蔡 軍 黃榮富 陳 勇

鎮(zhèn)江船艇學(xué)院工程系 鎮(zhèn)江212003

艦艇水污染現(xiàn)狀分析與防治措施

蔡 軍 黃榮富 陳 勇

鎮(zhèn)江船艇學(xué)院工程系 鎮(zhèn)江212003

針對(duì)艦艇特殊地位和任務(wù)特點(diǎn)，闡述目前我國(guó)艦艇水污染的現(xiàn)狀，提出專用壓載艙等方法，減少船在港時(shí)間和防止油艙受油水交替作用而腐蝕，使用物理化學(xué)法和生物氧化法對(duì)艦艇生活污水進(jìn)行處理，加強(qiáng)艦艇防污設(shè)備的開(kāi)發(fā)研制，大力發(fā)展先進(jìn)的污水處理循環(huán)技術(shù)。

艦艇 含油廢水 生活污水

艦艇處于軍事管轄區(qū)內(nèi)，如果不實(shí)施有效管理，對(duì)江海水質(zhì)特別是城市飲用水水源水質(zhì)產(chǎn)生不利的影響，污染物質(zhì)滯留在航道或港口，將對(duì)艦艇和停泊設(shè)施產(chǎn)生腐蝕破壞作用，影響其使用壽命。可見(jiàn)艦艇與環(huán)境也是一個(gè)相互影響的共同體［1］?！逗＼娷姼奂芭炌Х乐刮廴竟芾硪?guī)定》對(duì)軍港碼頭、艦艇防污設(shè)備及排放指標(biāo)作了規(guī)定。2003年后開(kāi)始建造的海軍艦艇，其污染治理設(shè)備按2015年船舶污染物排放標(biāo)準(zhǔn)配置。

1 艦艇所產(chǎn)生的污染途徑分析

艦艇所產(chǎn)生的污染一般有以下途徑。

1）艦艇造成的油污染，主要包括機(jī)艙水、壓載水、洗艙水和事故溢油等。有資料顯示［2］湛江軍港在港艦艇每年產(chǎn)生的油污水排放港池就達(dá)3．31×104t，油類含量平均按1‰計(jì)，則每年向港池排放燃料油高達(dá)33．31 t，致使港區(qū)有的站位含油量高達(dá)1．25 mg／L，平均0．30 mg／L。

2）艦艇造成的非油類水污染，主要以船員產(chǎn)生的生活污水為主。湛江軍港艦艇每年向港池排放生活污水達(dá)1．83×105t，這些污水中含有大量的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素，致使水域富營(yíng)養(yǎng)化，甚至引起赤潮［3］。

2 艦艇水污染現(xiàn)狀分析

2．1 油水分離設(shè)備

絕大部分艦艇都配備油水分離設(shè)備，但油水分離設(shè)備在防止污染方面所起的作用未能有效發(fā)揮，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1）油水分離設(shè)備配而未用或不能正常投入使用。

2）油水分離設(shè)備技術(shù)狀況很差，處理水的含油量超出排放標(biāo)準(zhǔn)。

2．2 防污記錄

作為艦艇主要防污文書(shū)的《油類記錄簿》的現(xiàn)狀同樣不容樂(lè)觀，漏記、錯(cuò)記現(xiàn)象嚴(yán)重。

2．3 艦艇生活污水及生活垃圾

艦艇生活污水主要包括洗滌污水、衛(wèi)生間污水等。一般艦艇裝有污水艙存儲(chǔ)污水，在碼頭集中收集處理，但為了方便常將污水直接排放或通過(guò)污水泵排放到艙外。

生活垃圾包括剩飯、剩菜以及白色垃圾等，一般是直接排放。剩飯、剩菜具有較高的COD，富含氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素，易于引起水質(zhì)的富營(yíng)養(yǎng)化，從而影響碼頭的使用壽命；白色垃圾生物降解性能差，易于攪拌螺旋槳或引起水泵管道堵塞。

2．4 原因分析

1）艦艇官兵的防污意識(shí)淡薄。軍人的義務(wù)是保家衛(wèi)國(guó)，使得官兵對(duì)防污染的重要性認(rèn)識(shí)不足甚至思想麻痹，以致對(duì)艦艇污染水域不以為然，見(jiàn)多不怪。

2）環(huán)保技術(shù)的缺乏。具體表現(xiàn)在對(duì)現(xiàn)有防污設(shè)備的不會(huì)調(diào)試、使用、保養(yǎng)、維修。

3 事故溢油的危害及應(yīng)急措施

1967年3月，油輪Torrey Canyon在英國(guó)西南海岸觸礁，1978年3月，油輪Amoco Cadiz在法國(guó)西部海岸擱淺，1989年3月油輪Exxon Valdez在美國(guó)阿拉斯加擱淺，這幾起油輪事故都發(fā)生在海岸，幾萬(wàn)噸、幾十萬(wàn)噸原油嚴(yán)重污染了沿海海域［4］。

溢油在水面形成油膜隔絕空氣使浮游生物窒息死亡；油膜和油塊能粘住大量的魚(yú)卵和幼魚(yú)使其死亡，死魚(yú)蝦產(chǎn)生石油臭味降低海產(chǎn)品的使用價(jià)值，有機(jī)物質(zhì)消耗水體中的溶解氧，使水質(zhì)惡臭，有些鳥(niǎo)類誤食油塊而導(dǎo)致消化系統(tǒng)阻塞，造成水生生物的畸變甚至可通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體使人體內(nèi)臟發(fā)生病變，對(duì)于水源水，增大了飲用水處理成本，同時(shí)在投氯消毒過(guò)程中，有機(jī)物會(huì)生成有毒物質(zhì)——鹵代烴。此外油污染還會(huì)破壞風(fēng)景區(qū)及景觀。

根據(jù)《1990年國(guó)際油污防備、反應(yīng)和合作公約》（OPRC90）的要求，制訂相應(yīng)的污染事故應(yīng)急計(jì)劃，把事故溢油應(yīng)急訓(xùn)練作為艦艇官兵的一個(gè)訓(xùn)練項(xiàng)目已刻不容緩。

4 艦艇水污染的防治

4．1 艦艇油污染的預(yù)防措施

1）原油洗艙。油船在正常營(yíng)運(yùn)中（變換油品種類、檢查、廠修及塢修），需要對(duì)油艇內(nèi)部進(jìn)行清洗，傳統(tǒng)采用海水作為洗艙介質(zhì)。海水洗艙帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境及安全問(wèn)題。20世紀(jì)70年代，歐美及日本等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)原油洗艙進(jìn)行了研究和試驗(yàn)，1975年前后英美陸續(xù)發(fā)表了原油洗艙的詳細(xì)報(bào)告，1976年日本海上保安廳制定了原油洗艙的安全標(biāo)準(zhǔn)，并在日本油輪上實(shí)施，1978年2月的“國(guó)際油輪安全和防污染會(huì)議”上通過(guò)關(guān)于“原油洗艙系統(tǒng)設(shè)計(jì)、操作與控制技術(shù)條件”決議。

2）“裝于上部”法。在油船卸油后，直接往未經(jīng)清洗的油艙里打進(jìn)壓載水，并在壓載航行中將沉淀在油艙底部含油量較低的壓載水排放入海，而其余含油量較高的壓載水和準(zhǔn)備裝入清潔壓載水的油艙所產(chǎn)生的洗艙水，一并排入指定的污油艙中，待船抵港后，貨油就直接裝載于污油上部。

3）專用壓載艙。指改變油船船體結(jié)構(gòu)，使壓載艙與貨油艙、燃油艙和系統(tǒng)完全分開(kāi)，并專用于裝載壓載水的船艙。它是減少船上含油污水的產(chǎn)生，避免水份和鹽份滲入石油及其制品，減少船在港時(shí)間和防止油艙受油水交替作用而腐蝕的有效措施。

4．2 艦艇油污水的處理

含油污水的處理方法較多：重力分離法、氣浮法、吸附法、粗粒細(xì)化法（也叫聚積法）、膜過(guò)濾法、電磁吸附法、生物氧化法。但各種方法都有其局限性，根據(jù)廢水成份、油份存在的形式、回收利用的深度以及排放方式等因素的影響。如果只使用單一的處理方法，難以達(dá)到滿意的效果，在實(shí)際應(yīng)用中通常是采用幾種方法結(jié)合在一起，形成多級(jí)處理的工藝，從而實(shí)現(xiàn)良好的除油效果，使出水水質(zhì)達(dá)到廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。路靜等［5］使用格柵、調(diào)節(jié)隔油、平流隔油、混凝沉淀與吸附過(guò)濾工藝，采用間歇性運(yùn)行方式處理艦船油污水，去除率達(dá)99．5%。艦艇一般使用油水分離器，如：CYF型油水分離器、YSC型油水分離器、YSCZ型油水分離器［6］。

4．3 艦艇生活污水的處理

艦艇生活污水的處理方法主要有存儲(chǔ)式、處理排出式和處理循環(huán)式等。

存儲(chǔ)式設(shè)備簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，艦艇的有效容積受到損失。處理排放式將污水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排出排放區(qū)域，目前艦艇大都采用這種污水處理方式，其主要方法有物理化學(xué)法和生物氧化方法。

物理化學(xué)方法一般用在城市生活污水和工業(yè)廢水的預(yù)處理或深度處理階段，艦艇生活污水處理涉及各種物理化學(xué)方法，但其共同的特點(diǎn)是采用物理的分離方法和化學(xué)的消毒方法。物理分離方法通常采用重力沉淀、過(guò)濾或離心分離。化學(xué)消毒通常加生石灰［Ca（OH）2］或次氯酸鹽。丹麥ATLAS公司生產(chǎn)的AWWU型生活污水處理器就是利用Ca（OH）2在污水中產(chǎn)生絮凝膠團(tuán)吸附污水中的有機(jī)懸浮物質(zhì)，并使其從污水中沉淀分離出來(lái)，同時(shí)污水中大腸菌群也被化學(xué)試劑殺死，污水從而得到凈化［7］。

生物氧化方法是城市污水處理的主體工藝，一般以活性污泥法為主。在艦艇生活污水中也同樣如此，如英國(guó)的Super-Trident牌處理裝置。對(duì)于艦艇的工作性質(zhì)，活性污泥法存在以下缺點(diǎn)。

1）啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，活性污泥的培養(yǎng)通常需10～30 d的時(shí)間。

2）受環(huán)境的影響較大。艦艇跨海域工作時(shí)氣候變化較大，而活性污泥法對(duì)外界條件要求比較嚴(yán)格，惡劣的海況對(duì)絮凝污泥及污泥的沉淀存在較大影響，受季節(jié)溫度的影響，如夏季機(jī)艙內(nèi)溫度較高，超過(guò)活性污泥法的最佳運(yùn)行溫度。

3）由于艦艇出航任務(wù)的間歇性（如一些訓(xùn)練艦艇），很大一部分時(shí)間停泊在軍港碼頭，微生物營(yíng)養(yǎng)缺乏可能會(huì)餓死，不能隨時(shí)啟動(dòng)。

4）傳統(tǒng)的活性污泥法易于產(chǎn)生污泥膨脹。

5）脫氮除磷效果較差。

6）剩余污泥的處理問(wèn)題。這需要一種新型的船舶處理工藝，而生物膜法和膜生物反應(yīng)器（MBR）則是一種相當(dāng)有前途的處理工藝。

使用生物膜法處理城市生活污水的研究較多，對(duì)艦艇廢水的研究不多見(jiàn)。使用厭氧復(fù)合床／接觸氧化池工藝處理船舶生活污水取得較好的效果［8］，對(duì)舊船改造加裝生活污水處理裝置具有廣泛的前景，值得艦艇部隊(duì)的借鑒。

膜生物（MBR）處理工藝是近幾年發(fā)展起來(lái)的新型工藝，目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少，但膜生物反應(yīng)器較傳統(tǒng)的艦艇污水處理工藝有較大的優(yōu)勢(shì)［9］。

1）具有較高的污泥濃度，從而有較高的反應(yīng)速率。

2）一定程度上可以實(shí)現(xiàn)污泥的零排放。

3）有較好的脫氮效果。

4）膜組件可以將廢水中的微生物過(guò)濾掉，不需要附加的消毒處理單元（化學(xué)消毒可能有毒副產(chǎn)物產(chǎn)生）。

處理循環(huán)式是將污水經(jīng)處理后循環(huán)利用（如作為冷卻水或衛(wèi)生間沖洗用水），變廢為寶，在無(wú)害化的基礎(chǔ)上達(dá)到資源化，是艦艇污水處理技術(shù)的最終發(fā)展方向。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，艦艇防污要注意以下幾個(gè)方面。

1）加強(qiáng)部隊(duì)防污染立法，做到有法可依，建立群眾性監(jiān)督機(jī)構(gòu)，作為軍港環(huán)境保護(hù)主管機(jī)構(gòu)的海軍軍港監(jiān)督監(jiān)測(cè)站、基地軍港監(jiān)督環(huán)境監(jiān)測(cè)站和支隊(duì)軍港監(jiān)督站加強(qiáng)監(jiān)督執(zhí)法力度，做到執(zhí)法必嚴(yán)，違法必究。

2）加強(qiáng)技術(shù)研究，開(kāi)發(fā)出一批適合艦艇水質(zhì)特點(diǎn)和工作要求的防污技術(shù)與處理設(shè)備，培養(yǎng)一批與之相適應(yīng)的具有軍事技能與環(huán)保技術(shù)的復(fù)合性人才。

3）加強(qiáng)部隊(duì)與地方在海洋水污染防治的合作，信息共享、設(shè)備共用。

4）大力發(fā)展污水處理循環(huán)技術(shù)。

［1］姚 榮，陳曉峰，張 娜．綠色生態(tài)港口簡(jiǎn)析［J］．人民長(zhǎng)江，2003，34（5）：28-29．

［2］詹發(fā)滿，方 義，路 靜．湛江軍港海水石油污染來(lái)源及其治理［J］．交通環(huán)保，1997，13（6）：20-30．

［3］方和平，李開(kāi)軍，路 靜，唐謀生．湛江軍港各種污染物來(lái)源及其治理［J］．交通環(huán)保，2001，22（4）：33-35．

［4］浦寶康．IMO在世紀(jì)之交的回顧與展望［J］．交通環(huán)保，2000，21（2）：4-6．

［5］路 靜，賀申康．軍港艦船油污水間歇式處理系統(tǒng)的研究［J］．交通環(huán)保，2005，26（2）：1-4．

［6］李錫正．船艇輔機(jī)［M］．北京：解放軍出版社，2005：281-284．

［7］江彥橋．海洋船舶防污染技術(shù)［M］．上海：上海交通大學(xué)出版社，2000：260-262．

［8］董良飛，張志杰．UBF-接觸氧化處理船舶生活污水［J］．長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，25（3）：103-106．

［9］楊元暉．膜生物反應(yīng)器處理船舶污水［J］．電器設(shè)備，2002（3）：10-13．

The actuality analysis and preventing measure of water pollution in warships

Cai Jun Huang Rong-fu Chen Yong
Department of Engineering Zhenjiang Watercraft College Zhenjiang 212003

According to the especial status and task characteristic of naval ships，thesource and characteristic of waster water were analyzed．Some measures to reduce water pollution were set forth，such as special ballast tank，shortening the time in harbor，preventing the alternative corrosion by oil and water in the tank，physical-chemical and biologic-oxidizing treatment method for the sewage in the warships，and so on．The advanced techniques and equipment of treatment and cyclic utilization of the waste water should be developed and applied in the warships．

warships oily waster water sewage

U664．9

A

1671-7953（2007）02-0094-03

2006-09-23

修回日期2006-11-02

蔡 軍（1980—），男，碩士，助教。