生物工程技術(shù)在船舶防污染中的應(yīng)用分析

姚軍

（重慶市船舶檢驗中心有限公司，重慶 400025）

船舶航行中存在水污染、大氣污染等各類污染，造成了海洋環(huán)境和水體環(huán)境的巨大破壞，不利于后續(xù)的海洋環(huán)境保護(hù)。隨著國家對航運(yùn)業(yè)發(fā)展的重視，除了要進(jìn)行船舶制造工藝和航運(yùn)技術(shù)的更新外，更要在船舶航運(yùn)的過程中，注重對各類污染的防控，以適應(yīng)行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展要求。傳統(tǒng)的船舶防污染處理中，多采用物理和化學(xué)方式，而在技術(shù)逐步發(fā)展的今天，生物工程技術(shù)成為船舶防污染中的關(guān)鍵技術(shù)，未來有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

1.船舶航運(yùn)對海洋造成的污染

1.1 油性污染物

船舶航行對海洋造成的污染中，油性污染物是其中危害性比較大的污染物種類，從此類污染物的產(chǎn)生過程來看，多是因為船舶在航運(yùn)的過程中向海洋中排放了一定的油性混合物，或者在船舶出現(xiàn)了故障或者海難事故以后，產(chǎn)生了嚴(yán)重的溢油問題，對海洋原有生態(tài)環(huán)境造成了巨大破壞。根據(jù)調(diào)查，在船舶航運(yùn)的過程中，向海洋中排放的油性污染物主要以油船的壓載水、洗艙水、船舶機(jī)爐艙的含油底水、分油機(jī)油渣為主[1]。事故性溢油現(xiàn)象往往是因為觸礁、碰撞、擱淺、失火等意外事故所導(dǎo)致的油船貨油艙、貨船燃油艙破損等引起，這部分污染更多出現(xiàn)在近岸或者港灣中，當(dāng)出現(xiàn)溢油問題時，在極短的時間內(nèi)就會使得大量的油料進(jìn)入到海洋中，引起的污染巨大，危害了海洋生物和生態(tài)環(huán)境。

1.2 非油性污染物

船舶污染還表現(xiàn)為非油性污染物的產(chǎn)生方面，散裝運(yùn)載的有害物質(zhì)液體、固體貨物等產(chǎn)生的貨艙洗艙水、艙底水、生活污水和各類垃圾等都屬于非油性污染物范疇。當(dāng)下的船舶航運(yùn)事業(yè)發(fā)展中，油氣運(yùn)輸船、化學(xué)制品運(yùn)輸船數(shù)量顯著增多，且這些船只的運(yùn)輸噸位也逐步增長，而這些船舶航運(yùn)時會伴隨著大量的有害洗艙水、壓載水和艙底水的產(chǎn)生，這些有害水體排放時，產(chǎn)生了很多有害殘液，嚴(yán)重危害了海洋生物的生長環(huán)境。而船舶生活污水來源于糞便、廁所沖洗水和盥洗水、廚房和醫(yī)務(wù)室排水等，這些污水?dāng)y帶有一定的細(xì)菌和病毒，無法保障海洋生態(tài)的平衡。

2.船舶防污染的傳統(tǒng)方式

2.1 化學(xué)分離法

在傳統(tǒng)的船舶防污染中，因為技術(shù)發(fā)展水平有限，在開展防污治污的過程中，一般會采用化學(xué)分離法，主要是沉淀法和電浮分離法，但二者的使用條件有著明顯的區(qū)別。首先，在利用沉淀法進(jìn)行船舶污染控制時，主要借助油污沉淀或者上浮的技術(shù)原理，需向含油污染內(nèi)添加一定的絮凝劑或者聚集劑，實現(xiàn)油水分離。如果使用的是絮凝劑，在投入了一定量以后，油可在該絮凝劑的作用下凝聚為凝膠體而發(fā)生沉淀，但如果采用的是聚集劑，在其作用下，油可凝聚成膠體而出現(xiàn)上浮現(xiàn)象。其次，如果在船舶防污中采用的是電浮分離法，需將含油污水引進(jìn)裝有電極的艙柜內(nèi)，在發(fā)生了電解作用以后，會同步產(chǎn)生一定的氣泡，這些氣泡在上浮過程中一旦存在有油滴的附著，也就保障了分離效果。

2.2 物理分離法

2.2.1 重力分離法

利用重力分離法開展船舶防污的過程中，利用的是油水之間的密度差異，在該密度差異下，水中油滴可突破水流阻力而出現(xiàn)上浮現(xiàn)象，進(jìn)而達(dá)到油和水的分離，分離效果受到油粒直徑、油水密度、溫度等的影響，當(dāng)油粒直徑在50μm以內(nèi)的情況下，重力分離法不適用。

2.2.2 過濾分離法

經(jīng)由多孔性介質(zhì)濾料層的配置，油污水在通過該濾料層的過程中，其中的油粒或者其他懸浮物就可加以截留，而水則可直接經(jīng)由該濾層直接排出，該方法的特點表現(xiàn)為：濾料層的阻截作用是關(guān)鍵，可直接將油?；蛘咂渌麘腋∥锝亓粝聛?；因為濾料的表面積很大，導(dǎo)致其對油粒和其他懸浮物存在著一定的物理吸附作用、微粒接觸媒介作用，給油粒碰撞提供了機(jī)會，小油粒在聚合以后形成了大油粒，截留作用明顯。

3.生物工程技術(shù)在船舶防污染中的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用于防治船舶污水污染

船舶是重要的水上交通工具，各類船舶的出現(xiàn)帶動了水上交通的發(fā)展，但與此同時船舶航運(yùn)時也產(chǎn)生了巨大的污染，如果缺乏對這些污染的有效預(yù)防與控制，在短時間內(nèi)污染將進(jìn)一步擴(kuò)大，在未來很長一段時間內(nèi)這種污染危害難以消除?，F(xiàn)階段，雖然我國已經(jīng)出臺了關(guān)于船舶防污染的相關(guān)法律法規(guī)，但在具體的實施中，對應(yīng)的監(jiān)督管理體制還相對松散，船舶污染并未得到完全根除。在生物工程技術(shù)出現(xiàn)以后，船舶防污染中越來越重視這一技術(shù)的應(yīng)用，生物工程技術(shù)可以將污水中的有毒有害物質(zhì)加以分解，進(jìn)而來抑制污水的擴(kuò)散，控制二次污染[2]。針對船舶污水污染方面的治理，在利用生物工程技術(shù)時，遵循的是以下要點：借助船舶內(nèi)部本身所配備的專有機(jī)械設(shè)備，將全部的污水都收集起來，隨后對收集起來的污水加以靜置、沉淀、過濾等基本處理，經(jīng)由這些處理工序來分離出污水中的大塊固體污染物，處理后的污水導(dǎo)入到儲存柜內(nèi)，經(jīng)由生物技術(shù)來進(jìn)行曝氣、污染源分離與消毒等進(jìn)一步處理，最后使用MBR技術(shù)開展污水處理?，F(xiàn)階段的技術(shù)發(fā)展條件下，船舶污水生物工程設(shè)備有Io-Compact系列產(chǎn)品、超三叉機(jī)系列裝置等，在處理時可以根據(jù)自身的需求來進(jìn)行對應(yīng)的選擇。

3.2 應(yīng)用于防治船舶白色污染

船舶白色污染對于海洋環(huán)境的危害性也非常大，同生活中的白色污染一樣，主要為各種塑料污染，因為塑料本身就是一種十分難分解的物質(zhì)，回收成本相對較高，在治理過程中存在很大的技術(shù)難題。船舶航運(yùn)過程中，為實現(xiàn)對白色污染的有效治理，可在船舶內(nèi)部進(jìn)行專門的白色垃圾存放點設(shè)置，并組建專門的團(tuán)隊來負(fù)責(zé)白色垃圾的收集和處理。生物工程技術(shù)在當(dāng)下的發(fā)展條件下，針對船舶白色污染的防治，可通過該細(xì)菌或者真菌來進(jìn)行白色垃圾的降解，因為在真菌、細(xì)菌與白色垃圾直接接觸的情況下，垃圾內(nèi)部結(jié)構(gòu)也同步發(fā)生了一定變化，使有害的白色垃圾可轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害化物質(zhì)。

3.3 應(yīng)用于防治船舶固體污染

船舶航運(yùn)對海洋環(huán)境的污染還表現(xiàn)在工業(yè)廢棄物、生活垃圾等固體污染物質(zhì)的污染方面，這類型污染物對于海洋環(huán)境的危害也是非常大的，在傳統(tǒng)的防治技術(shù)下，針對船舶固體廢棄物的防治，更多的采用的是填埋的方式，這種防治方式與航行環(huán)境的治理要求并不完全相符。固體廢棄物在直接拋擲到海洋以后，雖然海洋本身存在一定的降解功能，但是要實現(xiàn)對各種污染物的降解，需要消耗的時間非常長，對海洋環(huán)境所造成的污染在短時間內(nèi)無法消除[3]。生物工程技術(shù)在海洋固體污染的防治上也十分有效，船舶內(nèi)部一些有回收價值的固體廢棄物完全可以在生物工程技術(shù)的輔助下實現(xiàn)生物降解，船舶內(nèi)部的很多固體垃圾均可實現(xiàn)二次的回收與利用，即使針對少量的不可回收固體垃圾，也可以借助一些特殊的菌落來進(jìn)行相應(yīng)的元素提取。生物工程技術(shù)下，為實現(xiàn)對固體廢棄物的科學(xué)防治，專業(yè)人員要對船舶內(nèi)部的全部固體垃圾都加以收集并分類，在船舶?？堪哆呉院螅蓪I(yè)人員對其中的一些固體廢棄物利用菌落來處理，減輕固體廢棄物直接排放對海洋環(huán)境所造成的污染。

4.結(jié)語

海洋航運(yùn)事業(yè)日漸發(fā)展的今天，為營造良好的海洋生態(tài)環(huán)境，人們對船舶污染的防治越來越關(guān)注，生物工程技術(shù)的出現(xiàn)給船舶各類污染的防治和處理提供了新的思路，克服了傳統(tǒng)污染物處理技術(shù)的巨大限制，未來要加大生物技術(shù)在船舶防污染中的推廣和創(chuàng)新。