第十章 防止船舶压载水污染

1、第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 Chapter 10 Prevention of Ballast Water Pollution from Ships 主要内容主要内容：压载水管理和控制要求；压载水管理标准；船舶压：压载水管理和控制要求；压载水管理标准；船舶压 载水的主要管理方法；船舶压载水处理技术的认载水的主要管理方法；船舶压载水处理技术的认 证；船舶应备有的证书及文件。证；船舶应备有的证书及文件。 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 1 一、船舶压

2、载水及压载量一、船舶压载水及压载量 压载水定义：根绝压载水定义：根绝国际船舶压载水和沉积物控制与管理公国际船舶压载水和沉积物控制与管理公 约约（BWM CONVENTION 2004),),压载水系压载水系 指为控制船舶纵倾、横倾、吃水、稳性或应力指为控制船舶纵倾、横倾、吃水、稳性或应力 而在船上加装的水及其悬浮物。而在船上加装的水及其悬浮物。 装载位置：专用压载舱、双层底舱、翼舱、空载货舱及首尾装载位置：专用压载舱、双层底舱、翼舱、空载货舱及首尾 尖舱。尖舱。 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压

3、载水污染防止船舶压载水污染 2 第一节第一节 船舶压载水引起的污染问题船舶压载水引起的污染问题 Section 1 Pollution problems caused by ballast water from ships Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 3 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 4 无压载水时，螺旋桨露出液面 走进压载水舱 压载水

4、舱向上看 压载水舱侧向之间相互连通 二、船舶压载水引起的污染问题二、船舶压载水引起的污染问题 1.1.对生态环境的影响对生态环境的影响 （1 1）与本土生物争夺食物及生存空间；）与本土生物争夺食物及生存空间； （2 2）吞噬本土物种；）吞噬本土物种； （3 3）改变栖息环境；）改变栖息环境； （4 4）改变环境状态；）改变环境状态； （5 5）改变食物链及整个生态结构；）改变食物链及整个生态结构； （6 6）取代本土生物，减少本土生物多样性，甚至造成本土）取代本土生物，减少本土生物多样性，甚至造成本土 生物的灭绝。生物的灭绝。 Marine Pollution Prevention Techn

5、ology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 10 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 11 亚洲鲤鱼亚洲鲤鱼 美国引进亚洲鲤鱼 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 12 栉水母栉水母繁殖速度惊人，以鱼卵和小鱼为食物。 北美入侵黑海 2.对经济的影响 Marine Pollution Preventio

6、n Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 14 斑马贝斑马贝 欧洲大陆入侵北美大陆 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 15 斑马贝斑马贝 堵塞河道堵塞河道 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 16 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污

7、染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 17 中华绒蝥蟹中华绒蝥蟹 3.对人类健康的影响 有毒双鞭甲藻有毒双鞭甲藻-甲壳类水生物中的毒素甲壳类水生物中的毒素 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 18 一、公约的主要要求一、公约的主要要求 BWM CONVENTION 2004包括包括2222个条款和个条款和1 1个附则，适个附则，适 用于用于有权悬挂当事国国旗的船舶有权悬挂当事国国旗的船舶，以及，以及无权悬挂当事国国旗无权悬挂当事国国旗

8、但在该当事国的管辖范围营运的船舶但在该当事国的管辖范围营运的船舶。 International Convention for the Control and Management of Ships Ballast Water and Sediments, 2004。 BWM CONVENTION 2004的附则：船舶压载水和沉积的附则：船舶压载水和沉积 物控制和管理规则，包括物控制和管理规则，包括5 5个部分。个部分。 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 19 第二节第二

9、节 压载水公约及导则的主要要求压载水公约及导则的主要要求 Section 2 Requirement to the ballast water in convention and guide rules A A部分：总则部分：总则- -定义、适用性、例外和免除的具体规定。定义、适用性、例外和免除的具体规定。 B B部分：船舶的管理和控制要求部分：船舶的管理和控制要求- -包括压载水管理计划、压载包括压载水管理计划、压载 水记录簿、船舶压载水管理、压载水更换、沉积物管水记录簿、船舶压载水管理、压载水更换、沉积物管 理、高级船员和普通船员的职责；理、高级船员和普通船员的职责； C C部分：对若干地

10、区的特殊要求；部分：对若干地区的特殊要求； D D部分：压载水管理标准，包括压载水交换标准、压载水性能部分：压载水管理标准，包括压载水交换标准、压载水性能 标准、压载水管理系统的认可要求、原型压载水处理标准、压载水管理系统的认可要求、原型压载水处理 技术及海事组织对标准的检查；技术及海事组织对标准的检查； E E部分：压载水管理的检验和发证要求。部分：压载水管理的检验和发证要求。 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 20 Marine Pollution Preventi

11、on Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 21 1.生效 2.一般义务 3.接收设施 4.研究和监测 5检验、发证及检查 6. 技术支持 7.附则A：一般条款 附则附则A包括定义、适用性、例外和免除的具体规定。包括定义、适用性、例外和免除的具体规定。 所有进行压载水置换的船舶应当：所有进行压载水置换的船舶应当： （1 1）只要可能只要可能，按照，按照MEPCMEPC制定的指南，在制定的指南，在距离最近陆地至距离最近陆地至 少少200n mile200n mile和水深至少和水深至少200m200m以上的地点以上的地点进行压载水

12、置换。进行压载水置换。 （2 2）在）在船舶不稳定的情况船舶不稳定的情况下进行上述置换操作时，应下进行上述置换操作时，应尽可尽可 能远离最近陆地能远离最近陆地进行，但在任何情况下，进行，但在任何情况下，距离最近陆地至距离最近陆地至 少少50n mile50n mile并至少具有并至少具有200m200m水深水深。 （3 3）当这些要求不能满足时，必须指定船舶能够进行压载）当这些要求不能满足时，必须指定船舶能够进行压载 水置换的区域。水置换的区域。 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶

13、压载水污染 22 8.附则附则B船舶的管理和控制要求船舶的管理和控制要求： 船舶压载水管理要求实施时间表 压载水管理计划 压载水记录簿 10.10.附则附则D D压载水管理标准压载水管理标准： 第第D-1D-1条为压载水更换标准条为压载水更换标准，其内容为：，其内容为： （1 1）船舶按本条进行压载水更换，其）船舶按本条进行压载水更换，其压载水容积更换率应至少压载水容积更换率应至少 为为95%95%； （2 2）对于使用泵入、排出方法交换压载水的船舶，）对于使用泵入、排出方法交换压载水的船舶，泵入、排出泵入、排出 3 3倍于每一压载水舱容积应视为达到第（倍于每一压载水舱容积应视为达到第（1 1

14、）项标准）项标准。 泵入、排出少于压载舱容积泵入、排出少于压载舱容积3 3倍，如船舶能证明达到了至倍，如船舶能证明达到了至 少少95%95%容积的更换，则也可被接受。容积的更换，则也可被接受。 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 23 9.附加措施 第第D-2D-2条压载水性能标准条压载水性能标准： （1 1）按本条进行压载水管理的船舶的排放，应达到）按本条进行压载水管理的船舶的排放，应达到最小尺寸最小尺寸 大于或等于大于或等于50um50um的可生存生物少于的可生存生物

15、少于1010个个/m/m3 3，最小尺寸小最小尺寸小 于于50um50um但大于或等于但大于或等于10um10um的可生存生物少于的可生存生物少于1010个个/ml/ml；并；并 且，微生物的排放不应超过第（且，微生物的排放不应超过第（2 2）项中所述的规定浓度。）项中所述的规定浓度。 （2 2）作为一种人体健康标准，微生物应包括：）作为一种人体健康标准，微生物应包括： 有毒霍乱弧菌有毒霍乱弧菌（O1O1和和O139O139）：每）：每100ml100ml少于少于1 1个菌落形成单个菌落形成单 位（位（cfucfu）或每一克（湿重）浮游动物样品少于）或每一克（湿重）浮游动物样品少于1 1个个c

16、fucfu； 大肠杆菌大肠杆菌：每：每100ml100ml少于少于250250个个cfucfu； 肠道球菌肠道球菌：每：每100ml100ml少于少于100100个个cfucfu。 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 24 11.附则E：压载水管理的检验和认证要求 12.船舶的操作要求 压载水记录簿和压载水管理计划。 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污

17、染 25 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 26 压载水管理计划压载水管理计划 导则清单 G1关于沉积物接收设施的导则 G2关于压载水取样和分析的导则 G3关于游艇和搜救船艇的压载水管理导则 G4关于压载水管理和制定压载水管理计划导则 G5关于压载水接收设施的导则 G6压载水置换导则 G7关于根据第A-4条进行风险评估的导则 G8船上压载水处理系统批准导则 G9使用活性物质的压载水管理系统批准程序 G10关于压载水处理技术原型认可和监督的导则 G11关于压载水更换设计和

18、建造标准的导则 G12关于船上沉积物管理的导则 G13关于包括在紧急状况下采取附加措施的导则 G14关于确定压载水更换区域的导则 一、一、压载水的管理方法压载水的管理方法 1.1.压载水置换压载水置换 有两个主要的生态学和生物学原理作为其理论基础：有两个主要的生态学和生物学原理作为其理论基础： 第一：反向引入的可能性是不存在的。第一：反向引入的可能性是不存在的。 第二：被排入深海中后，幸存下来的生物通过其他船舶的置第二：被排入深海中后，幸存下来的生物通过其他船舶的置 换压载水操作被带到近海水域的可能性也非常小。换压载水操作被带到近海水域的可能性也非常小。 IMOIMO决议指出决议指出：压载水置

19、换应该在深水、公海和尽可能远压载水置换应该在深水、公海和尽可能远 离海岸处进行离海岸处进行。 此方法是目前减少压载水排放带来外来物种入侵的最有此方法是目前减少压载水排放带来外来物种入侵的最有 效方法之一。效方法之一。 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 28 第三节第三节 船舶压载水的管理方法船舶压载水的管理方法 Section 3 Management of ballast water from ships 目前采用两种置换方法：目前采用两种置换方法： 1 1）排空注入

20、法排空注入法 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 29 基本原理基本原理：将压载舱的压载水全部排出，直到把压载水排空：将压载舱的压载水全部排出，直到把压载水排空 为止，然后用深海海水重新加满。为止，然后用深海海水重新加满。 IMOIMO规则推荐：规则推荐：在压载舱完全没有吸入时，才可以将压载水在压载舱完全没有吸入时，才可以将压载水 排出舱外。排出舱外。 压载水在更换时选择采用相隔舱室对侧更换，即船中前一单压载水在更换时选择采用相隔舱室对侧更换，即船中前一单 侧压载舱和船中

21、后一对称侧压载舱同时排空或同时注入。侧压载舱和船中后一对称侧压载舱同时排空或同时注入。 如如1616个压载舱室，做如下选择：个压载舱室，做如下选择： 1P/5S 1S/5P 2P/6S 2S/6P 3P/7S 3S/7P 4P/8S 4S/8P1P/5S 1S/5P 2P/6S 2S/6P 3P/7S 3S/7P 4P/8S 4S/8P Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 30 2 2）径流法径流法 基本原理基本原理：把深海海水从舱底泵吸入使压载水从舱顶连续不：把深海海水

22、从舱底泵吸入使压载水从舱顶连续不 断的溢出，直到换掉足够量的压载水，以减少残断的溢出，直到换掉足够量的压载水，以减少残 留在舱中的目标生物的数量。留在舱中的目标生物的数量。 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 31 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 32 2.2.过滤及旋流分离过滤及旋流分离 过滤法被认为是对环境最无害的方法，主要快速沙滤、过滤法被

23、认为是对环境最无害的方法，主要快速沙滤、 筛漏、布质筛漏筛漏、布质筛漏/ /过滤器和一系列的膜过滤器，可去除压载过滤器和一系列的膜过滤器，可去除压载 水中的生物和病原体。水中的生物和病原体。 旋流分离法是利用水流在管路中高速流动产生的分离作旋流分离法是利用水流在管路中高速流动产生的分离作 用，将液体的水和固体的生物及病原体分离开。用，将液体的水和固体的生物及病原体分离开。 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 33 3.3.化学处理方法化学处理方法 采用杀虫剂来杀灭水生物，

24、所使用的杀虫剂分为氧化杀采用杀虫剂来杀灭水生物，所使用的杀虫剂分为氧化杀 虫剂和非氧化杀虫剂。虫剂和非氧化杀虫剂。 强氧化杀虫剂能破坏生物结构，如细胞膜。强氧化杀虫剂能破坏生物结构，如细胞膜。 非氧化杀虫剂通过影响生物的繁殖、神经系统或新陈代非氧化杀虫剂通过影响生物的繁殖、神经系统或新陈代 谢功能发挥作用。谢功能发挥作用。 要求：化学物与处理水体充分混合，同时残余化学物能维持一要求：化学物与处理水体充分混合，同时残余化学物能维持一 定的时间，保证处理的有效性。定的时间，保证处理的有效性。 影响化学法应用的两个因素：影响化学法应用的两个因素： 加药时安全操作问题和最终排放的被处理水体中含有可能加

25、药时安全操作问题和最终排放的被处理水体中含有可能 有环境毒性的残余物。有环境毒性的残余物。 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 34 4.4.加热处理加热处理 利用高温杀死压载水中的有害生物。热量来自船舶冷却利用高温杀死压载水中的有害生物。热量来自船舶冷却 系统和排气装置的废热。系统和排气装置的废热。 4045 4045C C通常足以杀死或抑活压载水中有害水生物。通常足以杀死或抑活压载水中有害水生物。 低温长时间比高温短时间更有效。低温长时间比高温短时间更有效。 5.5.

26、紫外线处理紫外线处理 波长在波长在240260nm240260nm尤其是尤其是253.7nm253.7nm的紫外光对压载水中的紫外光对压载水中 的生物和病原体有杀灭作用。的生物和病原体有杀灭作用。 浮游植物的实验表明，高强度光照、短曝光时间比低强浮游植物的实验表明，高强度光照、短曝光时间比低强 度、长曝光时间更有效。度、长曝光时间更有效。 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 35 二、处理技术及批准现状二、处理技术及批准现状 压载水处理系统按是否使用或产生活性物质分为两类

27、：压载水处理系统按是否使用或产生活性物质分为两类： 一类：一类：不使用或产生活性物质的压载水处理系统，由各成员不使用或产生活性物质的压载水处理系统，由各成员 国主管机关按国主管机关按G8G8进行型式认可进行型式认可； 二类：二类：使用或产生活性物质的压载水处理系统使用或产生活性物质的压载水处理系统，由于对环境，由于对环境 存在潜在有害影响，存在潜在有害影响，该类系统在主管机关进行型式认该类系统在主管机关进行型式认 可之前先由可之前先由IMOIMO进行初步批准进行初步批准，在颁发型式认可证书在颁发型式认可证书 之前还应获得之前还应获得IMOIMO的最终批准的最终批准。 截至截至20092009年

28、年8 8月，共有月，共有6 6个压载水管理系统获得主管机关个压载水管理系统获得主管机关 的型式认可。的型式认可。 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 36 三、处理技术实例三、处理技术实例 1.PureBallast1.PureBallast系统系统 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 37 Advanced Oxidation Technology

29、-AOT Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 38 压载水装载 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 39 压载水卸载 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 40 工作原理 紫外线净化过程紫外线净化过程Wallenius AOT W

30、allenius AOT 净化过程净化过程 DNADNA灭活灭活 细胞膜摧毁细胞膜摧毁 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 41 AOT工作原理 二氧化钛催化剂二氧化钛催化剂 光源光源 自由基自由基 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 42 系统结构图 50 um50 um CleaningCleaningin- place:in- place:防止

31、防止AOTAOT海水结海水结 垢垢 50 um50 um 控制箱控制箱 流量计流量计 取样点取样点 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 43 系统布置图 2.2.文氏管脱氧方式处理系统（文氏管脱氧方式处理系统（Venturi Oxygen Stripping-VOS)Venturi Oxygen Stripping-VOS) 原理：脱氧和空穴（通过微泡破碎来破坏细胞壁）原理：脱氧和空穴（通过微泡破碎来破坏细胞壁） Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术 第十章第十章 防止船舶压载水污染防止船舶压载水污染 44 惰性气体发生器惰性气体发生器 海底阀箱海底阀箱 文丘里喷射器文丘里喷射器 压载泵压载泵 压载舱压载舱 舷外舷外 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技术船舶防污染技术