摘 要:船舶压载水中外来物种的入侵对全球性的通航水域健康造成巨大危害,对通航水域原有生物群落和ECO的稳定性构成极大威胁。为保护本国水域环境,许多国家都采取了船舶压载水管理措施,国际海事组织制定了严格的压载水排放标准。本文简要介绍了压载水的危害和几种处理的方法。
全世界约有80%的货物运输通过海运来完成,由此造成每年约有100亿吨的压载水在全球转移,每天约有3000至4000余种水生物通过压载水在全球范围内迁移。预计到2013年,随着海运货物量的翻倍,船舶运载的压载水量理论上也将是目前的两倍。
海洋外来有害生物入侵性传播已被世界环保基金会认定为海洋面临的四大威胁之一,而船舶压载水是造成地域隔离水体间有害生物传播的最主要途径。目前被确认约有500种生物物种是由船舶压载水入侵性传播到异地,它们以不同方式生活在压载水中,一旦入侵到新的适宜生存区域中就会大量繁殖,疯狂掠夺本地生物食物,传播有害寄生虫和病原体,甚至引发本地物种灭绝。一旦生物入侵性传播造成灾害势态,其治理工作量和费用都十分巨大。为此,各国政府、国际组织以及科学家正在着手研究阻止外来生物入侵的措施及治理方法。“[NextPage]”
威胁本地的生物多样性。大量海洋外来生物随着船舶压载水的排放,进入到本地海域,它们通过竞争或占据本地物种生态位,排挤甚至扼杀本地物种。
破坏了遗传多样性。遗传多样性是物种不断进化和适应的基础,而均一性则会威胁到物种的生存。海洋外来物种繁殖力、生存力强,缺少制约因子,挤占和侵害了原有生物种群的生态位,使原有种群数量大减、难以生存甚至灭绝,造成本地物种结构趋向单一。
引发赤潮灾害,破坏海洋生态。外来赤潮生物对生态适应能力强,只要环境适宜,就可爆发赤潮。我国沿岸海域有害赤潮生物有16种左右,其中绝大部分是通过船舶压载水等途径传播。一旦引发赤潮,海洋ECO的结构与功能将面临着彻底崩溃,海域原有生物群落和ECO的稳定性也将受到极大威胁。
危害人类健康和影响经济发展。海洋外来物种在迁移过程中极可能携带病原生物,很容易引起病害流行。我国是国际海事组织成员国,也是世界十大海洋运输国之一。据有关方面对渤海湾船舶压载水入侵生物现状调查发现,4种有毒藻类通过船舶压载水传播到我国,并造成大面积赤潮灾害。国际自然资源保护联合会公布的世界上100种最危险外来生物物种中约有一半已入侵我国。最近国家环保总局公布,我国由于生物入侵造成的直接经济损失高达574亿元,其中海洋入侵生物是主要成因之一。因此,预防压载水带来的生物入侵刻不容缓。
排空法。是指船舶在海上更换压载水时先将压载水排空,直至泵吸丧失为止。而后打人少量海水进行冲洗后重新加载压载水。排空法可以有效地排出舱底及压载舱内船舶构件表面的沉积物与淤泥中的水生生物与病原体, 但所需水量较少,更换时间短。[NextPage]
溢流法。是指从压载舱的底部泵入清洁海水,使原来的压载水通过溢流孔从顶部排出的方法。采用溢流法更换船舶压载水不会产生对船舶的稳性、吃水等因素的重大影响,也不会产生过大的剪切应力和弯曲力矩,但使用溢流法需要向舱内泵人3倍舱容的海水,更换时间长,消耗能源较多。
稀释法。是指海上更换压载水时,从压载舱顶部泵人海水,同时,以相同的速率从压载舱底部将压载水泵出压载舱。此种方法比排空法和溢流法都更为安全。因此,以相同速率打进和排出压载水,基本上保持了压载舱中的液面高度不变。
加热处理。从目前所进行的研究来看,温度在38 ℃~50 ℃,加热持续2~4 h,可杀灭大部分生物, 存在处理时间长、能耗过高、热应力影响船舶航行安全等难以解决的问题。
紫外线照射。研究表明,紫外线处理装置对杀灭海洋细菌、微生物很有效;但对杀灭外来有害水生物效果不一定很好。因此,在使用紫外线处理装置的同时,还应考虑怎么杀灭外来有害水生物。
超声波法。它可以产生热量、压力波的偏向,形成半真空从而脱氧导致浮游生物的死亡。但可能有一些目前未知的健康方面的问题。气蚀过程还会造成水舱表面或结构的破坏。
氯化法。氯化法处理船舶压载水以去除浮游植物和原生动物以及细菌是可行的,但对不同的目标生物所需的氯含量不同。一般的少量氯对杀死压载水中的细菌有显著效果;而对于浮游藻类,因为耐受性强,需要较高的有效氯含量做处理,如对于扁藻在氯化处理中有效氯含量高达40 mg/L,仍不能够达到去除的目的。
电解法。电解法处理船舶压载水中的有害水生物和病原体是一种非常有前途的处理技术,在一定的条件下能杀灭压载水中绝大多数的有害水生物和病原体。压载水的电解处理技术会影响压载舱金属的腐蚀,而腐蚀速度随有效余氯浓度以及腐蚀时间等参数的变化而不同。[NextPage]
臭氧(O3)处理。臭氧是一种强氧化剂,氧化还原电位高达2.07V,足以致死压载水中的入侵微生物,而且不存在二次污染问题。但臭氧会加快压载舱的腐蚀,并且投加量不易调节,需要具有较高的技术水平来管理和维护,不适应船舶的环境空间和技术力量。因此臭氧法并不适于船上压载水处理。
过氧化氢(H2 O2)。与其他化学品相比,其主要优点是:残余物很容易分解成水及氧,因此从环境上讲是合理的。其主要缺点是当压载水中有机物质过多时,将会因有机物质的氧化而效果降低。
羟基自由法。羟基具有极强的氧化能力,与氟的氧化能力相当,参与反应属于游离基反应,反应速度快,能很容易地氧化分解各种有机物和无机物,最终生成物是CO2 和H2O,无剩余污染。
是指利用岸基压载水处理装置来接受船舶压载水。相对来说岸基设备的开发限制少,非常容易达到公约规定的D-2标准。但它增加了港口方面的负担,对于一些装卸速度快的船舶,可能会影响其船期。