境实验是以处理设备所使用的电气设备为对象,进行普通船舶环境测试。

如果处理装置使用化学剂等活性物质,主管部门还须向IMO提交认证申请,进行“基础认证”和“最终认证”二级认证体系(G9)。

截至到2011年9月,世界各国共研制出60多台设备,10台获得形式认证,其中采用活性物质的处理设备,11台同时获得“基础认证”和“最终认证”,12台获得“基础认证’[6]。目前我国有725所、青岛海徳威、无锡南天、中远-清华大学、泰兴南极、上海海事大学从事设备的研发,前三家产品已获得IMO的最终认证并已安装于实船上使用了6~15个月。

5 《压载水公约》对我国的影响

5.1 推动压载水管理规则的实施

我国是世界十大海洋运输国之一,拥有18 000 km长的大陆海岸线,沿海港口230多个,远洋运输船舶7 600多艘,航运、渔业、和海产养殖业在国家经济中占很大的比例。船舶压载水引起的外来生物问题,给我国近海海域环境带来了一定的威胁。关键是受其它因素牵制,我国海事部门尚未按照国际惯例,对到港船舶执行压载水置换管理标准(D-1),沿海港口门户大开。公约的生效将推动我国海事部门尽早立法定规,明确船舶压载水排放要求,对入境船舶压载水依法管理。减少和最终消除由此而引起的有害水生物和病原体的危害,这对我国海洋环境保护和海洋资源可持续发展具有非常重要的意义。

5.2 加快压载水处理设备的研发

压载水处理设备作为IMO组织强制要求安装的船舶关键配套设备,是水处理技术、自动控制、分离技术等多学科、高技术含量元件的综合体。不仅要研发出快速灭菌且无二次污染的技术,还要将这一技术从实验室搬到远洋船上长期运转,难度大。一旦公约生效,到2017年所有的船舶要安装压载水处理设备,若我国没有自主知识产权的相关技术和产品,必然受制于国外的技术垄断。据市场调查,国外产品早已进驻境内,如瑞典的阿法拉伐在北京、上海、广州等6个城市建立了办事处。一台压载水处理设备平均价格为50万美元,目前我国有远洋运输船舶7 600艘,再加上安装及相关费用,其资金总额相当可观。虽然我国已有三家研发产品已获IMO的认证,但面对我国7 600艘这样庞大的海运商船队,是远远不够的。所以压载水公约生效蕴藏着极大的商机。

5.3 加大航运公司的运行成本

公约强制实施后,海运公司除了要花费巨资添置压载水设备外,后续的系统运行所耗用的电力及维护保养费用,将使船东营运成本大大增加。据中国造船工程学会2011年会对未来10年船市及航运态势预测:航运市场运力过剩,竞争激烈、运价降低,国内劳动力及原材料成本仍将上升。结果是部分航运公司退出竞争,航运业重新洗牌。

5.4 对造船、修船业产生重大影响

在新船设计和建造上,一要考虑和预留压载水处理系统的空间。对于小型船舶由于发动机安装处空间有限,对压载水处理系统的大小有至关重要的约束。二要考虑压载水处理系统可能会对船体钢板、油罐顶部、船艏和通气管路产生额外应力效应。在修船上,既要具备压载水处理设备的维修能力,又要有对旧船增设合适的压载水处理系统的改建能力。

6 结论

1)船舶压载水已对我国沿海水域带来污染,我国应尽快实施对到港船舶压载水置换标准;

2)抓紧公约生效前这一时段,积极做好履约准备,特别是要促进我国压载水处理系统的研发和产业化,从而保证在履约过程中的主动地位。

[1] 中国船级社.船舶压载水管理计划编制指南[S].北京:人民交通出版社,2007.

[2] 王海霞. 船舶压载水沉积物中的组成 [D].大连海事大学, 2006.

[3] DAVID M, PERKOVIC M. Ballast Water vampling as a critical component of biological invasion risk management[J]. Marine Pollution Bullentin,2004,49:313-318.

[4] 秦 臻.船舶压载水控制与管理[J].中国航海,2002(1):53-56.

[5] 余少聪.船舶压载水及沉淀物的控制与管理[J].江苏船舶,2005(5):23-25.

[6] 谢承利,翁 平,李小军,等.船舶压载水处理技术应用综述[J].船海工程,2010,12:3-4.

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