生物工程技術在船舶防污染中的應用分析

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，造成了海洋環境和水體環境的巨大破壞，不利于后續的海洋環境保護。隨著國家對航運業發展的重視，除了要進行船舶制造工藝和航運技術的更新外，更要在船舶航運的過程中，注重對各類污染的防控，以適應行業現代化發展要求。傳統的船舶防污染處理中，多采用物理和化學方式，而在技術逐步發展的今天，生物工程技術成為船舶防污染中的關鍵技術，未來有著巨大的發展潛力。

1.船舶航運對海洋造成的污染

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，從此類污染物的產生過程來看，多是因為船舶在航運的過程中向海洋中排放了一定的油性混合物，或者在船舶出現了故障或者海難事故以后，產生了嚴重的溢油問題，對海洋原有生態環境造成了巨大破壞。根據調查，在船舶航運的過程中，向海洋中排放的油性污染物主要以油船的壓載水、洗艙水、船舶機爐艙的含油底水、分油機油渣為主[1]。事故性溢油現象往往是因為觸礁、碰撞、擱淺、失火等意外事故所導致的油船貨油艙、貨船燃油艙破損等引起，這部分污染更多出現在近岸或者港灣中，當出現溢油問題時，在極短的時間內就會使得大量的油料進入到海洋中，引起的污染巨大，危害了海洋生物和生態環境。

1.2 非油性污染物

船舶污染還表現為非油性污染物的產生方面，散裝運載的有害物質液體、固體貨物等產生的貨艙洗艙水、艙底水、生活污水和各類垃圾等都屬于非油性污染物范疇。當下的船舶航運事業發展中，油氣運輸船、化學制品運輸船數量顯著增多，且這些船只的運輸噸位也逐步增長，而這些船舶航運時會伴隨著大量的有害洗艙水、壓載水和艙底水的產生，這些有害水體排放時，產生了很多有害殘液，嚴重危害了海洋生物的生長環境。而船舶生活污水來源于糞便、廁所沖洗水和盥洗水、廚房和醫務室排水等，這些污水攜帶有一定的細菌和病毒，無法保障海洋生態的平衡。

2.船舶防污染的傳統方式

2.1 化學分離法

在傳統的船舶防污染中，因為技術發展水平有限，在開展防污治污的過程中，一般會采用化學分離法，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別。首先，在利用沉淀法進行船舶污染控制時，主要借助油污沉淀或者上浮的技術原理，需向含油污染內添加一定的絮凝劑或者聚集劑，實現油水分離。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上浮現象。其次，如果在船舶防污中采用的是電浮分離法，需將含油污水引進裝有電極的艙柜內，在發生了電解作用以后，會同步產生一定的氣泡，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上浮現象，進而達到油和水的分離，分離效果受到油粒直徑、油水密度、溫度等的影響，當油粒直徑在50μm以內的情況下，重力分離法不適用。

2.2.2 過濾分離法

經由多孔性介質濾料層的配置，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，而水則可直接經由該濾層直接排出，該方法的特點表現為：濾料層的阻截作用是關鍵，可直接將油粒或者其他懸浮物截留下來；因為濾料的表面積很大，導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.生物工程技術在船舶防污染中的應用

3.1 應用于防治船舶污水污染

船舶是重要的水上交通工具，各類船舶的出現帶動了水上交通的發展，但與此同時船舶航運時也產生了巨大的污染，如果缺乏對這些污染的有效預防與控制，在短時間內污染將進一步擴大，在未來很長一段時間內這種污染危害難以消除。現階段，雖然我國已經出臺了關于船舶防污染的相關法律法規，但在具體的實施中，對應的監督管理體制還相對松散，船舶污染并未得到完全根除。在生物工程技術出現以后，船舶防污染中越來越重視這一技術的應用，生物工程技術可以將污水中的有毒有害物質加以分解，進而來抑制污水的擴散，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時，遵循的是以下要點：借助船舶內部本身所配備的專有機械設備，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，處理后的污水導入到儲存柜內，經由生物技術來進行曝氣、污染源分離與消毒等進一步處理，最后使用MBR技術開展污水處理。現階段的技術發展條件下，船舶污水生物工程設備有Io-Compact系列產品、超三叉機系列裝置等，在處理時可以根據自身的需求來進行對應的選擇。

3.2 應用于防治船舶白色污染

船舶白色污染對于海洋環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，回收成本相對較高，在治理過程中存在很大的技術難題。船舶航運過程中，為實現對白色污染的有效治理，可在船舶內部進行專門的白色垃圾存放點設置，并組建專門的團隊來負責白色垃圾的收集和處理。生物工程技術在當下的發展條件下，針對船舶白色污染的防治，可通過該細菌或者真菌來進行白色垃圾的降解，因為在真菌、細菌與白色垃圾直接接觸的情況下，垃圾內部結構也同步發生了一定變化，使有害的白色垃圾可轉變為無害化物質。

3.3 應用于防治船舶固體污染

船舶航運對海洋環境的污染還表現在工業廢棄物、生活垃圾等固體污染物質的污染方面，這類型污染物對于海洋環境的危害也是非常大的，在傳統的防治技術下，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，但是要實現對各種污染物的降解，需要消耗的時間非常長，對海洋環境所造成的污染在短時間內無法消除[3]。生物工程技術在海洋固體污染的防治上也十分有效，船舶內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的輔助下實現生物降解，船舶內部的很多固體垃圾均可實現二次的回收與利用，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行相應的元素提取。生物工程技術下，為實現對固體廢棄物的科學防治，專業人員要對船舶內部的全部固體垃圾都加以收集并分類，在船舶停靠岸邊以后，由專業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境所造成的污染。

4.結語

海洋航運事業日漸發展的今天，為營造良好的海洋生態環境，人們對船舶污染的防治越來越關注，生物工程技術的出現給船舶各類污染的防治和處理提供了新的思路，克服了傳統污染物處理技術的巨大限制，未來要加大生物技術在船舶防污染中的推廣和創新。