船舶防污染技术论文


     船舶防污染技术论文 防止船舶污染技术及发展趋势 船舶与海洋工程学院 轮机 海洋是生命的摇篮,海洋为人类提供了各种各样的生活必需品。但人类在向海洋索取各种资源和便利的同时,也对海洋环境造成了污染。 浩瀚的海洋为运输提供了广阔、便捷的载体。航运业承担了90%世界贸易的运输量,为人类生活品质的提高和世界经济的发展提供了保障。如果没有航运业,不能实现如此大规模国际贸易和大量的原材料、产品在世界范围内的运输。在各种运输方式中,相比较空运和公路运输,以能源消耗指标的千克/千吨公里的CO2排放量计算,航运是公路运输的1/3-1/4、是空运的1/20-1/30。航运业以其运量大、低耗高效、安全和环保的表现,使其成为最具可持续发展潜力的运输方式。即使从污染威胁最大的油类物质运输来看,根据权威机构的统计数据显示,世界上所有海上的油类运输量99.9996%是以安全和对环境不产生任何影响的方式运输 [1]。 国际海事组织(IMO)最初关注的主要问题是船舶安全。从1959年IMO刚开始行使职能,作为1954年油污公约的管理人开始关注污染问题, 到目前为止,IMO一共通过了51个公约和议定书,其中直接与环境保护相关的是23个(包括海上救助和残骸清除公约)。 和船舶污染有关的公约和议定书可分为3类:防止污染;污染干预和响应;污染的责任和赔偿。本文仅限于探讨和防止船舶污染有关的国际海事公约及相关的技术。 1 防止船舶污染公约的制定和实施对技术的需求 防止船舶造成海洋污染的公约主要有:MARPOL 73/78针对来自船舶油类物质、有毒液体物质、包装有害物质、生活污水、船舶垃圾和船舶排放的大气污染物。该公约已经应用于占世界99%商船总吨位的船舶。除MARPOL 73/78以外,还有《2001年国际控制船舶有害的防污底系统公约》(以下简称防污底公约)针对有害的船舶防污漆、《2004年国际船舶压载水及其沉积物控制和管理公约》(以下简称压载水公约)针对携带外来生物和病原体的船舶压载水,以及《2009年香港国际安全与无害环境拆船公约》(以下简称拆船公约)涉及船舶退役后拆解中的安全、环保和健康问题。 在防止船舶污染海洋的相关公约中,科学技术作为制定公约和履行公约的技术支撑,使公约中的技术标准明确、可行;公约的制定和修改又为科学技术的发展提供契机和推动力。 首先科学技术的成果被航运业采用、推动航运业的技术进步,成为制定和修改公约的强有力技术基础,没有科学技术很难对船舶污染进行控制,比如:防污底公约的制定是为了限制对环境危害大的防污漆的使用,但要禁止含TBT防污漆的使用是要有替代措施作为先行;2007年生效的MARPOL 73/78附则II修正案中关于货舱残余物的要求比原来的规定低许多,这是在泵吸设备和管系布置技术性能提高的基础上才能实现的;MARPOL 73/78附则VI对于燃油含硫量逐步减少的要求是根据船用燃油的技术发展。 有时国际海事公约的制定超前于技术发展,例如:2004年在制定压载水公约、要求船舶安装压载水管理系统时,国际上并没有成熟的压载水处理技术和商用设备提供给船舶。压载水公约出台后,国际社会很快投入人力物力开展研发,致力于解决外来生物和病原体入侵的威胁。到目前为止已有多个厂商推出了经过型式认可的压载水管理系统,IMO认为基本上可以满足2010年适用船舶的需要。 在防污染公约制定和提出相关的技术要求时,IMO除了依靠本身的技术力量、还借助于联合国的海洋污染科学专家组(GESAMP)解决制定和审议公约、履约中的技术问题。如:GESAMP-BWWG联合技术组负责审议使用活性物质压载水管理系统的技术问题并向委员会提出批准/或不批准的建议; GESAMP- EHS联合技术组负责船运有害物质危害性的评定。 2 防止船舶污染公约及技术的基本原则 船舶产生污染物有两种途径:船舶正常营运产生的操作性污染;船舶各种事故造成的事故性污染。还有当船舶退役后的拆解造成的污染。 船舶操作性污染是指船舶在正常营运自身会产生一些污染物,其中一部分是由货物残余物导致的,如:油船和化学品船货舱的洗舱水、压载水;一部分是由船舶自身产生的,如:机舱含油污水、燃油的油渣、生活污水、船舶垃圾、船舶产生的大气污染物;由于在不同水域营运、以压载水作为媒介造成外来水生生物和病原体的转移;含有机锡防污漆的使用等造成海洋环境的破坏等。 船舶事故性污染是指船舶发生碰撞、搁浅、触礁、火灾、爆炸等事故,以及装卸作业设备损害、人为因素等事故会造成污染物在短时间大量排放,从而对于局部海域造成重大甚至灾难性污染损害。 防止船舶污染公约的基本原则为:减少船上污染物的产生;控制船舶污染物的排放;污染物排放后尽量减少对海洋环境的影响以及最大限度地限制船舶污染物的事故性排放。 2.1 减少船上污染物的产生 很显然污染物不上船或减少船上产生的污染物量是有效地减少船舶污染的途径,防止船舶污染公约中的一些规定就是为了减少污染物的产生而提出的。例如:MARPOL73/78附则I防止油污规则为了减少船舶含油污水的产生,规定了载重量超过2万吨的原油油轮应配备专用压载舱;MARPOL73/78附则II控制散装有毒液体物质污染规则为了减少货舱残余物,提出了强制预洗、有效扫舱和通风程序等技术措施;MARPOL73/78附则VI规定船上不允许使用受控的臭氧层消耗物质、对2000年以后船上安装的柴油机NOx的排放限值;防污底公约规定船舶不能施涂含TBT的防污漆;拆船公约附件1列出了被禁止或限制使用的有害材料清单并规定船舶应在拆解前尽量减少货物残留、残油等污染物。 2.2 控制船舶污染物的排放 在不可避免会产生污染物的情况下,为了减少船舶造成污染的技术措施包括:在船上对产生的污染物进行处理或将污染物排到岸上接收设施中。 在船上对产生的污染物进行处理使其减少数量或降低浓度,例如:MARPOL 73/78附则I规定机舱污水必须通过15ppm油水分离设备处理后才能排放、来自货舱的含油污水必须通过排油监控系统才能排放;MARPOL 73/78附则IV要求船舶配备生活污水处理装置、生活污水粉碎和消毒系统;MARPOL 73/78附则VI规定在SOx控制区内,替代1.5% m/m燃油的要求是安装废气滤清系统以使SOx排放量降低到允许值以下;压载水公约要求船上安装压载水处理系统以去除压载水中携带的外来生物和病原体。 减少污染物的排放还有一种有效的技术措施就是将船上产生的污染物排放到岸上接收设施中去。这种情况下有的是因为公约对于剧毒或环境无法降解的物质完全禁止排放而导致的对于接收设施的需要,例如:任何塑料制品禁止入海;禁止使用含TBT的防污漆;X类有毒液体物质禁止排放。 另外的情况主要是受处理技术的限制,有些处理技术在岸上容易实现、但在船上有一定困难。例如:MARPOL73/78附则I规定船舶舱底和油泥舱的残余物可以通过标准排放接头排到岸上接收设施处理;MARPOL 73/78附则II规定强制预洗产生的含化学品的污水应排至岸上接收设施;此外MARPOL 73/78附则IV 、V和VI都有岸上接收设施的要求;压载水公约要求修船和清洗港应配备压载舱沉积物接收设施。 2.3 污染物排放后尽量减少对海洋环境的影响 就目前的科学技术水平,船舶在营运过程中不可避免地要产生并排放一些污染物,这也是为什么防污染公约并不是要求所有的污染物“零排放”,当然这样的排放是在“环境容量”范围内。例如:含油量在15ppm以内的含油污水;含有一定浓度的有毒液体物质的污水;一些种类的船舶垃圾;低于一定限值的NOx和SOx气体。为了确保允许排放的污染物能够尽快与海水混合、不对环境产生明显的影响,公约还规定了相应的排放条件,例如:15ppm及以下含油污水水线上排放;允许排放的含有毒液体物质的污水必须满足水线下排放、自航船航速7节、非自航船航速4节、距最近陆地12海里、水深25米等条件;生活污水允许排放的条件是,距最近陆地3海里外,排放经粉碎和消毒、船舶航速4节以上、以中等速率排放等。 为了保护更敏感的海域,公约对于“特殊区域”、“特别敏感海域”和“SOx排放控制区”规定了更加苛刻的污染物排放标准。例如:当油船在特殊区域内时, 禁止将船上货油区域的油类或油性混合物排放入海;南极区域是MARPOL 73/78附则II的特殊区域,禁止任何有毒液体物质或含有此类物质的混合物排放入南极海域;波罗的海和北海作为SO 排放控制区,燃油含硫量限制在1.5% m/m以内或安装废气滤清系统将船舶包括主副推进器的SOx排放总量减少至6.0g /kW·h或更少。 2.4 最大限度地控制船舶污染物的事故性排放 船舶污染物的事故性排放是造成局部重大污染损害的主要风险所在,历次重大的油船溢油事故已经造成了一些海域长时间的生态损害或灾难。 为了预防此类事故发生,MARPOL 73/78附则I提出了有针对性的技术措施。例如:为了限制单个油舱破损后的溢油量,对油舱单个油舱的舱容限制:任何油船每个油舱最大舱容不得超过40000m3;对于油船专用压载舱除了容量要求外,还要求布置在船舶最易损部位以提供一种在发生搁浅或碰撞时防止油类外流的保护措施;针对多起单壳油船重大的溢油事故,MARPOL 73/78附则I增加了对于1996年以后交船的油船、1996年以前交船的油船逐步适用的双层壳要求;为了提供适当的在碰撞或搁浅事故中防止油污染的保护,MARPOL 73/78附则I规定2010年1月1日或以后交付的油船应在结构设计上确保在事故中的溢油量在一定的限度内;还有对每艘150总吨及以上的油船和每艘400总吨及以上的非油船,要求应备有主管机关认可的《船上油污应急计划》,以确保在污染事故应急中采取正确和有效的方法。 3 防止船舶污染新技术的发展趋势 随着人们环境意识的提高,无论从立法、技术以及管理上都需要更多的进一步发展。航运业也在IMO公约的促进下更多地采用了防止船舶污染的新技术,这些新技术为更好地保护海洋环境发挥着巨大的作用 本文档由香当网(https://www.xiangdang.net)用户上传

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    贡献于2022-06-16

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