Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Экологические аспекты судоходства. Учебное пособие
.pdf
нежелательных водных и патогенных организмов должны варьироваться
нормами, основанными на карантинных правилах и руководствах,
предусматривающих меры по контролю за загрязнением или его уменьшением.
Во всех случаях администрация порта должна рассматривать вопрос о влиянии
процедур сброса водяного балласта и осадков на безопасность судов и
находящихся на них людей и сведения к минимуму расходы и задержки судов.
Исходя из того, что судоходство является отраслью международной
деятельности, то естественно, что единственным способом решения вопроса
является введение системы единых международных стандартов. Так, на 49-й
сессии Комитета по защите морской среды (МЕРС) Международной морской
организацией в 2004 г. была принята Международная конвенция о контроле
водяного балласта и осадков судов и управлении ими. Основное предназначение
Конвенции - предотвращение, сведение к минимуму и устранению опасности для
ОС и здоровья человека, связанной с переносом вредных водных и патогенных
организмов, посредствам водяного балласта и его осадков.
Конвенция основывается на:
- постоянном выполнении всеми судами определенных базовых
требований, которые обеспечивают при сбросе водяного балласта минимальную
опасность причинения вреда ОС и здоровью человека;
- договоренности между странами устанавливать районы управления
водяным балластом, и создании дополнительных региональных требований.
- обеспечении в портах и на терминалах достаточных береговых или
плавучих приемных сооружений для приема БВ и проведения работ по очистке
или ремонту балластных танков.
Конвенция применяется ко всем судам валовой вместимостью 400 рег. т и
более и требует, как представлено в [1] в обобщенном виде:
Международного свидетельства об управлении водяным балластом.
Суда, к которым применяется Конвенция, подлежат первоначальному,
промежуточному или дополнительному освидетельствованиям. После
свидетельствования выдается или подтверждается международное
свидетельство об управлении водяным балластом, которое должно быть
предъявлено в любом порту или на удаленном от берега терминале при проверке
судна должностными лицами;
Плана управления водяным балластом, в котором излагаются процедуры
связанные с управлением водяным балластом, удалением осадков в море, порту
или сухом доке; процедуры по координации управления водяным балластом с
властями прибрежного государства или порта, в водах которого выполняются
такие действия;
Журнала управления и регистрации операций с водяным балластом,
который содержит данные о предполагаемом объеме водяного балласта при
различных ситуациях. Каждая операция, касающаяся управления водяным
балластом, регистрируется в Журнале. Объем водяного балласта на судне
должен рассчитываться в метрах кубических;
Оборудования или системы, обеспечивающие соответствие водяного
балласта надлежащему стандарту при сбросе в море и которые должны быть:
- экологически приемлемыми, т.е. не оказывать экологического воз-
действия, большего, чем воздействие, которое они устраняют;
- совместимыми с конструкцией и эксплуатацией судна;
- биологически эффективными с точки зрения удаления или лишения
активности вредных водных и патогенных организмов в водяном балласте и
эффективными по затратам, т.е. экономичными.
Стандарты управления водяным балластом. Принято, что
эффективность замены водяного балласта на судах должна составлять 95 % по
объему. Параметры стандартов по количественному и биологическому аспектам
обмена и обеззараживания водяного балласта (правила конвенции D-I и D-2)
определяются [1]:
- в зависимости от величины объема судовых балластных цистерн;
- валовой вместимостью судов (400 рег. т и более);
- удаленностью от берега (не менее 200 миль) и глубины акватории (не
менее 200 метров);
- действиями в условиях, при которых соблюдение указанных параметров по
удаленности судна от берега и соответствия минимальной глубины практически
неосуществимо в силу естественной гидрологии морской акватории (правило В-
4).
Управление водяным балластом в соответствии требованиям Конвенции
позволяет производить судам сброс, если в сбрасываемых БВ содержится:
- менее чем 10 жизнеспособных организмов в 1 м3, размеры которых
составляют более чем 50 мкм;
- менее чем 10 жизнеспособных организмов в 1 мл, размеры которых
составляют от 10 до 50 мкм.
В системах управления водяным балластом используют химические
вещества или биоциды, а также биологические механизмы, которые могут
менять характеристики водяного балласта.
Требования Конвенции не применяются:
- к военным кораблям и судам, используемым для правительственной
некоммерческой службы;
- к приему или сбросу водяного балласта и осадков, для обеспечения
безопасности судна;
- к сбросу водяного балласта и осадков с судна в том же месте, в котором
были приняты водяной балласт и осадки, и при условии, что не производилась
смешивание с водяным балластом и осадками, принятыми в других районах.
При установлении района контроля сброса водяного балласта, необходимо
выполнять мониторинг этого района для предотвращения или сведения к
минимуму перенос вредных водных или патогенных организмов с последующим
представлением полученных данных Организации для рассылки другим
Сторонам.
Программа управления балластными водами. ИМО объединило свои
усилия с правительствами стран–членов и судоходной промышленностью для
оказания помощи индустриально слаборазвитым странам в решении проблемы
БВ. Полное название этой программы «Снятие барьеров на пути эффективной
реализации мер по контролю водяным балластом судов и управлению им в
развивающихся странах» или более просто «Глобальная программа управления
балластными водами». Эта программа призвана помочь основным
развивающимся странам реализовать мероприятия по контролю за внедрением
в БВ чужеродных морских организмов.
Таковыми являются следующие шесть демонстрационных центров [1]:
Восточная Азия–Дальян (Китай); Южная Азия–Мумбай (Индия);
Ближний Восток–о-в Харг (Иран); Африка–Кейптаун (ЮАР); Восточная
Европа–Одесса (Украина); Южная Америка–Сепетиба (Бразилия).
По мере развития программы эти демонстрационные центры смогут
выполнять свои функции в рамках своих регионов. Ожидается, что этот проект
в дальнейшем будет стимулировать развитие системы международных правил
по БВ путем согласования совместных мер всех стран–членов ИМО.
6. Технические решения проблемы обработки балластных вод
В соответствии с рекомендациями ИМО, изложенными в резолюции
А.868(20), существующие методы замены БВ,— это полное опорожнение и
снова наполнение или наполнение объема балластных танков в три приема
отнимают много времени и требуют постоянного контроля за проводимой
операцией и дополнительной комплектации личного состава [1].
Замена водяного балласта в открытом море — один из вариантов, но он не
идеален, так как осадки в балластных танках не удаляются при смене БВ. Эти
осадки, как правило, даже больше заселены водными организмами, чем вода из
того же самого танка. Методы обработки БВ должны быть разрушительными для
водных организмов, но безопасными для оборудования и конструкции судна.
Учеными всех стран мира ведутся исследования по изучению и разработке
мер, которые обеспечивали бы более полное решение этой проблемы. Среди
предложенных вариантов можно выделить фильтрацию БВ, обеззараживание
озонированием, ультрафиолетовым облучением или химикатами и пр.
Так, Норвежская компания Navion провела ряд испытаний оборудования
по очистке БВ на судах по методу, предложенному сотрудника-НИИ Sintef
(Норвегия). Испытания показали, что даже небольшого различия в плотности
воды и плотности содержащихся в ней иных составляющих (биоты, как
наиболее легкой) всего лишь в 0,05 г/см3 достаточно для достижения такого
эффекта как «поток вытеснения», т. е. концентрации биологических
составляющих в поверхностном слое БВ. Перемешивание между водой и
биотой с меньшей плотностью незначимо. Необходимо удалять верхний слой
воды с биологическими составляющими из балластного танка в сборную
емкость для обработки или последующей сдачи в приемное береговое
сооружение.
Конструктивно балластный танк должен состоять из двух отсеков,
соединенных между собой трубопроводами в верхней и нижней частях. Система
должна представлять замкнутый контур. Прокачка БВ из одного отсека в другой
обеспечивается балластным водяным насосом, а для повышения эффективности
системы можно подключать водяные насосы системы охлаждения. Балластные
танки при перекачке БВ всегда будут заполненными, и контроль за состоянием
судна в данном случае не требуется.
При проектировании танков необходимо учитывать, чтобы конструкция
внутренней поверхности танков была оптимальной для уменьшения
турбулентности и перемешивания БВ [1].
Проводились специальные исследования по механической очистке БВ. Так,
в рамках демонстрационного проекта технологии механической очистки БВ в
течение 4 лет проводились испытания с использованием специального
оборудования, установленного на нескольких судах и в портовых приемных
сооружениях Северной Америки:
- 50-микронных фильтров экранного типа с обратной промывкой;
- 100-микронных пористых фильтров дискового типа с обратной промывкой;
- гидродинамического (гидроциклонного) сепаратора для очистки БВ от
частиц размерами до 100 микрон.
В результате испытаний с использованием фильтров экранного или
дискового типов получен результат эффективности удаления из БВ водных
организмов и патогенов до 90 %. Наилучшие результаты очистки БВ (91,6 %)
показала установка с использованием фильтра дискового типа (с точки зрения
большего периода времени между циклами обратной промывки, что позволяет
обеспечить более высокую производительность установки). Использование
гидродинамического сепаратора обеспечило более низкую эффективность очистки
— порядка 30 %.
Тема 4 ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДНОЙ СРЕДЫ
СТОЧНЫМИ ВОДАМИ И МУСОРОМ
1. Состав и свойства судовых сточных вод
Сточные воды (СВ), образующиеся на судах, условно делятся на
хозяйственно-фекальные и хозяйственно–бытовые [1,4].
К судовым хозяйственно–фекальным сточным водам относятся:
- стоки и прочие отводы из всех видов туалетов, писсуаров, унитазов, а
также шпигатов, находящихся в общих уборных;
- стоки из раковин, ванн, душевых и шпигатов, находящихся в
медицинских помещениях;
- стоки из помещений, в которых содержатся животные;
- прочие стоки, если они смешаны со стоками, перечисленными выше.
К хозяйственно-бытовым сточным водам относятся: стоки от
умывальников, душей, ванн, шпигатов жилых и санитарно–гигиенических
помещений, от моек и оборудования камбуза и других помещений пищеблока. Если
хозяйственно-бытовые и СВ не смешанных с хозяйственно-фекальными водами, то их
сбор и обработка требованиями конвенции МАРПОЛ-73/78 не предусматриваются.
По своему составу хозяйственно–фекальные СВ состоят из 58 % органических и 42 % минеральных веществ (из них 20 % представляют собой нерастворимые вещества в виде взвешенных частиц), в которых содержатся пять
следующих основных загрязняющих компонентов [1]:
- большое количество бактерий, паразитов, а возможно и вирусов,
заражающих морских животных и людей;
- растворенные органические и взвешенные компоненты, имеющие
средневысокую биохимическую потребность в кислороде;
- твердые частицы (органические и неорганические), осаждающиеся на дно
и при своем биохимическом распаде поглощающие кислород;
- плавающие частицы (органические и неорганические), удерживающиеся
на поверхности воды и представляющие серьезную проблему с точки зрения
удобств использования морских бассейнов для отдыха;
- большие концентрации питательных веществ (главным образом
фосфорных и азотных соединений).
В случаях чрезмерного или постоянного загрязнении морской среды СВ
количество растворенного в ней кислорода уменьшается, что в свою очередь
приводит к нарушению процесса естественного самоочищения и, как следствие,
к изменению всего экологического характера акватории. Низкая концентрация
растворенного кислорода и высокая концентрация органических веществ создают
неблагоприятные условия для существования рыбы, которая или гибнет, или
уходит из загрязненного района.
До настоящего времени не установлено критерия, который признавался бы
всеми государствами как универсальный, удовлетворяющий оценке
загрязненности сбрасываемых с судов СВ с точки зрения их вредного
воздействия на морскую среду. В этих условиях в различных странах безопасная
степень загрязненности лимитируется различными значениями основных
показателей, колеблющихся в широких пределах.
Для определения степени загрязнения СВ обычно используют следующие
основные показатели [6, 15, 17, 19]:
БПК5 — биохимическое потребление кислорода в течение 5 суток. Это
количество кислорода (мг/л), которое требуется для аэробного биохимического
разложения органических веществ, содержащихся в воде в течение 5 суток при
температуре 20 °С без доступа воздуха и света. Биохимическая потребность в
кислороде не учитывает стойкие органические вещества, не затрагиваемые
биохимическим процессом, и часть веществ, идущих на прирост бактерий;
ХПК — химическое потребление кислорода. Это количество кислорода
(мг/л), которое требуется для полного химического окисления содержащихся в
воде органических и минеральных веществ под действием окислителей;
ТВВ — твердые взвешенные вещества. Это количество плавающих на
В пределах 4 миль
Сброс запрещен, за исключением сброса после обра
ботки сточных вод
Между 4 и 12
Сброс запрещен, за исключением сброса после обра
ботки сточных вод
установками, удовлетворяющими требования Правила 3 конвенции и
ные и обеззараженные СВ сбрасываются на ходу судна
Более 12 миль от
Сброс запрещен, за исключением сброса после обра
ботки сточных вод
требования Правила 3 конвенции и
когда неизмельченные и недизенфицированые СВ сбрасываются на ходу
судна при скорости не менее 4 узло
в
поверхности или находящихся во взвешенном состоянии твердых веществ
(мг/л);
Коли индекс — это количество бактерий группы кишечной палочки («коли»)
в единице объема на 1 литр воды или 1 кг субстрата (количественный показатель
загрязнения воды — не более 3 в 1 литре). Наличие этих бактерий является
указателем на возможность наличия болезнетворных (патогенных)
микроорганизмов.
Практика показывает, что болезнетворные бактерии при низкой
температуре морской воды сохраняются гораздо дольше, чем в теплых водах. Но
в любом случае эти бактерии и вирусы выживают в водной среде длительное
время, достаточное для непосредственной передачи инфекции человеку,
попадания в организм морских животных и нанесения ущерба их
жизнедеятельности.
2. Порядок сброса сточных вод с судов
Сброс с судов сточных вод в открытом море и особых районах моря регламентируется правилами Приложения IV к конвенции МАРПОЛ-73/78 и
конвенции ХЕЛКОМ-92 (табл. 4.1), а во внутренних и территориальных водах
Российской Федерации — Законом РФ об охране окружающей среды.
Таблица 4.1
Условия сброса сточных вод согласно Приложению IV МК МАРПОЛ-73/78
Район моря Условия сброса
от берега
установками, удовлетворяющими требования Правила 3 конвенции
милями от берега
когда измельчен
при скорости не менее 4 узлов
берега
установками, удовлетворяющими
Во внутренних и территориальных водах РФ разрешается сброс с судов СВ [1]:
- очищенных и обеззараженных СВ в пределах I и II поясов санитарных
зон после обработки их в установке, одобренной КО, показатели очистки и
обеззараживания которой соответствуют нормам по коли индексу — не более
2500, по БПК5 — не более 50 мг/л, ТВВ — не более 100 мг/л сверх содержания
взвешенных веществ в промывочной воде;
- сброс производится при движении судна со скоростью не менее 4 узлов и не
приводит к появлению видимых плавающих твердых частиц, а также не вызывает
изменения цвета окружающей воды.
При нахождении судна в районах моря, где сброс запрещен, СВ должны
собираться в сборные танки. Сдачу СВ на суда–сборщики или в портовые
приемные сооружения следует осуществлять судовыми насосами, по
возможности исключив использование эжекторов.
3. Методы и технические средства обработки сточных вод
Очистки сточных вод осуществляется с применением следующих
способов [1–3]:
механический — отстаивание, процеживание, фильтрование, центрифугирование;
физико-химический — коагулирование, флотация, сорбция, дезодорация,
электрохимические и др.;
химический — нейтрализация, аэрация, хлорирование, озонирование;
биологический — биологическое разложение, биологическое окисление;
термический — сжигание.
Перечисленные способы обработки сточных вод реализуются с
применением различных типов судовых систем и установок.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]