航海技术毕业论文船舶置换压载水必要性与可行性分析.doc

毕业论文船舶置换压载水必要性与可行性分析学 生 姓 名： 指导教师： 合作指导教师： 专业名称： 航海技术 所在学院： 海洋工程学院 2011 年 6 月目 录摘 要IAbstractII前 言- 1 -第一章 船舶压载理论- 2 -1.1 船舶稳性- 2 -1.2 海水压载必然性- 3 -1.3 压载水的不利因素- 3 -第二章 船舶压载水对海洋环境的影响- 4 -2.1 船舶压载水对海洋生态的影响- 4 -2.2 船舶压载水对海水盐度的影响- 5 -2.3 船舶压载水对海洋物种的影响- 8 -2.4 含油压载水对海水的污染- 9 -第三章 船舶置换压载水的处理方法及预防对策- 10 -3.1 处理船舶压载水的一般方法- 10 -3.2 处理船舶压载水的特殊方法- 11 -3.3 预防对策- 13 -第四章 结论- 14 -致谢- 15 -参考文献- 16 -外文文献翻译- 17 -外文文献（原文）- 22 -摘 要本文主要研究船舶置换压 以降至最低。关键词：船舶压载水、船舶稳性、海洋环境、海洋生态AbstractShip ballast water thus to new Marine environment impact and damage the ecological environment, sometimes even fatal destruction.This paper mainly studieum.Key words: ship ballast water, shipping stability, marine environment,marine ecology前 言随着经济全球化发展，航运业对全球经济发展的巨大推动作用被广泛认同。但同时，航运业的快速发展，也使船舶压载水的“生物污染”问题日渐显现，且有全球蔓延的趋势。大量事实表明，船舶压载水是外来水生生物入侵的一个重要途径和载体。据IMO估计，每年世界船队约带着100亿吨压载水周游世界。大约7000至10000种不同的有潜在危害的海洋微生物、植物及动物每天在全球“旅行”，这必将带来对生态平衡的破坏，进而造成对经济、人类健康的不良影响。2004年，在海运界的共同努力下，IMO正式推出了国际船舶压载水及沉淀物控制和管理公约（BWM公约），虽然目前“压载水管理公约”尚未达到生效条件（至少拥有世界船队总吨位的35%或以上及至少30个船旗国加入后的12个月），但澳大利亚、美国、欧洲和巴西等国家和地区，已通过单边立法，要求进入其水域的船舶压载水必须符合压载水管理的有关要求，并通过PSC进行监督检查。PONY谱尼测试集团水质检测专家同时提到，针对压载水等海洋水质保护问题，中国也建立了国家和地方环境防压载水带来的危害，从而减少海洋生态污染，为世界经济的发展提供一个更好的航海环境。第一章 船舶压载理论船舶这种长距离国际运输工具基本上是全球航行，启航的时候因为装载、稳性等原因需要装大量的压载水。1.1 船舶船形、航区、波浪周期及摇摆程度有关。风压动倾力矩根据船舶的航区、受风面积和面积中心来确定。船舶的受风面积越大，面积中心位置越高，航区中风浪越大，稳性问题就越严重。例如，远洋客船和集装箱船因受风面积大，故稳性问题就比其他船舶严重，更需要认真对待。压载水系统的作用是：根1.2 海水压载必然性海船压载水一般使用海水，就地取材，中途更换或目的港排出等。相对于淡水压载，海水压载主要有如下三个优点：（1）成本低廉， 1.3 压载水的不利因素环境角度讲，没有进行合理的压载水置换会给海洋环境带来破坏性的危害。下文会从以下三个方面分物种的影响第二章 船舶压载水对海洋环境的影响船舶压载水是为调整船舶稳性和吃水而加装到压载舱中的海水，并根据船舶货载情况在途经的沿岸水域加装或排放。船舶压载水中携带的大量海洋外来物种一旦构成入侵，将给沿海港口造成巨大的海洋生态损害。2.1 船舶压载水对海洋生态的影响2.1.1 海洋生态损害的概念解析海洋生态损害属于生态损害的一种。德国学者Lahnstein博士认为，“生态损害指对自然的物质性损伤，具体而言，即为对土壤、水、空气、气候和景观以及生活于其中的动植物和他们间相互作用的损害。也就是对能最终保护海洋生态系统2。2.1.2 船舶压载水对海洋生态的危害船舶压载水是为调整船舶稳性和吃水而加装到压载舱中的海水，并根据船舶货载情况在途经的沿岸水域加装或排放。船舶压载水中携带的大量海洋外来物种一旦构成入侵，将给沿海港口造成巨大的海洋生态损害。但是，在传统民事侵权责任体系中，生态损害并未获得承认。船舶压载水带来的外来生物入侵破坏2.2 船舶压载水对海水盐度的影响2.2.1 海水盐度基本概念盐度作为一种生态因子对水生生物的作用及水生生物对环境不同盐度的反应。水生生物都生活在具有一2.2.2 海水盐度对水生生物的作用原理一部分溶解物质如含氮化合物（硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐），磷酸盐，钙盐和硅酸盐等是生物的营养素。另一方面，各种水生生物都保持着一定的体内渗透压，在长期进化发展过程中，它们都适应于一定盐度的水环境。在淡水、大洋以及近河口处分别生活着不同类型的水生生物。水环境的盐度变化2.2.3 水生生物对盐度的反应渗透压的调节有些水生生物能生活在较大的盐度变化范围内，对盐度变化的适应能力很强，这是广盐性生物。有些水生生物只能生活在很狭小的盐度变化范围内，对盐度的变化十分敏感，甚至不能忍受盐度的微小变化，这是狭盐性生物。生活在河口和海岸潮间带的生物以及能在江河和海洋之间进行降河洄游和溯河洄游的种类，是典型的广盐性生物。生活在盐度高而稳定的海洋中和盐度很低而没有明显变化的淡水中的水生生物都是狭盐性生物。水生生物体液渗透压与水环境渗透压之间的关系有两种。一种是体液的渗透压随着水环境的渗透压而变化，这类生2.3 船舶压载水对海洋物种的影响船舶压载水中外来物种的入侵对全球性的海洋健康造成巨大危害，对海域原有生物群落和生态系统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。本文通过简介几种处理的方法来预防船舶压载水给我国带来的外来有害生物的入侵。由于全球性海运货物压载水原因使外来生物四处传播蔓延已给当地生态环境造成了巨大的经济损失，因此，专家们警告，如果再不对船舶压载水加以控制管理，自由放任下去，这些“心狠手辣”的外来小怪物肯定会给世界各国的港口、内海、内河、湖等生态系统造成毁灭性的重创，整个生态系统很快就会变得面目全非。52.4 含油压载水对海水的污染油轮第三章 船舶置换压载水的处理方法及预防对策通过上一章的分析与论述，船舶压载水置换的必要性不言而喻。船舶从某一港口启航到另一目的港，采用在公海中途置换压载水来避免上述危害，但是由于压载水残留、置换不当等因素并不能完全避免危害。下文着中介绍处理压载水的方法，在最大限度内避免船舶压载水对海洋环境带来的危害。3.1 处理船舶压载水的一般方法目前许多国家为保护本国水域环境，纷纷采取了船舶压载水管理措施。去年4月，巴西政府作出决定，在全国开展一场旷日持久的“击退水生贝类淡菜”的运动。澳大利亚要求携带压载水的船舶，必须主”上的OptiMar旋流分离器，以200m3/h流量运行滤除40m以上的微生物。3.2 处理船舶压载水的特殊方法3.2.1 物理法处理船舶压载水1加热处理从目前所进行的研究来看，温度在3850，加热持续24h，可杀灭大部分生物，但如果生生物病原体的照射，含有的另一种“黄色物质”溶解性有机物，对紫外线中254nm的波长有强烈的吸收作用，这会影响处理效果。此外处理运行费用也较高。73.2.2 化学法处理船舶压载水1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将会因有机物质的氧化而效果降低。但双氧水与其他方式（如紫外线照射）合用，即使浓度太低也可能有效。但压载水中有机物含量增高时，处理效果还会下降。5强电离放电治理法强电离放电治理船舶压载水有害微生物入侵传播手段，为有效防止船舶压载水传播有害生物提供了新的方还停留在实验室阶段，有待推广。83.3 预防对策二十世纪70我沿海生态系统的具体影响，以便及早采取相应对策。（三）尽快制定船舶压载水携带有害水生物和病原体的突发性应急预案，重点做好防治工作。（四）尽早向国内相关单位和企业宣传介绍有关压载水的国际公约，以便为公约的实施做好相应的准备工作。处理压载水的对策，不仅仅是一个只从技术上就能解决的一劳永逸的问题。从长期着眼的对策，应是所有临海国家加强合作，统一行动，严格执法，这才是标本兼治的根本方略。随着我国加入WTO后与世界各国贸易的增加，我们要采取多种措施，防止船舶压载水给我国带来的外来有害生物的入侵。第四章 结论本文在分析和总结 舶稳性原理提出船舶压载的必要性，海水压载的必然性；根据世界各地实例等罗列出与船舶压载水有关的生态问题及其解决办法。 对船舶进行性的后果。10为此，国际海事组织(IMO)对由船舶压载水引发的海洋环境问题给予了高度重视，自二十世纪九十年代初就将解决船舶压载水问题纳入其海上环境保护委员会的议程，进行全面的研究。对船舶压载水的问题比较复杂，它涉及到船舶设计、建造、船舶安全、稳性、压载水处理方法、压载水处理标准、海洋生物及微生物的分类及标准以及在全球范围内实施将会产生的法律问题等。11因此，船舶置日益增加。正确合理的置换和处理压载水，有利于改善海洋生态环境，为世界的发展提供一个方便的平台。致谢本文是在王庸凯老师的精心指导下完成的 表示衷心的感谢。参考文献1 胡国芳船舶压载水对生态影响及处理技术J中国水运，2008，（9）：482 竺效生态损害填补责任归责原则的两分法及其配套措施J政治与法律，2007，（3）：893 徐海根，王健民，强胜，王长永生物多样性公约热点研究：外来物种入侵、生物安全、遗传资源（第一版）M，北京：科学出版社，2004：374 刘凯海洋生物入侵J国外科技动态， 2005，（5）：285 Hallegraeff G M;Bolch C J Transport of diatom and dinoflagellate resting spores in ships ballast water: Implications for plankton biogeography and aquaculture 1992（08）6 高振会，杨健强，王培刚等海洋溢油生态损害评估的理论、方法建立研究M海洋出版社，2007：177 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While these management procedures effectively reduce the density and richness of biota in ballast waters and thereby reduce the risk of transferring non-indigenous species, some ships are unable to uniformly manage all tanks. Laboratory experiments were conducted to evaluate sodium chloride brine as an emergency treatment for ballast tanks with non-compliant residuals. Invertebrate communities collected from i) Detroit River, ii) exchanged ballast tanks arriving in the Great Lakes, and iii) North Sea ports, were exposed to a range of brine concentrations until complete mortality was reached. Results indicate that a 1h exposure to 115 brine is a broadly effective treatment regardless of treatment temperature, taxonomic group, or species source habitat salinity. A median of 0.00% of individuals are expected to survive treatment and the expected number of viable individuals released after treatment is within Canadian and proposed international discharge standards. Before implementation validation with ship-scale trials is recommended.1. IntroductionBallast water is utilized to control the trim, stability and stresses on operational ships that lack cargo. Worldwide, shipping operations move 10 billion m3 of ballast water and the biota contained therein annually. Ballast water transfer provides a potent mechanism for dispersal of aquatic biota to locations far more distant than natural mechanisms alone could effect and contributes significantly to non-indigenous species (NIS) introductions to aquatic systems globally.Great Lakes.