【正文】 School of Naval Architecture，Ocean amp。本學(xué)位論文屬于 不保密□。 ballast water and sediments, issued by IMO, and follow up the new technic for technology for discharge of ship ballast water。到20世紀(jì)初隨著水泵的出現(xiàn)，水的攝取及排放變的非常方便、快捷，水就取代了固體壓艙物成為船舶壓載的主要載體。近幾十年來，各港口國對海洋環(huán)境越來越重視，紛紛加強(qiáng)了對船舶壓載水的監(jiān)控。 D 部分為壓載水更換標(biāo)準(zhǔn)、壓載水性能標(biāo)準(zhǔn)、壓載水管理系統(tǒng)的認(rèn)可要求、原型壓載水處理技術(shù)及IMO 對標(biāo)準(zhǔn)的審議。 結(jié)合本公司的成熟船型1700集裝箱船，在船廠最低的生產(chǎn)設(shè)計(jì)成本下，選擇適當(dāng)?shù)膲狠d水處理技術(shù)方案。本公約不適用于：(1) 非設(shè)計(jì)和建造攜帶壓載水的船舶；(2) 專門運(yùn)營于一當(dāng)事國管轄水域內(nèi)的該當(dāng)事國的船舶，除非當(dāng)事國認(rèn)為該船的壓載水排放將損害或破壞毗鄰或其他國家的環(huán)境、公民健康、財(cái)產(chǎn)或資源；(3) 根據(jù)一當(dāng)事國的免除授權(quán)專門運(yùn)營于其管轄的水域內(nèi)的另一當(dāng)事國船舶。 （2） 對于使用泵入排出方法交換壓載水的船舶，泵入排出三倍于每一壓載水艙容積應(yīng)視為達(dá)到第 1 款所述 標(biāo)準(zhǔn)。 4 、在2009 年或以后但在2012 年以前建造的、壓載水容量等于或大于 5,000 立方米的船舶， 款進(jìn)行壓載水管理。G8 要求壓載水處理設(shè)備應(yīng)當(dāng)堅(jiān)固耐用并適應(yīng)船上工作環(huán)境, 其操作和控制應(yīng)當(dāng)簡單有效, 符合安全規(guī)定。主管機(jī)關(guān)也可以依據(jù)其他主管機(jī)關(guān)已經(jīng)作出的型式認(rèn)可簽發(fā)型式認(rèn)可證書。G10 為主管機(jī)關(guān)提供了批準(zhǔn)或者拒絕此類項(xiàng)目的指導(dǎo)以及在監(jiān)督項(xiàng)目執(zhí)行方面的職責(zé)。制定《計(jì)劃》的目的在于指導(dǎo)船上人員安全、合理地進(jìn)行壓載水管理和操作, 確保船舶的壓載水管理符合公約規(guī)定的管理標(biāo)準(zhǔn)。其中, 中間檢驗(yàn)、年度檢驗(yàn)和附加檢驗(yàn)都需要在證書上簽注。對于換證檢驗(yàn), 根據(jù)檢驗(yàn)完成日期的不同新證書的有效期也有所不同。為了實(shí)施公約的這一規(guī)定, IMO 正在制定壓載水取樣導(dǎo)則( G2) 。 還要考慮避免對船舶航行帶來不利的影響。附加措施分為兩種: 在符合國際法原則下只要通知IMO。對于非當(dāng)事國的船舶 條的規(guī)定, 港口國應(yīng)保證不給予有權(quán)懸掛非締約國國旗的船舶比有權(quán)懸掛締約國國旗的船舶更為優(yōu)惠的待遇。船公司方面在壓載水管理中的具體規(guī)范要求如下[2]：船舶主要參數(shù)至少應(yīng)收入以下詳情：船名；船旗；船籍港；總噸位；IMO 編號；船長（BP）；船寬；國際呼號；最深壓載吃水（正常和惡劣天氣）；船舶總壓載容量（以立方米和船舶適用的其他單位計(jì)）；船上所用主要壓載水管理方法簡述；所任命負(fù)責(zé)壓載水管理的高級船員身份（職級）?？梢卯a(chǎn)品使用計(jì)劃。1記錄要求每艘船舶均應(yīng)備有壓載水記錄簿,并詳細(xì)記錄壓載水?dāng)z入、排放和交換的時(shí)間、地點(diǎn)和數(shù)量。記錄簿中所記載的事項(xiàng)應(yīng)用船舶的工作語文寫成,如果使用的語文不是英文、法文或西班牙文,則應(yīng)包括其中之一種文字的譯本。不同階段壓載水處理方式不同。因?yàn)樵诟蹆?nèi)壓載操作過程中, 系統(tǒng)有時(shí)需要周期性的啟動(dòng)和停止, 以使壓載操作和卸貨過程保持協(xié)調(diào)。（4）要對壓載水進(jìn)行過濾, 過濾掉體積較大的水生物。 b）壓載水交換順序應(yīng)至少證實(shí)取自于批準(zhǔn)的穩(wěn)性手冊的載荷的下列典型工況：● 正常壓載工況和重壓載工況；●包括船上最大壓載水容量的裝載工況；●具有良好安全極限的典型壓載裝載工況；●具有臨界穩(wěn)性、進(jìn)水位置和/或強(qiáng)度的船上壓載裝載工況。g) 如同注入時(shí)應(yīng)避免超壓狀態(tài)一樣，由于排空，應(yīng)避免壓載艙內(nèi)過度的真空狀態(tài)。螺旋槳的沉深率和駕駛臺(tái)盲區(qū)是一對矛盾的因素:要想有較好的沉深,則駕駛臺(tái)盲區(qū)就可能超出范圍。如果在這個(gè)時(shí)候置換壓載水,容易使中拱和中垂現(xiàn)象加劇,對船舶的損傷是非常嚴(yán)重的。b) 缺點(diǎn)：由于受自由液面的影響和排空過程船體重心的變化,均會(huì)導(dǎo)致船體穩(wěn)性減少, 同時(shí)還會(huì)引起吃水差的變化。(2) 采用溢流法進(jìn)行壓載水更換的船舶在設(shè)計(jì)需考慮以下方面的改進(jìn)：a）壓載水舷旁排出口和壓載水吸入口應(yīng)遠(yuǎn)離，防止對吸入的壓載水造成污染。(3) 進(jìn)行溢流法更換壓載水時(shí)要注意以下事項(xiàng)：a) 檢查溢流孔是否開啟目前船上壓載水更換大多采用通過甲板人孔或小艙蓋溢流,且其溢流阻力小。 (4)溢流法的特點(diǎn)：a)) 優(yōu)點(diǎn)：由于不改變船舶的吃水差和穩(wěn)性，對船舶的局部強(qiáng)度和總縱強(qiáng)度影響不大，同時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生貨物移位等不良后果；在使用該方法進(jìn)行壓載水置換時(shí)，不用進(jìn)行周密的計(jì)算，也便于船員的操作；同時(shí)該方法在惡劣天氣下也可進(jìn)行操作；并且船舶的壓載水管系也不用作大的修改。d）壓載水艙內(nèi)部布置，包括壓載水進(jìn)口及排出口布置，應(yīng)能使壓載水被徹底交換，并有利于沉積物清除。過濾法可直接濾去外來生物，通過選擇合適的網(wǎng)目，可以有效的去除不同的生物種群。這種方法具有操作簡單、成本合理等優(yōu)點(diǎn)，但是在處理與海水比重相近的生物(水母jellyfish ,毛顎類動(dòng)物chaetognaths)時(shí)，處理效果受到限制。此外處理運(yùn)行費(fèi)用也較高。但是，介質(zhì)中的ClO及HClO 必然會(huì)與金屬試樣發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，從而造成試樣的腐蝕。其主要缺點(diǎn)是當(dāng)壓載水中有機(jī)物質(zhì)過多時(shí)，將會(huì)因有機(jī)物質(zhì)的氧化而效果降低。但它增加了港口方面的負(fù)擔(dān)，由于其在船舶裝卸貨物時(shí)進(jìn)行壓載水的排放，對于一些要求裝卸速度快的船舶，可能會(huì)影響其船期。是最早取得得了IMO組織壓載水處理技術(shù)基本認(rèn)可的四家公司之一,該系統(tǒng)在2007年底獲得了IMO組織的最終認(rèn)可。電解消毒裝置自清圓盤式過濾裝置圖41 Cleanballast 示意圖（Figure 41 Diagram Of Cleanballast）系統(tǒng)圓盤式過濾裝置主要參數(shù)如下：每套設(shè)備額定處理流量：350 m179。2007 年7 月，該系統(tǒng)獲得IMO 組織活性物質(zhì)最終審核。其中，過濾器還可以消除壓載艙中積聚的沉淀物，每次裝壓載水結(jié)束，過濾器要用海水反沖清洗，所有清洗過濾器的反沖水都在壓載水裝載地點(diǎn)直接返回海洋，所以過濾器中的沉積物不會(huì)隨船到達(dá)下一個(gè)港口而造成有害污染。在羥自由基(OH )的作用下，幾乎所有的有機(jī)污染物都會(huì)經(jīng)過一系列過氧自由基鏈反應(yīng)被氧化降解為CO2 和H2O。PureBallast 壓載水處理系統(tǒng)中的CIP 單元，就是根據(jù)裝置使用需要，為防止海水在光觸媒Wallenius AOT 單元積結(jié)水垢而設(shè)置的自動(dòng)清洗設(shè)施。（4）流量計(jì)流量計(jì)指示PureBallast 壓載水處理系統(tǒng)中的流量在額定范圍之內(nèi)，以確保壓載水的處理質(zhì)量。過濾器被旁通，不會(huì)產(chǎn)生或不需要任何反沖洗水清洗，減少了存在污染的危險(xiǎn)。下圖示為通過文氏管脫氧tm技術(shù)處理的壓載水艙生物生存率變化情況：圖46 文氏管脫氧tm技術(shù)處理的壓載水艙生物生存率變化圖 （Figure 46 Diagram Of biology survive rate by use Venturi oxygen strippingtm ）該系統(tǒng)處理壓載水分兩步進(jìn)行：在海水通過壓載水管系進(jìn)入壓載艙前對壓載水進(jìn)行處理，壓載水通過文氏管脫氧tm 時(shí)會(huì)在一側(cè)產(chǎn)生真空，使惰性氣體混入壓載水中，脫出壓載水中的氧氣；壓載水艙內(nèi)的海水在航行時(shí)直到排出期間的處理，在壓載水艙的透氣管上安裝有文氏管脫氧裝置使艙內(nèi)保持惰性氣體，直到壓載水排出。該系統(tǒng)的主要由惰性氣體發(fā)生器、文氏管脫氧tm裝置總成、控制系統(tǒng)、便攜式檢測裝置等組成。在清洗循環(huán)期間， CIP 裝置循環(huán)一種果酸溶液， 通過Wallenius AOT 單元，清除海水結(jié)垢，以保證系統(tǒng)的最高性能。PureBallast 壓載水處理系統(tǒng)操作(1) 軟起動(dòng)（Soft start）所謂的軟起動(dòng)是指將機(jī)艙的海水冷卻系統(tǒng)中的海水，在排出船舷外之前，引入PureBallast 壓載水處理系統(tǒng)中的光觸媒Wallenius AOT 單元。影響CIP 清洗效果的因素主要有：清洗液的溫度、清洗劑的濃度、清洗液體的壓力和清洗時(shí)間。光觸媒二氧化硅TiO2 在紫外線的照射下產(chǎn)生自由羥基場，當(dāng)有機(jī)微生物在水流的帶動(dòng)下通過羥基場時(shí)，生命周期僅為幾毫秒的自由羥基奪取微生物等的細(xì)胞膜內(nèi)的氫元素（H），分解微生物的細(xì)胞薄膜，從而殺死微生物，而不同于超聲波是破壞細(xì)胞DNA。為了避免過濾器反沖造成二次污染，壓載水排出時(shí)不再通過過濾器。工作原理關(guān) PureBallast 壓載水處理過程可分為兩個(gè)階段：預(yù)處理和最終處理。m工作壓力： bar最大操作壓力： bar 工作溫度：max. 55176。由于在船舶航行期間壓載水艙內(nèi)的水生物仍可繁殖，為此在下一次排放壓載水時(shí)仍需要再進(jìn)行電解消毒以便殺滅繁殖的水生物。加入新的物種對壓載水中可能存在的多種多樣的微生物和植物也許不會(huì)有太大效果。但壓載水中有機(jī)物含量增高時(shí)，處理效果還會(huì)下降。（3）臭氧(O3)處理臭氧是一種強(qiáng)氧化劑， V，足以致死壓載水中的入侵微生物，而且不存在二次污染問題。（3）超聲波法它可以產(chǎn)生熱量、壓力波的偏向，形成半真空或半真空狀態(tài)從而脫氧導(dǎo)致浮游生物的死亡。加熱壓載水有3 種途徑：將水蒸氣通入壓載水、用船引擎余熱或采用微波法。主要是因?yàn)閴狠d水，尤其是沿岸打入的壓載水中，含有大量的絮狀物，容易阻塞濾網(wǎng)，需要經(jīng)常對濾網(wǎng)進(jìn)行反沖洗，既耗能又花費(fèi)太多的時(shí)間。當(dāng)在空氣管內(nèi)設(shè)置壓載水取樣管時(shí)，應(yīng)將該面積扣除?；谝缌鞣ǖ姆N種優(yōu)點(diǎn)，該壓載水置換方法是目前船舶應(yīng)用最普及的一種壓載水置換方法。b) 滿足泵入3 倍艙容的水量應(yīng)根據(jù)泵的工作量,計(jì)算出壓載水泵需要工作多長時(shí)間才能夠滿足泵入3 倍艙容的水量,這3 倍的水量需要從艙底部注入,而從艙頂部流出。當(dāng)在空氣管內(nèi)設(shè)置壓載水取樣管時(shí)，應(yīng)將取樣管的面積扣除。另外, 在船舶壓載艙的泵人和排空過程中, 由于船體載荷的變化而導(dǎo)致船體受力變化, 船體總縱彎矩和剪切力有可能超過船體強(qiáng)度的允許值或產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩, 使船體產(chǎn)生剪切與彎曲、扭曲變形。所以在壓載水置換過程中,應(yīng)先將風(fēng)暴艙壓載水排至20 %以下,再將其相對應(yīng)的原空著的上下邊柜壓滿(因?yàn)楫?dāng)風(fēng)暴艙壓滿水時(shí),其對應(yīng)的上下邊柜一般是空的,如果不空,則船舶的總縱強(qiáng)度可能超出范圍) ,之后再將風(fēng)暴艙徹底排凈,更換干凈的壓載水。故兩者應(yīng)協(xié)調(diào)考慮,保持適當(dāng)?shù)某运?使兩者適中。(2)在進(jìn)行順序法更換船舶壓載水時(shí)要遵循以下程序：a) 制定嚴(yán)格的置換計(jì)劃首先根據(jù)壓載水管理的要求,依據(jù)裝載儀和穩(wěn)性手冊預(yù)先制定出更換壓載水的計(jì)劃。d) 建議在每進(jìn)行對應(yīng)的交換步驟后，恢復(fù)原狀態(tài)。（6）對壓載水進(jìn)行各種消毒處理。這個(gè)階段處理時(shí)間相對較長，但是要結(jié)合海況和天氣情況來實(shí)施船舶壓載水的調(diào)整。在第3 階段， 壓載水儲(chǔ)存在壓載艙中, 處理時(shí)間較充裕，處理系統(tǒng)的壓載水流量可以低一些。當(dāng)船舶在締約國港口或離開碼頭時(shí),經(jīng)締約國正式授權(quán)的官員,可在船上檢查壓載水記錄簿,并可將經(jīng)船長證實(shí)的副本留作訴訟時(shí)的證據(jù)。它可以用一種電子方式,也可以納入其他的記錄簿或系統(tǒng)中。船舶和船員安全程序所用壓載水管理系統(tǒng)的具體安全問題細(xì)節(jié)。目的該部分應(yīng)向船員就壓載水管理目的和意義作一簡介，說明需要進(jìn)行壓載水管理和需要保持記錄的重要性。按壓載水管理公約A 3 條規(guī)定, 在緊急情況下出于船舶安全和人命救助的目的, 為避免或減少船舶和設(shè)備損壞以及船舶污染事故發(fā)生, 條和C 部分壓載水管理的要求。要求壓載艙清洗和維修港提供沉積物處理設(shè)施按壓載水管理公約的規(guī)定, 當(dāng)事國承諾保證, 根據(jù)IMO 制定的導(dǎo)則, 在壓載艙清洗和維修的港口和碼頭, 提供船舶沉積物接收設(shè)施?！?有效期不超過5 年、且應(yīng)在該期間內(nèi)審議。違章的調(diào)查和處理 規(guī)定, 如果船舶未持有有效的證書或有確鑿的證據(jù)表明船舶的實(shí)際情況或設(shè)備不符合證書內(nèi)容, 或船上人員不熟悉船上壓載水管理的基本程序、或未實(shí)施該程序, 則可以進(jìn)行具體檢查。 船旗變更。應(yīng)主管機(jī)關(guān)的請求, 另一當(dāng)事國也可以對船舶進(jìn)行檢驗(yàn)并對符合公約要求的船舶頒發(fā)( 或授權(quán)頒發(fā)) 證書并在適當(dāng)時(shí)按公約要求對證書作出( 或授權(quán)作出) 簽注。 能夠使船舶管理人員( 包括船上和岸基人員) 易于理解, 并予以定期評審和更新。此外, 還應(yīng)提交原型技術(shù)可能達(dá)到或者超過公約D 2 標(biāo)準(zhǔn)的證據(jù)。涉及活性物質(zhì)的壓載水管理系統(tǒng)型式認(rèn)可程序。（2）型式認(rèn)可和發(fā)證程序?yàn)榱说玫叫褪秸J(rèn)可, 申請者必須向主管機(jī)關(guān)提交充分的文件, 以證明其申請認(rèn)可的壓載水管理系統(tǒng)已經(jīng)準(zhǔn)備就緒, 并提出了合理、可行的測試要求和程序。 從B3附則中知道2009年前建造的船舶只需滿足壓載水排放D1標(biāo)準(zhǔn)，其后根據(jù)船舶的大小，要分別在2014年或2016年后完成滿足壓載水排放D2標(biāo)準(zhǔn)的改裝；對2009年后建造的壓載水容量小于 5,000 立方米的船舶，要滿足壓載水排放D2標(biāo)準(zhǔn)，壓載水容量等于或大于 5,000 立方米的新造船舶，要在2012年滿足壓載水排放D2標(biāo)準(zhǔn)。 ● D2 壓載水性能標(biāo)準(zhǔn)[1]：（1） 按本條進(jìn)行壓載水管理的船舶的排放，應(yīng)達(dá)到每立方米中最小尺寸大于或等于 50 微米的可生存生物少 于 10個(gè)，每毫升中最小尺寸小于 50 微米但大于或等于 10 微米的可生存生物少于 10個(gè)；并且，指示微生物的排放不應(yīng)超過第2 款中所述的規(guī)定濃度。任何未同意此種授權(quán)的當(dāng)事國應(yīng)通知有關(guān)船舶的主管機(jī)關(guān)本公約適用于此類船舶；(4) 除根據(jù)（3）未被授權(quán)的船舶外，專門運(yùn)營于一當(dāng)事國管轄的水域內(nèi)或公海上的船舶，除非當(dāng)事國認(rèn)為該船的壓載水排放將損害或破壞毗鄰或其他國家的環(huán)境、公民健康、財(cái)產(chǎn)或資源；(5) 本公約不適用于任何軍艦、軍用輔助船舶或當(dāng)事國所擁有和營運(yùn)的到目前為止只用于政府非商業(yè)服務(wù)目的的其它船舶。它必須對所有在國際航線上的船舶進(jìn)行有效約束才能達(dá)到預(yù)期效果。我國最早就被IMO組織與UNDP（聯(lián)合國發(fā)展計(jì)劃署）、GEF（全球環(huán)保基金）選擇為全球壓載水項(xiàng)目管理的六個(gè)實(shí)施國之一。《1982年聯(lián)合國海洋法公約》（UNCLOS）第19