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1船舶航運對海洋造成的污染

海洋在人類社會的發展史上具有重要的地位，海洋生態環境是人類生存和發展的物質基礎之一，同時隨著海上貨運量的逐年增加不可避免的在船舶運輸中產生了一系列的污染海洋環境的問題，使海洋的生物資源遭受嚴重破壞，甚至危害到了人類的健康和生存。隨著船舶事業的蓬勃發展，無數的船舶在海洋上航行越來越頻繁，隨之而來的是與日俱增的船舶和各種有害物質品種進入海洋，使海洋生態環境受到不同程度的破壞，從一定程度上造成了海洋污染。在一般情況下，帶來物質污染可分為油性污染物和非油性污染物。

1.1油性污染物一般情況下，船舶帶給海洋的油性污染物主要是船舶在營運作業期間向海洋中排放的油性混合物和船舶在遭受海難事故中產生的溢油問題，這兩類問題都不同程度的造成了海洋中有毒污染物的增加，對海洋的生態環境改變具有直接作用，因此需要慎重對待和分析。船舶在營運期間向海洋中排放的油性混合物主要有：油船的壓載水、洗艙水、船舶機爐艙的含油艙底水和分油機排出的油渣。其中油船壓載水是指油船在卸貨后空載返航時，為保持船舶有一定的吃水和穩性而注入貨油艙的海水或淡水；油船洗艙水是指油船在進塢修船、通過運河和狹窄航道或換裝不同品種油料時，為清洗貨油艙所用的清洗水；船舶艙底水是指船舶動力裝置運轉期間，由于燃油系統、滑油系統等的滲漏，船舶檢修時漏入艙底的油料，擦洗機器的破布棉紗等，當混入機爐艙艙底水中，未經處理排放時將造成可觀的污染；分油機排出的油渣是指主副機鍋爐燒用的燃油所產生的渣料。

船舶由于海上事故原因所產生的事故性溢油主要有船舶因觸礁、碰撞、擱淺和失火等意外事故所造成的油船貨油艙、貨船燃油艙等破損的大量溢油，這類污染的特點是：常常發生在近岸或港灣內，往往在短時間內把大量石油類突然傾瀉海中，對海洋生物資源，沿岸居民的生活環境和港灣設施危害甚大。

1.2非油性污染物船舶所產生的非油性污染物主要指散裝運載含有有害物質的液體或固體貨物所產生的貨艙洗艙水和艙底水，船舶生活污水和各種垃圾。船舶在運輸中產生有害洗艙水、壓載水和艙底水的原因是隨著油氣運輸船和化學制品運輸船的數量越來越多，噸位越來越大，船舶所運載的含有害物質貨物產生的貨艙洗艙水和艙底水排放時約含0.6%運輸量的有害殘液，船舶從一港駁入的壓載水可能帶有有害生物到另一港排放時將給當地的海生物帶來危害，這些有害殘液或壓載水排放時將危害海洋生物和人類健康。船舶所產生的生活污水主要包括盥洗水、糞便及廁所沖洗水、廚房和醫務室排出水及運送動物艙內的清洗水等，這些污水帶有大量的細菌和傳染病毒，對海洋生態系統的平衡也具有重要影響。船舶運輸過程中產生的垃圾主要來自運輸貨物而產生的包扎和墊艙材料、船舶維修保養而產生的廢棄物，比如油漆、鐵銹、廢紙、玻璃及纖維、生活食品廢料及食品包裝等，這些垃圾排放入海也將造成污染。

2船舶防污染的傳統方法

對于處理船舶所帶來的污染問題，傳統意義上一般采取化學和物理兩種方法，按照所使用方法的原理來分主要分為化學分離法和物理分離法以及其他方法，下面簡單介紹以下這三類方法。

2.1化學分離法化學分離法按照所使用方法的不同主要分為兩類：沉淀法和電浮分離法，這兩類方法使用條件不同，但是所達到的效果則相似。沉淀法是利用使油污沉淀或上浮的原理，通過向含油污水中投放絮凝劑或聚集劑而達到油水分離的一種方法，其中所使用的兩種沉淀劑又有細微的區別，絮凝劑可使油凝聚成凝膠體而沉淀，而聚集劑則使油凝聚成膠體使其上浮。電浮分離法的原理是把含油污水引進裝有電極的艙柜中，利用電解產生的氣泡在上浮過程中附著油滴而加以分離、從而實現油水分離的方法。

2.2物理分離法物理分離法按照分離原理不同，可以分為以下幾類：

2.2.1重力分離法重力分離法是利用油和水的密度差，使水中油滴克服水流阻力上浮與水分離的一種方法，這種方法的主要影響因素是油粒直徑、油和水的密度、溫度，其中一般認為油粒直徑小于50um的情況下這類方法就不再起作用，比如重力分離法就很難分離乳化油，另外重力分離法如按其作用方式的不同，還可分為機械分離、靜置分離和離心分離三種。

2.2.2過濾分離法過濾分離法的原理是讓油污水通過多孔性介質濾料層時，油污水中的油粒及其它懸浮物被濾料層截留，而水可以通過濾層排出，這類方法的特點主要有：一是油水分離的過程主要靠濾料層阻截作用，將油粒及其它懸浮物截留在濾料表面；二是具有很大表面積的濾料對油粒及其它懸浮物的物理吸附作用和對微粒的接觸媒介作用，增加了油粒碰撞機會，使小油粒更容易聚合成大油粒而被截留。

2.2.3聚結分離法聚結分離法的主要原理是運用潤濕理論和碰撞聚結理論，當微小油粒通過多孔材料時，讓這些細小微粒互相碰撞促使油粒聚合增大從而上浮和分離，這類方法最大的特點是精細化，但是在使用聚結分離法時影響粗粒化程度的因素主要有聚結元件的材料選擇和材料充填的高度密度等，決定聚結分離程度的關鍵是材料和油粒之間的相互作用，也就是說只有材料和油發生潤濕，聚結才能發生。

2.2.4吸附分離法吸附分離方法的原理是用多孔性固體吸附材料作為濾器，當污水通過濾器時微小油粒被吸附在固體表面上，從而使油水分離，這類方法的特點是由于分子間普遍存在著引力，所以這類吸附方法沒有選擇性，并且可以吸附多層粒子。

2.2.5氣浮分離法氣浮分離法的原理就是通過產生氣泡將污水中的細微油粒吸附上浮，從而達到油水分離的目的。

2.3其他分離方法在實際操作中，除了常用化學分離法和物理分離法之外，經過方法創新，還有其他的一些分離方法，這些分離方法主要有：電解分離法、凝聚分離法、活性污泥法（生物化學法）、超濾膜過濾法、反滲透法。

3生物工程技術在船舶防污染中的應用

以上部分主要列舉出了一些傳統的物理法和化學法在船舶防污染中的應用，雖然化學法處理污染的效果好，但因其操作條件差，腐蝕性高，還存在著二次污染又不能滿足環保的要求，物理法也存在著一定缺陷，因而可以考慮在船舶防污染中應用生物工程技術，在船舶防污染中引進生物工程技術的原理是由于被污染過的海洋污水中存在著許多成分復雜的有毒物質，而運用生物技術中的微生物自身的降解作用可以降解海洋污水中的有毒物質，將其轉化為無毒物質，從而使污水得到凈化。將生物技術運用到船舶防污染中，可以有效保護海洋環境，目前，在該領域得到應用的生物工程技術主要包括生物修復、防生物附著、生態毒理、環境適應和共生等，具體而言主要有以下幾個應用方面：

3.1處理油污染船舶帶給海洋的油性污染物都不同程度的造成了海洋中污染物的增加，對海洋的生態環境具有嚴重的破壞作用，生物工程技術在處理這類污染過程中采取的原理是運用微生物的生物降解將石油中的大分子降解為小分子，最后完全氧化為二氧化碳和水，這種方法具有高效、經濟、安全、無二次污染的獨特優點，對于海洋環境沒有副作用。

3.2處理有害防污漆污染為了防止船底生物附著造成污染，減小船舶航行的阻力，節省燃料，提高船舶運營效率，運用生物工程技術的原理就是利用海洋生物的自身防污損機理，確保海洋生物污染預防機制正常運行，加大對有益微生物的篩選，從而提取和分離防污活性物質，制備天然生物防污劑用于海洋附著生物的防除。

3.3防治海洋大氣污染一般情況下，船舶運輸過程中都會產生一定量的廢煙廢氣，故而會向海洋大氣中注入硫氧化物、氮氧化物和烴類污染物等有害氣體，這些氣體會對海洋大氣造成嚴重污染，也會對動植物及人類造成極大危害，故而可以運用生物技術來處理海洋大氣污染，大氣污染的生物技術治理原理是利用微生物的生化作用，首先將大氣污染物進行分解然后轉化為無害或少害物質，從而達到治理的目的。

作者：趙云博單位：江蘇海事職業技術學院