船舶對長江水域造成的污染及其防治

卜惠峰

(長江水利委員會水文局,湖北 武漢 430010)

眾所周知,長江是黃金水道,船運成本較其他運輸方式的成本要低很多。隨著現(xiàn)代化工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,我國水運貨物量越來越大,船舶在營運中不可避免地要產(chǎn)生許多“廢物”,例如船舶機艙含油污水、生活污水以及垃圾等,如不經(jīng)處理就將這些“廢物”直接丟棄或排入水域,勢必會造成水體的污染。一般地說,一條船舶在正常的航行中所排放的污染物數(shù)量雖然不大,但是,長江水域眾多船舶的排放總量是相當可觀的。特別是在長江各港口區(qū)內(nèi),船舶比較集中,總的排放量也就相當驚人。在特殊情況下,如船舶失事時,船上所有貨物全部瀉入水中,如果所載貨物是污染物的話,將會造成局部水域的嚴重污染。有關(guān)部門的監(jiān)測結(jié)果表明,長江部分水域的船舶污水、廢油、大腸菌群等污染物濃度均嚴重超標。污染物未經(jīng)過凈化而直接入江,加之船舶的流動性強、污染面廣,帶來的污染程度日益嚴重。長江部分支流富營養(yǎng)化加重、水華頻發(fā),水質(zhì)惡化已出現(xiàn)端倪,因此,加強船舶污染的治理工作,已成為保護長江水環(huán)境的當務(wù)之急。針對長江船舶和從業(yè)人員流動性大的特點,對船舶造成長江污染的原因及其預防措施進行分析探討,并對長江船舶造成污染的防治提出一些合理化建議,十分必要。

1 船舶污染及其危害分析

1.1 油污染

自從出現(xiàn)了機動船以后,由于船舶機艙中各種機械設(shè)備所用的潤滑油、燃油和水不可避免地要漏入艙底,這些漏入艙底的油污水經(jīng)過艙底水泵排放流入船外水域,從而造成了水域的油污染。隨著長江航道的整治和三峽大壩的建成,大大地提高了長江航道的通航條件,使長江船舶的噸位增大,機械設(shè)備的功率增加,特別是大功率柴油機在船上的應(yīng)用,使這類油污水的排放日益增多。如果一條船舶的油污水不經(jīng)過任何處理,1 a排放的機艙油污水約為其總噸的10%,而污油水中的含油量一般為20000～50000mg/L(即含油率為2%～5%)。以一艘總噸位為2500t的船舶為例來計算,如果不經(jīng)任何處理,1 a之中能通過艙底水排放入江的油類可達5～10t之多,這是個相當可觀的數(shù)據(jù)。船舶中造成水域油污染最嚴重和量最大的是油輪。一艘油輪在正常營運中,除了和一般船舶一樣要排除機艙含油污水以外,它還需要排放出壓載水和洗艙水。為了保證船舶安全航行,油輪在空載航行時,必需要有一定數(shù)量的壓載水,正常情況下,壓載水量為其載油量的35%～40%,在惡劣的氣候條件下,約為載油量的50%～60%。而每艘油輪上的首、尾尖艙及深艙部分的壓載水是不含油的,容量約為12%～15%,除此之外,其余的壓載水就必須裝在油貨艙中,也就是說,油輪每個航次至少要有20%～25%的壓載水是裝在油貨艙中的,這部分壓載水在到達裝油港前或到港后就需要排出,而這類壓載水中的含油量一般為 4000～7000mg/L。以一艘載重量為2500t的油輪為例計算,如果不經(jīng)過任何處理,就將壓載水直接排放入江的話,每個航次有2.5～3.5 t油排放入江中,此外,在油輪進塢修理之前,必須要將油貨艙中的剩油全部清出,通常油輪在卸貨以后,留在船上的殘油約為其載貨量的0.3%～0.5%左右。如果這些殘留油隨著洗艙水全部排入江中的話,那么一艘2500t的油輪在洗艙水中就會排放7.5～12.5 t的油。

船舶在江上及港口內(nèi),由于發(fā)生事故而溢入水中的油量也是可觀的。油輪在港裝卸貨油時由于設(shè)備或是操作上的問題,也會造成事故性的跑油和溢油,此事故造成的跑油和溢油量雖然較之此前所述的水上事故要少得多。但是如果發(fā)生的次數(shù)較多,且事故全部發(fā)生在港區(qū)水域,那么對港區(qū)的水域污染就會顯得十分嚴重。綜上所述,油輪在營運過程中造成油污染是相當嚴重的。而油污染最嚴重的是它排放的壓載水和洗艙水,其次是水上事故;在停港作業(yè)時的跑油污染也占有一定的比例,詳見表1。

表1 不同作業(yè)狀況時造成油污染總量的百分比

在航行中,水與未卸凈的剩余油混合形成壓艙水,壓艙水中主要含有油和泥,還有極微量的酚及其他。油艙卸油后,艙內(nèi)壁殘油量約為載量的2%～5%,有的高達到0.5%～%的含油量,一般為 3%,即 300g/L;船舶在洗艙的過程中形成的洗艙水,其中的成分主要是含油、泥和鐵銹,還有微量的酚等。洗艙水的含油量一般為 30000mg/L左右。洗艙水中,油分的乳化程度比壓艙水高,因為洗艙時需用蒸汽悶艙,然后再用 80℃的高壓熱水沖艙,有的還要使用洗滌劑,使油充分混合,故乳化程度較高;船舶各種機械漏入艙底的水形成艙底水,其水質(zhì)的含油量平均為20000～50000mg/L,艙底污水的水質(zhì)偏酸性,與艙體鋼板接觸易產(chǎn)生銹蝕,故顏色略帶微黃,加之部分污水不能排盡而長期積存于陰暗的艙底,使污水具有異常的臭味。

1.2 油污染的危害

江河中,潔凈自然的水充氧正常,并含有大量的各種生物,如原生物、細菌、水生植物和水生動物。它們互相依存,從而構(gòu)成一個復雜的體系。進入水域的石油,在氧化和溶解過程中使水中二氧化碳和有機質(zhì)含量增高,溶解氧的含量則急劇下降。此外,在細菌對石油進行分解的過程中,需要消耗大量氧。因此,一起大規(guī)模的污染事件能引起大面積水域嚴重缺氧,對生物造成嚴重危害。另外,水域的油污染對療養(yǎng)和旅游業(yè)、水工建筑和水文氣象等都會造成不同程度的影響。從石油本身的性質(zhì)來看,由于石油含有大量的烴類物質(zhì)和少量的非烴類物質(zhì),這些物質(zhì)本身都具有毒性,所以會引起人體患上各種疾病,這是造成的急性危害;另外,油能和其他物質(zhì)作用,從而形成強致癌物,這是造成的遠期危害。

1.3 生活污水的污染與危害

船舶生活污水有兩種類型;一種是廚房、浴室、盥洗室中產(chǎn)生的生活廢水,稱之為灰水;另一種是廁所大小便池等處產(chǎn)生的人體排泄物和來自醫(yī)務(wù)室的排水或裝有活的動物場所的排出物,這些統(tǒng)稱為生活污水,或稱為黑水。生活污水如不經(jīng)過處理直接排到舷外時,會引起周圍水體的污染,其中所含污染物有:

(1)廢棄的有機物質(zhì)的生物分解作用,使水中溶解氧含量枯竭、氧含量枯竭。缺氧會造成魚類和大多數(shù)水生物窒息,且含氧量大量降低時,還會產(chǎn)生令人不快的氣味。

(2)有機固體造成污泥堆積,且由于分解而引起氣味和造成環(huán)境不美觀的景象。某些微生物和腐生細菌及藻類,可以認為是有生命的有機物質(zhì)或病原菌等。然而病原菌和病毒是造成病源的潛在危險,尤其對江河下游用水者的健康會造成危害。生活污水中的無機營養(yǎng)鹽類,尤其是氮和磷會引起水中藻類的生長,其過量繁殖則會導致“富營養(yǎng)狀態(tài)”的產(chǎn)生。

1.4 固體廢棄物的污染與危害

船舶在正常營運期間,由于船員在船上的生活和工作,每天都要產(chǎn)生許多食品、日常用品廢棄物和生活垃圾,其產(chǎn)生緣由可分為:

(1)由于運輸貨物 (稻草席、膠合板、紙、硬紙板、金屬絲、鋼條)而產(chǎn)生的離散和捆系用品的殘物。

(2)由于船舶維修和保養(yǎng)而產(chǎn)生的油漆廢料(濕的和干的),鐵銹、臟抹布、用過的包裝材料(木頭、紙板、金屬等),索具的廢物(鋼質(zhì)的、植物纖維的、合成的繩索與織物的斷料),修理機械設(shè)備的廢料(油煙、用過的零件,紙板、金屬板和金屬條切屑碎料、紙板屑、木屑各種天然合成的材料等)。

(3)住艙和工作室的日常衛(wèi)生保健工作導致產(chǎn)生的一些日常生活垃圾和各種廢物。

(4)船員和旅客的給養(yǎng)所產(chǎn)生的儲藏物品的廢物(包裝箱、包裝材料、吃過的食品等)以及消廢品處理(主要是清洗)出來的不能供食用的廢物。

(5)在船上運輸貨物過程中可能積存垃圾,其數(shù)量和性質(zhì)的變化范圍很大。如在運輸普通大宗雜貨時,其廢物主要是離散的包裝材料。集裝運輸時,在船上裝載作業(yè)過程中就不會產(chǎn)生垃圾。

除了上述各種垃圾外,在船舶運輸固體散裝貨物時,在貨艙里會積聚相當數(shù)量的殘渣,特別是在更換貨物的船上,由于港口作業(yè)時間有限,艙底的清潔工作便在航行中進行,所以集中起來的殘渣很可能會傾倒在江里。另外,匯集在港口的垃圾,按其來源,不僅僅是從船上傾倒的垃圾,港區(qū)的垃圾中,有相當數(shù)量是從碼頭沿岸掉下來的或從港區(qū)外面被風帶進來的。

船舶固體廢棄物入水后將使水質(zhì)惡化。浮游垃圾由于能吸附石油,因此,這兩種污染成分總是出現(xiàn)在同一水域和地帶,它們沿江面飄浮的規(guī)律和路線也是相同的,這在很大程度上使問題復雜化。逐漸沉積于江底的垃圾,會改變動植物的自然生存條件,并可能成為污染區(qū)內(nèi)某種生態(tài)消失的原因;密度不大的垃圾,在天然水流的作用下漂移,并聚集在沿岸一帶不流動水域或者被涌向岸邊;溶解于水的垃圾,完全不是水域環(huán)境本身所特有的成分,它會改變水的顏色,并使水充滿需氧物質(zhì),從而使水和魚沾有既難聞又難吃的氣味和味道。

2 船舶污染的防治措施

航行在長江上的船舶,現(xiàn)在基本上都安裝了油水分離器、污水箱、糞便處理箱等防污處理裝置,國家海事部門對船舶也制定有防污的法規(guī)和要求,但在實際操作中,有些船舶往往沒有嚴格按照國家海事部門有關(guān)船舶防污法規(guī)與程序去做。例如,有些船舶為了應(yīng)付監(jiān)督檢查,船上的糞便處理裝置、油水分離器裝置往往都裝有兩路通道(一路通過糞便處理裝置、油水分離裝置排放,而另一路則直排舷外),平常的糞便、油污水、垃圾等污染物基本上都是直排于舷外;污水處理裝置基本上也是做擺飾。要搞好船舶污染的防治工作,建議應(yīng)從以下幾個方面提高認識,采取措施,解決矛盾,從而使長江船舶的防污工作正常有序地進行。

(1)對航行于長江上的每艘機動船,應(yīng)強制安裝油水分離器和生活污水處理裝置,并對通過油水分離器排出的污水設(shè)置專門的報警器與自動記錄裝置,以控制污水中的含油量;應(yīng)向油輪艙內(nèi)充入惰性氣體和一系列防火防爆措施,減少船舶失事后的溢油及航行安全;在油碼頭應(yīng)設(shè)置專門的污油水處理場以處理和回收油輪的壓艙水和洗艙水。當油輪在裝卸作業(yè)時,在船舶四周應(yīng)加設(shè)圍油欄,防止萬一跑油漏油后不至于擴大污染范圍。各油碼頭應(yīng)備有圍油欄、消油劑、和吸油材料,以備一旦發(fā)生事故后,能及時地加以處理,消除污染。

(2)國家有關(guān)部門應(yīng)在沿江各碼頭設(shè)置垃圾回收箱,各船舶應(yīng)將船上的垃圾集中起來,倒入垃圾箱。應(yīng)指定專門部門對垃圾進行回收。在港口還應(yīng)設(shè)置專門的艙底污油回收船和垃圾回收船,以便回收船上的艙底污油水和垃圾。

(3)國家有關(guān)部門應(yīng)加強對長江船舶的污油和垃圾回收的監(jiān)督管理工作,對長江船舶的污油和垃圾的回收進行登記、記錄,并隨時上船檢查,定期對每艘船經(jīng)處理后的油污水質(zhì)進行檢測。建立船舶防污工作的獎懲制度,對保護長江水域環(huán)境有顯著成績和貢獻的單位、個人,給以表彰和獎勵;對違規(guī)肆意污染和破壞長江水域環(huán)境的行為,要堅決追究其行政責任、經(jīng)濟責任,直至依法追究刑事責任。

(4)應(yīng)盡快推行標準化船舶建設(shè),加大節(jié)能減排力度。在促進船舶制造業(yè)長足發(fā)展的同時,應(yīng)不斷加快污染防治系統(tǒng)完善的標準化船舶建設(shè)步伐,逐步淘汰設(shè)施簡陋的老、舊船舶,努力實現(xiàn)長江水域所有客貨船、油運船、旅游船船舶垃圾、油廢水和生活污水的零排放;建立符合水路運輸發(fā)展自身規(guī)律的節(jié)能標準體系。

(5)要做好長江船舶的防污工作,加強法制宣傳也是一項非常重要的環(huán)節(jié)。應(yīng)針對長江船舶和從業(yè)人員分布戰(zhàn)線長、流動性大的特點,加強船舶污染防治的現(xiàn)場監(jiān)測工作;應(yīng)提高長江船員和旅客對船舶污染的防治管理工作的法制意識以及對執(zhí)行長江防污法律法規(guī)的自覺性。因此,國家有關(guān)部門應(yīng)加大對長江防污法律法規(guī)的宣傳力度,廣泛深入地開展宣傳教育工作,充分利用“世界水日”、“中國水周”等法制宣傳教育的大好時機、做好保護長江水域環(huán)境的宣傳教育工作;在各船舶上設(shè)防污警示牌、固定標語等進行重點宣傳,以提高廣大船員、旅客保護長江水域環(huán)境的自覺性,做好長江水域的環(huán)境保護工作。

3 結(jié) 語

防治船舶對長江水域造成污染是一項長期的綜合性任務(wù),除了在船舶建造時要按照零排放標準設(shè)計以外,更應(yīng)加強環(huán)境保護意識方面的教育,加大法制宣傳和監(jiān)管的力度,為維護健康長江、保護長江生態(tài)作出貢獻。