Библиографическое описание:

Иванченко Д. С., Сердюкова А. Ф. Обработка балластных вод // Молодой ученый. — 2016. — №11. — С. 568-573.



Современная мировая экономика характеризуется интенсивными процессами глобализации и интеграции, установление качественно новых коммерческих связей и увеличением интенсивности товарооборота между разными странами. При этом еще с древних времен весьма востребованной является перевозка грузов по морю в качестве самого распространенного и эффективного способа транспортировки товаров на дальние расстояния. Однако наряду с положительными сторонами использования судоходством ежедневно, сотни, тысячи тонн морской воды, наполненной различными видами микроорганизмов, принимают характер инвазивных.

Инвазии чужеродных организмов, а также перенос морскими судами с балластными водами патогенных для человека микроорганизмов приносят огромный ущерб экономике и губительно влияют на природу и здоровье населения в прибрежных районах. Личинки, которые выбрасываются в среду иной экологической системы, могут негативно сказаться на той или иной природной локации и, как следствие, за десятилетия вырасти в глобальную мировую проблему [2, с.117–119]. В связи с этим во всем мире систематически ведутся активные исследования, ориентированные на поиск должным образом новых методов обезвреживания балластной воды на судах [1, с.2–3].

Небезызвестны работы фирмы Mitsui OSK Lines — MOL (Япония), И. А. Сагайдака (Украина), механизмы обработки балласта компаний Kure National Coll, механизм обновления судовой балластной воды (Россия). Technol и Babcock-Hitachi K. K. (Япония), системы фирм Ecochlor, Inc. и MaisonNavigationCompany, Inc. (США), система SEDNA фирмы HAMANN AG (Германия), механизмы и способы для обработки водяного балласта (США) и прочие. Вместе с тем в вышеуказанных работах недостает исследований, посвященных обеспечению экологической безопасности балластовых вод, с принятием во внимание особенностей конструкции и эксплуатирования судов смешанного плавания (река-море). Именно поэтому на современном этапе развития мирового сообщества проблема обработка балластных с целью предотвращения биологической инвазии (животные или растения внедряясь и осваиваясь в чужеродной для себя среде, акклиматизировавшись вытесняют «коренных» представителей экосистемы) вод с целью защиты акваторий прибрежных государств от «биологических террористов» с каждым годом становится все актуальнее.

Сегодня одной из важнейших проблем всего человечества является проблемами загрязнения акваторий прибрежных зон, такие как, засорение вод и воздуха, шумовая нагрузка, являющиеся основными составляющими источниками уничтожения природной окружающей среды.

Загрязнение вод — вполне обычная практика, когда делается забор воды или ее выпуск с целью стабилизации судна. Ежегодно судна перемещают от 3 до 5 млрд. тонн балластных вод, создавая благоприятные условия для перемещения большого количества чужеродной флоры и фауны по всему миру [12, с.27–30].

Жидкий балласт (или балластные воды) — это вспомогательный груз на судах, по обыкновению, забортная вода либо вода, погруженная заблаговременно с причала или берега в балластную систему судна или балластные танки. Балластные воды предназначены для обеспечения необходимого соответственного веса, а также равновесия и устойчивости судна. С целью принятия жидкого балласта на плавающих средствах передвижения существуют специально сооруженные балластные танки либо балластная система. Судно может изменять глубину своей осанки, в зависимости от уровня наполнения балластной системы. При помощи заполнения балластной системы подводные лодки имеют способность всплывать или погружаться [12, с.31–32].

В морской среде инвазивные организмы содержатся в планктоне, яйцах и личинках, которые принимаются на борт судна в процессе проводимых манипуляций с балластными водами. Отсюда следует, что они могут быть перевезены через моря и океаны, в конечном итоге, сбрасываясь в разные биорегионы, где местные природные условия могут вызвать либо их гибель, либо в отдельных случаях стремительный рост во вред местным организмам и природной среде. Данные живые существа просачиваются на борт судна в порту погрузки, путешествуют вместе с судном на множество тысяч морских миль и сбрасываются за борт в порту отгрузки. Традиционно, способность к жизнедеятельности данных организмов сохраняются даже после длительных по времени морских перемещений. Сброс балласта, содержащего чужеродные для соответствующего района организмы, может нанести ущерб рыболовству, местным кораллам, аквакультурным фермам и другим сферам деятельности, и даже стать причиной появления инфекций.

Существует много зафиксированных случаев, когда вторжение конкретных морских организмов влияло на местную экологию с достаточно тяжелыми последствиями и для здоровья, и для благосостояния прибережных и внутренних вод такого региона. Три самых общеизвестных случая включают всплеск холеры в Перу в 1991 году, появление полосатой мидии в Великих Озерах и медузы гребешковой в Каспийском море [2, с.117–119].

Необходимо обозначить, что в данных обстоятельствах вредоносными могут представляться не только возбудители инфекций либо, к примеру, хищные рыбы, но и абсолютно мирные в своей типичной среде обитания существа. В то время как 90 % мировой торговли в наше время осуществляется посредством морского судоходства, инвазивные морские организмы неделимо связаны с 3–5 млрд. тоннами балластных вод, транспортируемых по всему миру как элемент обыкновенного водного транспортного процесса. На сегодняшний день, балластировка судов представляется неотъемлемой составляющей морских перевозок, и избежать ее является невозможным. Для минимизирования риска сброса нежелательных организмов имеется пять способов обработки балластной воды, но все они далеко не совершенны. Одни судовладельцы применяют инертные газы, чтобы очистить балластную жидкость, а другие используют химические биоциды. Превалирующее большинство пользуются технологией очистки воды на суше. Любой из избранных способов должен полностью соответствовать главным требованиям, таким как: экономичность и эффективность, безопасность для людей, а также не причинять вред окружающей среде.

  1. В настоящее время исключение сброса балластных вод вообще просто не представляется возможным.
  2. Снижение концентрации морских организмов в водном балласте, принимаемом судном, методом ограничения объема воды. Метод почти не применяется в виду того, что ограничения количества балласта представляет опасность для судна.
  3. Береговая обработка балласта. Главный недостаток этого способа состоит в том, что для множества судов не представляется возможным сдавать водяной балласт, так же как и далеко не все порты мира способны предоставить соответственные приемные сооружения.
  4. Самый реальный способ, заключается в смене балласта в открытом океане. Множество стран мира (Австралия, Канада, Израиль, США, Чили, Аргентина, Новая Зеландия) внедрили в законодательные акты требования в обязательном порядке замены балласта на расстоянии 50–200 миль от берега и над глубиной 2000 м. Таковой метод не является безопасным для мореплавания и не дает 100 %-ной результативности.
  5. На рисунке 1 приведена классификация существующих способов обработки водяного балласта на борту судна.

Рис. 1. Классификация способов обработки балластных вод [11, с.55–57]

Отметим, что системы с физическим методом обработки балластных вод по минимуму воздействуют на окружающую среду. Наиболее применяемыми методами сегодня являются:

Фильтрация — (от лат. «Filtratio» процеживание) процесс отделения твердых частиц от жидкостей путем пропускания их через специальный фильтр. Фильтрация не только является препятствием для проникновения организмов размером более 50 μm, но и помогает уменьшить наслаивание отложений в балластных цистернах, а это в свою очередь представляется выгодным для судоходных компаний, так как дает возможность снизить затраты в области обслуживания и очистки балластных цистерн.

Дезинфекция (от лат.«Des» — против и «Infectio» — заражение) — это комплекс мероприятий, направленных на уничтожение микроорганизмов (патогенных и условно-патогенных) на пути их передачи от источника инфекции к здоровому организму или экосистеме.

Процесс фильтрации довольно прост, балластная вода насосом подается на фильтр (где происходит непосредственная её очистка), после чего балластная вода возвращается обратно в танк (рисунок 2).

Рис. 2. Схема фильтр очитки балластной воды

На суднах используют целые системы фильтрации воды — это совокупность взаимодополняющего оборудования, ориентированного на обеспечение химической, механической, биологической фильтрации, а также обеззараживание воды.

Фильтрация с использованием ультрафиолета для обеззараживания, с целью подавления активности микроорганизмов, присутствующей в балластной воде патогенной микрофлоры, в том числе удаления из воды соединений неорганического и органического происхождения (к примеру, хлораминов, хлора, озона и пр.).

Дезинфекция балластной воды озоном обеспечивает обеззараживание воды в полном объеме, а также уничтожает неприятные привкусы, запахи, удаляет ионы железа и тяжелых металлов. Кроме того, очищает воду от множества органических и неорганических скоплений, вместе с тем, в озонированной воде сохраняются все полезные минералы.

Поскольку в результате осуществления операций с балластными водами существует высокая степень угрозы засорения, заражения, распространения нежелательных организмов то каждое отдельное государство принимает свои законодательные меры и разрабатывает нормы обработки балластных вод. Кроме того, работа в данной направления систематически видеться различными международными организациями.

Таким образом, Международная морская организация (IMO) в 2004 году ввела Международную Конвенцию в области контроля и управления судовыми балластными водами. В данном соглашении демонстрируются колоссальные перемены в управлении балластными водами судов, и хоть оно руководствуется добрым умыслом, существует огромный потенциал для зарождения споров, отмены фрахтовых соглашений, задержки судов, наложения локальных штрафов.

Согласно этой Конвенции, суда, которые заходят в страны, ратифицировавшие указанную Конвенцию, должны привести замену балластных вод не менее чем в 200 милях от порта назначения (или прибрежной зоны) и на глубине не менее 200 метров. Для судов, не имеющих технической возможности, сделать такую замену, разрешается осуществлять на расстоянии в 50 миль, но также на 200 метровой глубине. Для большей части судов более 400 гросс-тонн внедрение принципов конвенции, обязательно затребует установки систем обработки балластных вод, одобренных IMO.

В нормах и правилах конвенции речи идет о том, что во всех судах, производимых после 2009 года, должна устанавливаться данная система на корабль, обязательно. Таким же образом, в ратифицированном плане, будет утвержден пункт о сооружении системы очистки балластных вод на все мировые суда до 2016 года.

В отношении выбора производителя, список ратифицированных IMO поставщиков системы очищения балластных вод продолжает расти. Большинство из них применяют технологии, обоснованные на методиках очистки вод на суше, в то время как прочие демонстрируют более инновационные решения, к примеру, применение инертных газов и химических биоцидов.

Однако в настоящий момент пока ещё установлено мало систем на суда, так что, оценивание их работоспособности пока не является возможным. В результате этого как судовладельцы, так и операторы судов пока что еще не сильно доверяют разным видам систем, и могут лишь возлагать надежды, что избранная система обработки балластных вод окажется эффективной и надежной на долгий период. Большинство морских государств мира не прекращают, проводить постоянные исследования разных систем обработки балластовых вод в судовых условиях. В части, которых проявляются приблизительно такие же проблемы, что и при применении разных методов защиты от обрастания.

Одна из наиболее известных и наиболее качественных сегодня является Система Управления Водным Балластом Ocean Guard Ballast Water Management System, которая получила одобрение классификационных сообществ, таких как IMO, Lloyd’s Register (LR), ABS, BV, DNV, CCS, RINA, NK, Российского Морского Регистра Судоходства (RS), а также свидетельство Alternate Management System (AMS), выпущенное USCG.

Несмотря на то, что технология сравнительно новая, и требование к ней только недавно начали входить в сферу судостроения, список производителей и моделей of ballast water management systems все время восполняется новыми представителями. Кроме марок товаров, перед судовладельцами и операторами таким же образом стоит выбор технологии очистной системы. Не нужно экономить на устройствах, ведь в дальнейшем требуется осуществить тестирование системы на суше, под контролем экспертов, а также приставов страны, в которую прибываете. Это все требуется для приобретения сертификата IMO, без наличия которого, Ваше судно могут не пропустить в порт, что в последствие повлечет за собой большие потери.

Хоть система и дорогостоящая, а современные верфи пока не все обладают возможностью обеспечить её установку, судовладельцу придется, выложить весьма большую суму за ballast system. А, кроме того, тяжело найти судостроительную верфь, способную обеспечить реализацию всех заказов на установку. Вполне возможным является тот факт, что необходимо будет ожидать свободного места на заводах довольно длительный строк.

Интересным представляется отметить, что по данным практических исследований показывается: осадки в балластных танках — это великолепная почва для более интенсивного развития организмов, и они образуют в корпусе судна коррозийные процессы. При применении фильтров ballast water management system, даже на протяжении нескольких лет, состояние балластовых цистерн в значительной мере улучшиться.

Конкретного протокола проверки работы очистной системы балластных жидкостей не существует, на данной стадии, конвенцией были предустановлены всеобщие рекомендации, по которым и осуществляется оценивание ее эффективности. Кроме того, 100 %-ный итог тестирования может предоставить лишь лабораторное исследование, все-таки стандарты отбора проб воды не предопределены. Безусловно, в дальнейшем, Международная конвенция в сфере контроля судовых балластных вод даст предопределение критериев проведения сплошных либо выборочных проб, показателей уровня концентрации TRO (общего остаточного окисления) и прочих фундаментальных вопросов, остающихся пока ещё не решенными.

Большой интерес в настоящее время представляет Система очистки балластных вод Хайд Гардиан, во-первых своей простотой и, что весьма важно, экономичностью. Во-вторых, система Хайд Гардиан целиком интегрируется в имеющиеся судовые системы автоматического управления и контроля. В ходе балластировки, вода пропускается от кингстона до балластных танков сквозь обе ступени обрабатывания УФ установкой и фильтром. Все биологические осадки и включения, вовлечённые в систему в ходе балластировки, промываются и сбрасываются опять в море в этом регионе. В процессе дебалластировки судна вода из танков протекает мимо фильтров и подвергается обрабатыванию только УФ установкой. Приборы Хайд Гардиан автоматически фиксируют все характеристики балластных операций; вдобавок система оборудована пробоотборниками в соответствии с Правилом G2 ИМО.

На протяжении долгого времени Хайд тестировал многочисленные способы очищения балластных вод и выбрал единственную в своем роде систему ячеистых дисковых фильтров как эталон для оборудования Хайд Гардиан.

Данная технология в синтезе с качеством исполнения, эффективностью и надежностью системы автоматической промывки превосходит существующие в настоящее время образцы фильтров.

В любом случае выбор той или иной системы обработки балластных вод в полной мере зависит от возможностей каждого судовладельца.

При выборе метода обработки балластных вод необходимо учитывать следующим основные критерии:

– соответствие нормам безопасности;

– соответствие нормам экологичности;

– соответствие экономичным возможностям;

– обеспечение высокого уровня эффективности [14, с.247–249].

Как видим, засорение акваторий балластными водами, которые сбрасываются с судов, обрело масштабы в серьезной мировой экологической проблемы. Для разрешения таковой требуется как можно активнее внедрять современные системы обработки балластных вод. Балластные воды должны особо скрупулёзно подвергаться фильтрации по причине постоянного обмена биологических организмов и осадков в ходе грузовых операций, коррозионной агрессивности морской воды, и крупными объемами в зависимости от габаритов судна.

Очевиден тот факт, что для конструктивного решения проблем обеспечения экологической безопасности балластовых вод необходимы не только взаимно согласованные международные меры всех мировых государств, но и эффективные действия каждой страны на национальном уровне, чего возможно достичь лишь при условии фундаментального изменения системы экологического воспитания и экологического образования [4, с.5–7].

Литература:

  1. Балластные проблемы — [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://seamensway.com/ru/articles/ballastnye-problemy
  2. Богданов И. И. Геоэкология с основами биогеографии: учеб.пособие. 2-е изд., стер. М.: Флинта, 2011.- 210 с.
  3. Бродский А. К. Общая экология: Учебник для студентов высших учебных заведений / А. К. Бродский. — М.: ИЦ Академия, 2010. — 256 c.
  4. Гальперин, М. В. Общая экология: Учебник / М. В. Гальперин. — М.: Форум, 2012. — 336 c.
  5. Короновский Н. В., Брянцева Г. В., Ясаманов Н. А. Геоэкология: учеб.пособие. 2-е изд., стер. М.: Изд. центр «Академия», 2013. — 376 с.
  6. Короновский Н. В., Брянцева Г. В., Ясаманов Н. А. Геоэкология: учеб.пособие. 2-е изд., стер. М.: Изд. центр «Академия», 2013. — 376 с.
  7. Маврищев В. В. Общая экология. Курс лекций: Учебное пособие / В. В. Маврищев. — М.: НИЦ ИНФРА-М, Нов.знание, 2013. — 299 c.
  8. Михрин Л. М. Предотвращение загрязнения морской среды с судов и морских сооружений: в 2-х кн. / Л. М. Михрин. — СПб.: Б. и., 2005.
  9. Современное состояние водных биоресурсов: материалы научной конференции, посвященной 70-летию С. М. Коновалова. — Владивосток: ТИНРО-центр, 2008. — 976 с.
  10. Сустретова Н. В. Разрешение проблем управления качеством балластных вод на судах смешанного плавания «река-море» / Н. В. Сустретова // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. Вып.29, 2010. — С. 3–9.
  11. Торский В. Г., Сагайдак А. И., Любченко В. И. Управление балластными водами на судах: учебно-практическое пособие /. — Одесса: Астропринт, 2012. — 272 с.
  12. Управление балластными водами на судах: учебно-практическое пособие / В. Г. Торский, А. И. Сагайдак, В. И. Любченко. — Одесса: Астропринт, 2012. — 272 с.
  13. Чернова, Н. М. Общая экология: Учебник для студентов педагогических вузов / Н. М. Чернова, А. М. Былова. — М.: Дрофа, 2007. — 416 c.
  14. Экономика природопользования: учебник / Глушкова В. Г., Макар С. В. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: ЮРАЙТ, 2013. — 589 с.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle