船舶壓載水控制和管理現(xiàn)狀調(diào)查

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(江蘇海事職業(yè)技術學院 輪機工程系，南京 2011107)

1 船舶壓載水對海洋環(huán)境污染的現(xiàn)狀

世界經(jīng)濟貿(mào)易的90%貨物是由船舶運輸?shù)?，每年約有120億噸壓載水通過約9萬艘遠洋船舶在世界范圍內(nèi)轉移，每天存在于船舶壓載水中隨船周游全球的生物多達7 000種[1]。在壓載艙的惡劣環(huán)境下，海洋生物中的許多藻類形成休眠孢子或休眠孢囊，當遇到適宜的環(huán)境時再次萌發(fā)，引起水華等。一般情況下，被排至新水域的動植物有百分之三左右的能夠存活下來[2]。這些外來物種的入侵性傳播，破壞了海洋生物的多樣性及沿海和近岸的生態(tài)環(huán)境，威脅當?shù)匚锓N的生存，甚至危害當?shù)鼐用竦慕】怠?/p>

20世紀70年代，北美水母被傳播到黑海，大量繁殖并捕食浮游生物、魚卵和幼魚，給當?shù)伉P尾魚、鯡魚養(yǎng)殖帶來滅頂之災，成為導致黑海地區(qū)魚類養(yǎng)殖業(yè)崩潰的主要原因之一。 生長在東南亞的有毒鞭毛蟲被傳播到澳大利亞水域，污染了當?shù)氐呢愵愃?，居民因食用污染的貝類而中毒，導致癱瘓甚至死亡[3]。

我國的遼東灣、東海的長江口、和南海的珠江口地區(qū)是全國污染最嚴重的地區(qū)，目前已認定有16種外來赤潮藻經(jīng)船舶壓載水入侵到中國海域，江蘇省連云港海面也已發(fā)現(xiàn)赤潮，山東日照的海面近期也出現(xiàn)赤潮。這些藻類對生態(tài)適應性強，分布廣，只要環(huán)境適宜就可爆發(fā)。近年來香港多次發(fā)生有壓載水傳播細菌造成紅潮使魚、貝類感染并導致當?shù)鼐用袷秤弥卸臼录?。最近我國環(huán)保局公布，我國生物入侵造成的直接經(jīng)濟損失高達574億元，其中海洋入侵物是主要原因之一。

近10年來通過國家科技支承計劃重大項目資助，以大連海事大學為中心，依托于環(huán)境保護機構的檢測技術對壓載水沉積物中的生物組成做了一些研究，但對大部分沿海海域中哪些生物是原有的，哪些是外來的，仍不清楚。

2 港口國對壓載水管理現(xiàn)狀

2.1 美洲國家

巴西國家立法，自2005年10月15日起，巴西對轄區(qū)內(nèi)國際船舶強制實施壓載水管理法令。如果船舶不能進行壓載水交換，船長應事先通知海事主管機構，經(jīng)其同意，可以將壓載水留存船上，而僅可排放最少量的壓載水。巴西還有特殊規(guī)定：在亞馬遜河流域的港口，應在規(guī)定的水域內(nèi)進行額外的壓載水交換，以減少壓載水鹽度；巴西要求到港船舶提前24 h將壓載水報告副本一份遞交港口當局。

美國是受壓載水污染危害最嚴重的國家，每年有大約20 億t的壓載水從世界各地遷徙到美國海域，政府每年花費在壓載水污染治理方面的費用大約20億美元。美國國會于1990年頒布了“1990年外來有害水生生物防止和控制法”。1996年美國國會通過了“國家入侵物種法”。美國在1999年7月1日開始實施壓載水管理法令，抵美船舶在進入加拿大和美國經(jīng)濟區(qū)海域200 n mile前都必須填寫專用表格，并發(fā)至美國海岸警衛(wèi)隊總部。美國漁業(yè)及野生動物管理局華盛頓分部要求：自2007年7月1日起，任何船舶不允許在華盛頓州水域排放沒有在遠海經(jīng)過充分交換的壓載水，或沒有經(jīng)過其它等效處理的壓載水。

商業(yè)銀行審計工作有其自身的特點和屬性，尤其是隨著現(xiàn)代信息技術的應用，商業(yè)銀行衍生金融工具日益呈現(xiàn)多元化趨勢，物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)技術不斷升級，進一步加快了商業(yè)銀行信息化建設進程，海量數(shù)據(jù)日益龐雜，對審計人員工作能力和素質(zhì)也提出了更高的要求。目前審計人員很多都是非科班出身，不善于主動研究新政策[3]、接受新事物、學習新知識，審計專業(yè)技能水平相對較低，對被審計單位缺乏深入的了解，動態(tài)監(jiān)控意識不強，對現(xiàn)代化審計技術等應用研究不深入，從而在審計工作中處于被動狀態(tài)，甚至流于形式，難以寫出高質(zhì)量的審計工作報告，影響審計工作的開展。

從1997年3月起，所有開往溫哥華港帶有壓載水的船舶在到達加拿大水域前都應在大洋中部更換壓載水，豋輪的港方代表實施壓載水檢查，對壓載水取樣化驗，未能滿足標準的船舶，將要求船舶出港，在海峽北側，落潮時更換壓載水，由此造成的經(jīng)濟損失，均由該船承擔。

智利、阿根廷等國家分別在1994～1999年間紛紛出臺壓載水管理措施，要求到港船舶必須提前在大西洋中更換壓載水。

2.2 澳洲和歐洲國家

澳大利亞是世界上最早引入壓載水管理指南的國家之一。早在2001年7月1日澳大利亞港口檢查當局就開始對駛往澳大利亞的國際航行船舶執(zhí)行強制性的壓載水端麗計劃。新管理計劃由一個決策系統(tǒng)組成，向船舶提供一個可能將外來物種帶入澳大利亞港口或水域的風險評估。

新西蘭及英國奧克利島港口國分別在1994～1999年間紛紛出臺壓載水管理措施，要求到港船舶必須提前在大西洋中更換壓載水[4]。

2.3 亞洲部分國家

日本船東協(xié)會1995年完成了壓載水研究海上試驗，2010年出版《壓載水處理設備指南》?，F(xiàn)今的研究主要集中在對壓載水中的浮生物的治理上，比較新的研究成果是通過將新型船型設計與壓載水污染防治結合起來，推出了無壓載水船舶。

根據(jù)調(diào)查,亞洲國家中除馬來西亞外，日本、韓國、新加坡、東南亞港口及其它發(fā)展中國家尚未提前強制實施本土區(qū)域性壓載水管理。

2.4 我國情況

由于歷史原因，我國在壓載水控制與管理方面的研究起步較晚。我國自2000年起，由國家海事局牽頭，成立船舶壓載水國家項目實驗小組，把大連作為實驗基地，實施船舶壓載水教育普及、危險性評估、港口生物基線調(diào)查、人員培訓和法規(guī)研究等。

中國船級社(CCS)作為我國主管機關授權的船舶檢驗與發(fā)證部門，在2006年出版了《船舶壓載水管理計劃編制指南》，各航運公司根據(jù)CCS的指南，結合本船具體情況，制定船舶壓載水管理計劃，并列入船舶的關鍵性操作文件，為港口國檢查做好準備。

中國籍遠洋船舶應港口國要求，已全面實施壓載水置換的操作，但作為港口國我國海事部門至今未對到港船舶實施同樣要求。其原因是，目前我國還沒有對壓載水引起污染進行專門立法，而《中華人民共和國海洋環(huán)境保護法》、《中華人民共和國進出境動物、植物檢疫法》等是防治水污染和疫情方面的法律。因為沒有相關的法律依據(jù)，我國的海事、環(huán)保、漁業(yè)主管部門無法對壓載水進行管理。

3 壓載水更換

由于沿海附近的有機物釋放到深海，深海有機物釋放到沿海水域一般不會繼續(xù)生存。為了減少有害水生物和病原體的傳播，船上主要壓載水管理措施是采用深海更換壓載水。要求離岸200 kn以外且水深超過200 m水域進行壓載水更換[5]。 該方法是IMO認可的一種壓載水處理辦法，也是目前防止有害物種遷移的最有效、使用最多的方法。更換壓載水有兩種方式。

1)排空注入法：先將壓載艙內(nèi)水排空后再注滿。

2)徑流法也叫稀釋法：用泵從底部向已滿的壓載艙注水，一邊壓一邊排，要求應以3倍該艙容積的水量流經(jīng)該艙。

根據(jù)調(diào)查，有的船由于壓載水由海水總管引入，在壓載水更換中會出現(xiàn)“搶水”現(xiàn)象，影響機艙副機運行。這是船舶設計中沒有考慮壓載水更換的因素，目前只能用減小壓載水更換中泵的流量，延長換水時間來解決。

4 壓載水處理設備研制與認證情況

4.1 壓載水處理設備研制

船舶在海上置換壓載水作業(yè)時受當時的海況、船舶穩(wěn)性和船體強度等諸多因素的制約，將會產(chǎn)生一系列的安全問題。因此公約要求壓載水管理的趨勢是逐漸過渡到執(zhí)行壓載水性能標準D-2。即到2017年所有的船舶要安裝壓載水處理設備，否則公約生效后不能駛入IMO成員國港口，違反公約將面臨制裁。航海界預測2012年底公約將生效，目前瑞典、挪威、德國、韓國、日本、美國、荷蘭、南非、丹麥以及中國約有50多個機構在進行壓載水處理設備研制與開發(fā)。

目前國內(nèi)外各種壓載水處理的一般方法是首先將壓載水送入過濾器，去除50 μm以上的生物和垃圾，然后通過運用機械、物理、化學及生物學過程，對壓載水及沉淀物內(nèi)的有害水生生物及病原體進行去除、滅殺、無害化處理，并將該經(jīng)過處理的水注入壓載水艙。此后如需向船外進行排水，有的需對壓載水進行再處理和中和處理。在第二階段對水生生物殺滅中，有利用光射到二氧化鈦上所產(chǎn)生的自由基對水生生物和菌類進行殺滅處理；有使用空腔設備殺菌，并添加在船上提煉的氮氣和通過電解生成氫氧離子，對水生生物和菌類殺滅；有對壓載水進行電解，并依靠Hypochlorite(次氯亞酸)和Radical(自由基)破壞細胞核，進行滅殺處理；有通過添加磁粉并攪拌，產(chǎn)生磁分離效果，從而對水生生物、微生物、細菌進行殺滅；有空腔+臭氧、UV輻射+超聲波震蕩等綜合處理方式等。

調(diào)查顯示，目前尚無一種壓載水處理方法能滿足安全、有效、環(huán)保、可操作及經(jīng)濟的要求。過濾法原理簡單，安裝方便，初值費用低，對環(huán)境無破壞，但對體積小的微生物處理效果不明顯，對細菌不能徹底清除，且壓載水中的絮狀物易堵塞濾網(wǎng)，須對濾網(wǎng)反沖洗，耗能且花費時間；離心分離操作簡單，成本合理，但效果不佳，對安裝空間要求高在大流量船上不適宜；紫外線輻射法對人體及環(huán)境較健康安全，但紫外線處理依賴于微生物的大小和形態(tài)，面積/容積之比小的微生物不易受到輻射，有效性下降；超聲波通過各種間接反應對海洋生物有致命作用，但會產(chǎn)生噪音，可能對船舶結構完整性有影響，頻繁接觸超聲波的人員需考慮健康問題；利用柴油機冷卻水余熱對壓載水加熱的方法環(huán)保且經(jīng)濟，但對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才可將其殺死；添加化學物質(zhì)從效果看，是目前的可行選擇，設備簡單對船舶系統(tǒng)設計影響小，而采用電解、電離、光輻射裂變的催化方法殺菌效果好，但會與金屬發(fā)生電化學腐蝕。

4.2 壓載水處理設備的認證

壓載水處理設備研制后，必須獲得主管部門的認證(型式認證G8)。即壓載水的排放值符合《壓載水管理公約》(D-2)所規(guī)定的排放標準。

壓載水處理設備的認證分為圖紙認證、陸上測試、船上測試和環(huán)境實驗幾大類。陸上測試是選擇200 m3海水、淡水和半咸水任意兩種水樣進行處理，5天后分析以確定是否符合所規(guī)定的標準值。陸上測試須連續(xù)進行5次，以求測試值準確。船上測試是在船舶實施正常壓載管理的情形下進行6個月的實驗。環(huán)境實驗是以處理設備所使用的電氣設備為對象，進行普通船舶環(huán)境測試。

如果處理裝置使用化學劑等活性物質(zhì)，主管部門還須向IMO提交認證申請，進行“基礎認證”和“最終認證”二級認證體系(G9)。

截至到2011年9月，世界各國共研制出60多臺設備，10臺獲得形式認證，其中采用活性物質(zhì)的處理設備，11臺同時獲得“基礎認證”和“最終認證”，12臺獲得“基礎認證’[6]。目前我國有725所、青島海徳威、無錫南天、中遠-清華大學、泰興南極、上海海事大學從事設備的研發(fā)，前三家產(chǎn)品已獲得IMO的最終認證并已安裝于實船上使用了6～15個月。

5 《壓載水公約》對我國的影響

5.1 推動壓載水管理規(guī)則的實施

我國是世界十大海洋運輸國之一，擁有18 000 km長的大陸海岸線，沿海港口230多個，遠洋運輸船舶7 600多艘，航運、漁業(yè)、和海產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)在國家經(jīng)濟中占很大的比例。船舶壓載水引起的外來生物問題，給我國近海海域環(huán)境帶來了一定的威脅。關鍵是受其它因素牽制，我國海事部門尚未按照國際慣例，對到港船舶執(zhí)行壓載水置換管理標準(D-1)，沿海港口門戶大開。公約的生效將推動我國海事部門盡早立法定規(guī)，明確船舶壓載水排放要求，對入境船舶壓載水依法管理。減少和最終消除由此而引起的有害水生物和病原體的危害，這對我國海洋環(huán)境保護和海洋資源可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。

5.2 加快壓載水處理設備的研發(fā)

壓載水處理設備作為IMO組織強制要求安裝的船舶關鍵配套設備，是水處理技術、自動控制、分離技術等多學科、高技術含量元件的綜合體。不僅要研發(fā)出快速滅菌且無二次污染的技術，還要將這一技術從實驗室搬到遠洋船上長期運轉，難度大。一旦公約生效，到2017年所有的船舶要安裝壓載水處理設備，若我國沒有自主知識產(chǎn)權的相關技術和產(chǎn)品，必然受制于國外的技術壟斷。據(jù)市場調(diào)查，國外產(chǎn)品早已進駐境內(nèi)，如瑞典的阿法拉伐在北京、上海、廣州等6個城市建立了辦事處。一臺壓載水處理設備平均價格為50萬美元，目前我國有遠洋運輸船舶7 600艘，再加上安裝及相關費用，其資金總額相當可觀。雖然我國已有三家研發(fā)產(chǎn)品已獲IMO的認證，但面對我國7 600艘這樣龐大的海運商船隊，是遠遠不夠的。所以壓載水公約生效蘊藏著極大的商機。

5.3 加大航運公司的運行成本

公約強制實施后，海運公司除了要花費巨資添置壓載水設備外，后續(xù)的系統(tǒng)運行所耗用的電力及維護保養(yǎng)費用，將使船東營運成本大大增加。據(jù)中國造船工程學會2011年會對未來10年船市及航運態(tài)勢預測：航運市場運力過剩，競爭激烈、運價降低，國內(nèi)勞動力及原材料成本仍將上升。結果是部分航運公司退出競爭，航運業(yè)重新洗牌。

5.4 對造船、修船業(yè)產(chǎn)生重大影響

在新船設計和建造上，一要考慮和預留壓載水處理系統(tǒng)的空間。對于小型船舶由于發(fā)動機安裝處空間有限，對壓載水處理系統(tǒng)的大小有至關重要的約束。二要考慮壓載水處理系統(tǒng)可能會對船體鋼板、油罐頂部、船艏和通氣管路產(chǎn)生額外應力效應。在修船上，既要具備壓載水處理設備的維修能力，又要有對舊船增設合適的壓載水處理系統(tǒng)的改建能力。

6 結論

1)船舶壓載水已對我國沿海水域帶來污染，我國應盡快實施對到港船舶壓載水置換標準；

2)抓緊公約生效前這一時段，積極做好履約準備，特別是要促進我國壓載水處理系統(tǒng)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，從而保證在履約過程中的主動地位。

[1] 中國船級社.船舶壓載水管理計劃編制指南[S].北京：人民交通出版社，2007.

[2] 王海霞. 船舶壓載水沉積物中的組成 [D].大連海事大學, 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.船舶壓載水控制與管理[J].中國航海，2002(1)：53-56.

[5] 余少聰.船舶壓載水及沉淀物的控制與管理[J].江蘇船舶，2005(5)：23-25.

[6] 謝承利，翁 平，李小軍，等.船舶壓載水處理技術應用綜述[J].船海工程，2010，12：3-4.