卜惠峰

(长江水利委员会水文局,湖北 武汉 430010)

众所周知,长江是黄金水道,船运成本较其他运输方式的成本要低很多。随着现代化工业和农业生产的发展,我国水运货物量越来越大,船舶在营运中不可避免地要产生许多“废物”,例如船舶机舱含油污水、生活污水以及垃圾等,如不经处理就将这些“废物”直接丢弃或排入水域,势必会造成水体的污染。一般地说,一条船舶在正常的航行中所排放的污染物数量虽然不大,但是,长江水域众多船舶的排放总量是相当可观的。特别是在长江各港口区内,船舶比较集中,总的排放量也就相当惊人。在特殊情况下,如船舶失事时,船上所有货物全部泻入水中,如果所载货物是污染物的话,将会造成局部水域的严重污染。有关部门的监测结果表明,长江部分水域的船舶污水、废油、大肠菌群等污染物浓度均严重超标。污染物未经过净化而直接入江,加之船舶的流动性强、污染面广,带来的污染程度日益严重。长江部分支流富营养化加重、水华频发,水质恶化已出现端倪,因此,加强船舶污染的治理工作,已成为保护长江水环境的当务之急。针对长江船舶和从业人员流动性大的特点,对船舶造成长江污染的原因及其预防措施进行分析探讨,并对长江船舶造成污染的防治提出一些合理化建议,十分必要。

1 船舶污染及其危害分析

1.1 油污染

自从出现了机动船以后,由于船舶机舱中各种机械设备所用的润滑油、燃油和水不可避免地要漏入舱底,这些漏入舱底的油污水经过舱底水泵排放流入船外水域,从而造成了水域的油污染。随着长江航道的整治和三峡大坝的建成,大大地提高了长江航道的通航条件,使长江船舶的吨位增大,机械设备的功率增加,特别是大功率柴油机在船上的应用,使这类油污水的排放日益增多。如果一条船舶的油污水不经过任何处理,1 a排放的机舱油污水约为其总吨的10%,而污油水中的含油量一般为20000～50000mg/L(即含油率为2%～5%)。以一艘总吨位为2500t的船舶为例来计算,如果不经任何处理,1 a之中能通过舱底水排放入江的油类可达5～10t之多,这是个相当可观的数据。船舶中造成水域油污染最严重和量最大的是油轮。一艘油轮在正常营运中,除了和一般船舶一样要排除机舱含油污水以外,它还需要排放出压载水和洗舱水。为了保证船舶安全航行,油轮在空载航行时,必需要有一定数量的压载水,正常情况下,压载水量为其载油量的35%～40%,在恶劣的气候条件下,约为载油量的50%～60%。而每艘油轮上的首、尾尖舱及深舱部分的压载水是不含油的,容量约为12%～15%,除此之外,其余的压载水就必须装在油货舱中,也就是说,油轮每个航次至少要有20%～25%的压载水是装在油货舱中的,这部分压载水在到达装油港前或到港后就需要排出,而这类压载水中的含油量一般为 4000～7000mg/L。以一艘载重量为2500t的油轮为例计算,如果不经过任何处理,就将压载水直接排放入江的话,每个航次有2.5～3.5 t油排放入江中,此外,在油轮进坞修理之前,必须要将油货舱中的剩油全部清出,通常油轮在卸货以后,留在船上的残油约为其载货量的0.3%～0.5%左右。如果这些残留油随着洗舱水全部排入江中的话,那么一艘2500t的油轮在洗舱水中就会排放7.5～12.5 t的油。

船舶在江上及港口内,由于发生事故而溢入水中的油量也是可观的。油轮在港装卸货油时由于设备或是操作上的问题,也会造成事故性的跑油和溢油,此事故造成的跑油和溢油量虽然较之此前所述的水上事故要少得多。但是如果发生的次数较多,且事故全部发生在港区水域,那么对港区的水域污染就会显得十分严重。综上所述,油轮在营运过程中造成油污染是相当严重的。而油污染最严重的是它排放的压载水和洗舱水,其次是水上事故;在停港作业时的跑油污染也占有一定的比例,详见表1。

表1 不同作业状况时造成油污染总量的百分比

在航行中,水与未卸净的剩余油混合形成压舱水,压舱水中主要含有油和泥,还有极微量的酚及其他。油舱卸油后,舱内壁残油量约为载量的2%～5%,有的高达到0.5%～%的含油量,一般为 3%,即 300g/L;船舶在洗舱的过程中形成的洗舱水,其中的成分主要是含油、泥和铁锈,还有微量的酚等。洗舱水的含油量一般为 30000mg/L左右。洗舱水中,油分的乳化程度比压舱水高,因为洗舱时需用蒸汽闷舱,然后再用 80℃的高压热水冲舱,有的还要使用洗涤剂,使油充分混合,故乳化程度较高;船舶各种机械漏入舱底的水形成舱底水,其水质的含油量平均为20000～50000mg/L,舱底污水的水质偏酸性,与舱体钢板接触易产生锈蚀,故颜色略带微黄,加之部分污水不能排尽而长期积存于阴暗的舱底,使污水具有异常的臭味。

1.2 油污染的危害

江河中,洁净自然的水充氧正常,并含有大量的各种生物,如原生物、细菌、水生植物和水生动物。它们互相依存,从而构成一个复杂的体系。进入水域的石油,在氧化和溶解过程中使水中二氧化碳和有机质含量增高,溶解氧的含量则急剧下降。此外,在细菌对石油进行分解的过程中,需要消耗大量氧。因此,一起大规模的污染事件能引起大面积水域严重缺氧,对生物造成严重危害。另外,水域的油污染对疗养和旅游业、水工建筑和水文气象等都会造成不同程度的影响。从石油本身的性质来看,由于石油含有大量的烃类物质和少量的非烃类物质,这些物质本身都具有毒性,所以会引起人体患上各种疾病,这是造成的急性危害;另外,油能和其他物质作用,从而形成强致癌物,这是造成的远期危害。

1.3 生活污水的污染与危害

船舶生活污水有两种类型;一种是厨房、浴室、盥洗室中产生的生活废水,称之为灰水;另一种是厕所大小便池等处产生的人体排泄物和来自医务室的排水或装有活的动物场所的排出物,这些统称为生活污水,或称为黑水。生活污水如不经过处理直接排到舷外时,会引起周围水体的污染,其中所含污染物有:

(1)废弃的有机物质的生物分解作用,使水中溶解氧含量枯竭、氧含量枯竭。缺氧会造成鱼类和大多数水生物窒息,且含氧量大量降低时,还会产生令人不快的气味。

(2)有机固体造成污泥堆积,且由于分解而引起气味和造成环境不美观的景象。某些微生物和腐生细菌及藻类,可以认为是有生命的有机物质或病原菌等。然而病原菌和病毒是造成病源的潜在危险,尤其对江河下游用水者的健康会造成危害。生活污水中的无机营养盐类,尤其是氮和磷会引起水中藻类的生长,其过量繁殖则会导致“富营养状态”的产生。

1.4 固体废弃物的污染与危害

船舶在正常营运期间,由于船员在船上的生活和工作,每天都要产生许多食品、日常用品废弃物和生活垃圾,其产生缘由可分为:

(1)由于运输货物 (稻草席、胶合板、纸、硬纸板、金属丝、钢条)而产生的离散和捆系用品的残物。

(2)由于船舶维修和保养而产生的油漆废料(湿的和干的),铁锈、脏抹布、用过的包装材料(木头、纸板、金属等),索具的废物(钢质的、植物纤维的、合成的绳索与织物的断料),修理机械设备的废料(油烟、用过的零件,纸板、金属板和金属条切屑碎料、纸板屑、木屑各种天然合成的材料等)。

(3)住舱和工作室的日常卫生保健工作导致产生的一些日常生活垃圾和各种废物。

(4)船员和旅客的给养所产生的储藏物品的废物(包装箱、包装材料、吃过的食品等)以及消废品处理(主要是清洗)出来的不能供食用的废物。

(5)在船上运输货物过程中可能积存垃圾,其数量和性质的变化范围很大。如在运输普通大宗杂货时,其废物主要是离散的包装材料。集装运输时,在船上装载作业过程中就不会产生垃圾。

除了上述各种垃圾外,在船舶运输固体散装货物时,在货舱里会积聚相当数量的残渣,特别是在更换货物的船上,由于港口作业时间有限,舱底的清洁工作便在航行中进行,所以集中起来的残渣很可能会倾倒在江里。另外,汇集在港口的垃圾,按其来源,不仅仅是从船上倾倒的垃圾,港区的垃圾中,有相当数量是从码头沿岸掉下来的或从港区外面被风带进来的。

船舶固体废弃物入水后将使水质恶化。浮游垃圾由于能吸附石油,因此,这两种污染成分总是出现在同一水域和地带,它们沿江面飘浮的规律和路线也是相同的,这在很大程度上使问题复杂化。逐渐沉积于江底的垃圾,会改变动植物的自然生存条件,并可能成为污染区内某种生态消失的原因;密度不大的垃圾,在天然水流的作用下漂移,并聚集在沿岸一带不流动水域或者被涌向岸边;溶解于水的垃圾,完全不是水域环境本身所特有的成分,它会改变水的颜色,并使水充满需氧物质,从而使水和鱼沾有既难闻又难吃的气味和味道。

2 船舶污染的防治措施

航行在长江上的船舶,现在基本上都安装了油水分离器、污水箱、粪便处理箱等防污处理装置,国家海事部门对船舶也制定有防污的法规和要求,但在实际操作中,有些船舶往往没有严格按照国家海事部门有关船舶防污法规与程序去做。例如,有些船舶为了应付监督检查,船上的粪便处理装置、油水分离器装置往往都装有两路通道(一路通过粪便处理装置、油水分离装置排放,而另一路则直排舷外),平常的粪便、油污水、垃圾等污染物基本上都是直排于舷外;污水处理装置基本上也是做摆饰。要搞好船舶污染的防治工作,建议应从以下几个方面提高认识,采取措施,解决矛盾,从而使长江船舶的防污工作正常有序地进行。

(1)对航行于长江上的每艘机动船,应强制安装油水分离器和生活污水处理装置,并对通过油水分离器排出的污水设置专门的报警器与自动记录装置,以控制污水中的含油量;应向油轮舱内充入惰性气体和一系列防火防爆措施,减少船舶失事后的溢油及航行安全;在油码头应设置专门的污油水处理场以处理和回收油轮的压舱水和洗舱水。当油轮在装卸作业时,在船舶四周应加设围油栏,防止万一跑油漏油后不至于扩大污染范围。各油码头应备有围油栏、消油剂、和吸油材料,以备一旦发生事故后,能及时地加以处理,消除污染。

(2)国家有关部门应在沿江各码头设置垃圾回收箱,各船舶应将船上的垃圾集中起来,倒入垃圾箱。应指定专门部门对垃圾进行回收。在港口还应设置专门的舱底污油回收船和垃圾回收船,以便回收船上的舱底污油水和垃圾。

(3)国家有关部门应加强对长江船舶的污油和垃圾回收的监督管理工作,对长江船舶的污油和垃圾的回收进行登记、记录,并随时上船检查,定期对每艘船经处理后的油污水质进行检测。建立船舶防污工作的奖惩制度,对保护长江水域环境有显著成绩和贡献的单位、个人,给以表彰和奖励;对违规肆意污染和破坏长江水域环境的行为,要坚决追究其行政责任、经济责任,直至依法追究刑事责任。

(4)应尽快推行标准化船舶建设,加大节能减排力度。在促进船舶制造业长足发展的同时,应不断加快污染防治系统完善的标准化船舶建设步伐,逐步淘汰设施简陋的老、旧船舶,努力实现长江水域所有客货船、油运船、旅游船船舶垃圾、油废水和生活污水的零排放;建立符合水路运输发展自身规律的节能标准体系。

(5)要做好长江船舶的防污工作,加强法制宣传也是一项非常重要的环节。应针对长江船舶和从业人员分布战线长、流动性大的特点,加强船舶污染防治的现场监测工作;应提高长江船员和旅客对船舶污染的防治管理工作的法制意识以及对执行长江防污法律法规的自觉性。因此,国家有关部门应加大对长江防污法律法规的宣传力度,广泛深入地开展宣传教育工作,充分利用“世界水日”、“中国水周”等法制宣传教育的大好时机、做好保护长江水域环境的宣传教育工作;在各船舶上设防污警示牌、固定标语等进行重点宣传,以提高广大船员、旅客保护长江水域环境的自觉性,做好长江水域的环境保护工作。

3 结 语

防治船舶对长江水域造成污染是一项长期的综合性任务,除了在船舶建造时要按照零排放标准设计以外,更应加强环境保护意识方面的教育,加大法制宣传和监管的力度,为维护健康长江、保护长江生态作出贡献。