Как суда загрязняют воду

Основные виды и причины загрязнения моря с судов

Вещества, загрязняющие море с судов, подразделяются на четыре группы: нефть; вредные вещества (кроме нефти); сточные воды; мусор. Нефть означает нефть в любом виде, включая сырую нефть, жидкое топливо, нефтяные осадки и остатки. Вредное вещество — любое вещество, которое при попадании в море способно создать опасность для здоровья людей, причинить вред живым ресурсам, морской флоре и фауне, нарушить природную привлекательность моря в качестве места отдыха и помешать другим видам его правомерного использования.

Сточные воды означают стоки и прочие отходы из всех видов туалетов, амбулаторий, лазаретов и т.п., из помещений, где содержатся живые животные, а также прочие воды, которые смешаны с этими стоками.

Мусор — все виды продовольственных, бытовых и эксплуатационных отходов (исключая свежую рыбу), которые образуются в процессе нормальной эксплуатации судна и подлежат постоянному или периодическому удалению, кроме веществ, названных выше.

Сброс с судна нефти и других вредных веществ может быть эксплуатационным и аварийным. Эксплуатационный сброс нефти представляет собой удаление содержащейся в льяльных, балластных и промывочных водах нефти, попадающей туда в процессе нормальной эксплуатации судна — в результате мойки грузовых и топливных танков, ремонтных работ в машинных помещениях и т.п.

Эксплуатационный сброс вредных веществ обусловлен утечкой груза в грузовых помещениях из-за несохранности упаковки, смывом разливов и россыпей на палубе, загрязнением осушительных систем при мойке грузовых помещений, в которых перевозились вредные вещества, и т.п. Аварийные сбросы вызываются ошибками при бункеровке, неправильным обслуживанием оборудования, разрывами шлангов или трубопроводов, аварией или гибелью судна. Вынужденный аварийный сброс может быть произведен для спасения человеческой жизни или судна.

Аварийный сброс нефти или других вредных веществ носит залповый характер, и его последствия могут вызывать катастрофические последствия для окружающей среды.

История мореплавания последних десятилетий знает множество региональных экологических катастроф, вызванных авариями нефтяных танкеров.

Причиной загрязнения моря с судна может быть неплотность шланговых соединений, негерметичность и разрыв шлангов, подающих нефть, сточные и хозяйственно-бытовые воды, преднамеренный сброс мусора, промасленной ветоши, сливных вод, грязного балласта, аварийный сброс при повреждениях корпуса судна или запорной арматуры.

Для предотвращения загрязнения необходимо при выполнении любых операций по перекачке нефти, сточных вод и других вредных веществ с использованием шлангов обеспечить наблюдение за их исправностью, не допускать заломов шлангов и их защемления между судном и причалом или другим судном. Ветошь и опилки, использованные для сбора попавшего на палубу топлива при его приемке на судно, нужно собрать и сдать на берег. Смывать их с палубы струей воды недопустимо. Вахтенный помощник капитана должен следить, чтобы с судна не сбрасывались синтетические тросы, сетематериалы, пластмассовые мешки и т. п.

Перед входом судна в зону, в которой запрещен сброс вредных веществ, все запорные устройства, через которые может производиться сброс, должны быть опломбированы.

Перед входом в порт необходимо опломбировать отливную арматуру всех судовых систем. При стоянке в порту организуется постоянное наблюдение за водной поверхностью вблизи своего судна; о всяком случае появления плавающих нефтяных пятен и мусора надлежит немедленно извещать портовые власти. Старший помощник капитана и старший механик отвечают за разработку аварийного плана по предотвращению загрязнения нефтью, в котором предусматриваются приемы и методы ликвидации разлива нефти из различных судовых емкостей при аварии судна.

Обнаруженные на морской поверхности пятна загрязнения локализуют при помощи боновых ограждений; сбор нефти и мусора осуществляют специальные суда (нефтесборщики, мусоросборщики). Для разложения или осаждения нефти могут использоваться поверхностно-активные вещества, а также вещества, способные впитывать и удерживать нефть.

В дипломном проекте проанализирована система автоматического управления ГД, как объекта регулирования частоты вращения вала контейнеровоза “Hyundai Singapore”, которая предусматривает автоматическое управление и поддержание заданной частоты вращения вала главного двигателя.

В первой части работы произведены исследования двигателя, рассчитаны коэффициенты уравнения динамики двигателя как объекта регулирования частоты вращения вала, построены внешние и частичные статические характеристики ВФШ и главного двигателя.

Во второй части сформирована математическая модель регулятора и САР. Построена статическая характеристика регулятора. По полученной математической модели системы было проведено модельное исследование построены переходные процессы, смоделированные по каналам возмущающего и задающего воздействий, и выбраны оптимальные параметры настройки регулятора, обеспечивающие безопасное управление СЭУ. В третьей части произведены расчеты годового экономического эффекта от внедрения данного типа регулятора. Проанализированы технико-экономическое обоснования усовершенствования механизмов судовой энергетической установки, а также усовершенствования эксплуатации сэу путем улучшения топливосжигания.

Интересное из раздела

Цифровой УКВ-приемник
В последние несколько лет заметна тенденция резкого сокращения сроков проектирования новых изделий при все возрастающих требованиях к их качественным характеристикам. Это .

Обзор современных систем спутниковой навигации
спутниковая навигационная глобальное позиционирование На сегодняшний день в мире существует несколько навигационных систем, использующих искусственные спутни .

Расчет многослойных просветляющих и отражающих покрытий
Для заданной марки оптического материала произвести расчёт однослойного, двухслойного, трёхслойного и многослойного просветляющего покрытия с мин .

Источник

Как корабли загрязняют мировой океан?

Сегодня человечество активно занимается не только разработкой лекарств от опасных заболеваний и исследованием космоса, но и загрязнением окружающей среды. Если расчеты экологов верны, каждый год в океаны нашей планеты попадает около 12,7 тонн пластика, причем наибольшее количество мусора оседает в водных глубинах. Часть пластиковых отходов попадает в воду из суши, однако недавно ученые из Южной Африки и Канады выяснили, что одним из самых крупных источников мусора являются корабли. Но как корабли могут загрязнять воду пластиком? Разве такое возможно?

Пластиковые бутылки разлагаются от 450 до 1000 лет

Оказывается, что да. Об этом исследователи начали догадываться в далеком 2009 году, во время посещения острова под названием Инаксессибл в Северной Атлантике. Экологи были шокированы загрязненностью острова — на его поверхности было обнаружено не менее 3 515 единиц пластиковых отходов вроде бутылок и канистр. Повторное посещение острова в 2018 году показало, что остров стал еще грязнее и количество бутылок и прочих отходов повысилось до 8 084 единиц.

Название острова Инаксессибл переводится с английского как «недоступный», потому что он со всех сторон окружен скалами. Долгое время его природа оставалась нетронутой — это излюбленное место хохлатых пингвинов. Теперь чистота острова находится под угрозой, впрочем, как и вся наша планета.

Загрязнение океанов

Остров и окружающая ее вода начала загрязняться еще в XX веке, о чем свидетельствует найденный на побережье пластиковый контейнер, изготовленный в 1971 году. На многих пластиковых бутылках остались этикетки с названиями производителей, поэтому ученые легко выяснили, что 75% пластикового мусора было изготовлено в Китае. Так как со дня производства большинства бутылок не прошло даже двух лет, исследователи предположили, что мусор не мог самостоятельно доплыть до острова — на преодоление пути с Китая до острова потребовалось бы минимум 5 лет. Это значит, что бутылки были выброшены из кораблей.

Об этом также свидетельствует форма бутылок — практически все они были хорошо сплющены и плотно закупорены крышками. Как правило, на кораблях с пластиковым мусором именно так и поступают, чтобы он не занимал много места. По словам африканского орнитолога Питера Райана, руководителям торговых судов следовало бы соблюдать международное соглашение и не выбрасывать отходы за борт корабля. Негативное последствие игнорирования правил можно увидеть уже сейчас, посетив воды Северной Атлантики.

В кораблях сплющивают пластиковые бутылки для экономии места

Опасность пластикового мусора

Скорее всего, корабли загрязняют не только Северную Атлантику, но и весь мировой океан. Причем в обилии мусора виноваты не только торговые суда, но и рыболовные корабли. Дело в том, что вместе с пластиковыми бутылками в воде нередко обнаруживаются частички рыболовных сетей, которые были унесены с мест их установки. Ловушки для рыб, кстати, сегодня тоже изготавливаются из пластика — в один из наших материалов мы даже прикладывали фотографию с запутанной в рыболовных сетях черепахой.

Видите ли вы, насколько загрязнена природа? Своими наблюдениями делитесь в комментариях или в нашем Telegram-чате.

По мнению профессора Питера Райана, компаниям следует обратить внимание на проблему загрязненности морей и океанов. Возможно, усилив контроль за выбросом отходов, властям разных стран и удастся замедлить загрязнение мирового океана. Но что же делать с мусором, который уже накопился? Вопрос остается открытым.

Источник

Загрязнение окружающей среды судами

Одним из основных источников, оказывающих серьезное воздействие на воды мирового океана, является морской флот. Суда используют тяжелое топливо, которое содержит множество видов тяжелых и опасных металлов. За борт удаляются бытовые, льяльные и сточные воды, которые негативно воздействуют на окружающую среду. Загрязнение судами осуществляется морскими и речными видами транспорта, которые выбрасывают отходы, получаемые в процессе эксплуатационной деятельности и выбросами, попадающими в воду при наступлении аварий токсичных грузов.

Газовые выбросы в атмосферу

Самым опасным элементом, который попадает в воду и провоцирует образование серной кислоты, является серный газ. Как следствие, происходит нарушение экологического баланса и наносится колоссальный вред окружающей среде. Помимо этого, суда, работающие на газовом топливе, выпускают в атмосферу сажу, пыль, окисли серы, угарный газ и несгоревшие углеводороды.

В связи с этим, рекомендуется использовать экологически чистые виды топлива, а именно: природный газ и водород. Это позволит минимизировать попадание вредных веществ в воду и атмосферу.

Мероприятия, направленные на уменьшение загрязнения среды судами

Исследования показывают, что отрицательных факторов, влияющих на окружающую среду, очень много и избавиться от их воздействия практически невозможно. Поэтому был создан комплекс мероприятий, помогающий минимизировать их воздействие, а именно:

• использование экологически чистых видов топлива;
• внедрение системы электронно-управляемого впрыскивания топлива, которая поможет оптимизировать рабочий процесс;
• регулирование фаз топливоподачи и газораспределения;
• оборудование утилизированных котлов специальной системой контроля температуры в различных элементах механизма (полости котла, сажеобдуве, пожаротушении);
• каждый морской и речной вид транспорта должен иметь технические средства, позволяющие контролировать качество выпускных газов, которые попадают в атмосферу;
• отказ от использования на судах веществ, содержащих азот;
• тщательный анализ функционирования сальниковых и фланцевых соединений;
• эксплуатация дизель-генераторов, имеющих переменную частоту вращения.

Выполняя данные рекомендации, выброс вредных веществ будет значительно снижен, что позволит уменьшить загрязнение среды судами.

Снижение количества газовых выбросов

Существует несколько способов, с помощью которых можно снизить газовые выбросы в атмосферу: абсорбционный, способ окисления горючих углеродистых вредных веществ, каталитический и сорбционно-каталитический. Каждый из них направлен на очищение воздушных масс и водного пространства. Суть методов заключается в извлечении вредных химических веществ, вследствие одной из применяемых техник. Данный процесс происходит путем подогревания или подачи в горелку газа, десорбции за счет нагревания водяным паром, использования твердых катализаторов и очистки веществ на более низких температурах.

Источник

Судно как источник загрязнения окружающей среды

Дата публикации: 20.06.2018 2018-06-20

Статья просмотрена: 10573 раза

Библиографическое описание:

Картамышева, Е. С. Судно как источник загрязнения окружающей среды / Е. С. Картамышева, Д. С. Иванченко, Е. А. Бекетова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 25 (211). — С. 12-15. — URL: https://moluch.ru/archive/211/51586/ (дата обращения: 22.10.2021).

Выявлены основные направления, по которым происходит загрязнение окружающей среды судами. Так, определено, что при эксплуатации судов происходит загрязнение сточными водами, мусором, нефтепродуктами при аварийных разливах, зачистке танков. Вред окружающей среде наносят отработавшие газы дизелей с судов, в которых содержатся сажа и компоненты неполного сгорания топлива, сброс балластных вод, шумовое загрязнение и столкновение млекопитающих с судами.

Ключевые слова: суда, загрязнение окружающей среды, парниковые газы.

Ежегодно более 52 000 судов, пересекающих океанские торговые маршруты, сжигают более 2 миллиардов баррелей мазута. Тяжелый мазут, побочный продукт сырой нефти, содержит концентрации серы в 1800 раз выше, чем дизельное топливо, сжигаемое на магистралях США.

Торговое судоходство оказывает серьёзное влияние на интенсивность глобального потепления. Объём выбросов судов составляет от 2 до 3 процентов от общего объёма выбросов парниковых газов в мире (хотя согласно некоторым данным, ежегодный выброс кораблями углекислого газа достигает 1,12 млрд т — 4,5 % от всего газа). Если сейчас мировое сообщество не предпримет действия, направленные на борьбу с загрязнителями воздуха и сокращение парниковых газов, ситуация будет приобретать ещё более катастрофичные масштабы.

Воздействие судов на окружающую среду происходит сразу по нескольким каналам:

‒ во-первых, морские и речные суда загрязняют биосферу отходами, получаемыми в результате эксплуатационной деятельности;

‒ во-вторых, загрязнение происходит в результате аварийных происшествий, во время которых происходит выброс токсичных грузов (в большей части, нефти и нефтепродуктов);

‒ в-третьих, происходит выброс парниковых газов;

‒ в-четвёртых, имеет место шумовое загрязнение;

‒ в-пятых, слом и затопление судов несут в себе колоссальный ущерб для окружающей среды.

По оценкам Международной морской организации (ИМО), выбросы углекислого газа при транспортировке равны более 3 % общемировых выбросов в 2015 году, и ожидается, что к 2050 году они возрастут на 50–250 процентов по сравнению с 2012 годом (2,2 %) [1, c. 2]. Этот аспект особенно важен для Англии и Франции, границы которых расположены вдоль Ла-Манша, одного из самых загруженных морских маршрутов в мире.

Фактическое увеличение будет зависеть от будущих социально-экономических условий. Однако согласно всем сценариям, ожидается, что выбросы в результате деятельности судов будут непреклонно увеличиваться. Поскольку в других секторах экономики сокращается выброс парниковых газов, судоходство будет составлять всё большую долю в глобальном загрязнении окружающей среды.

Балластные воды

Сброс балластных вод на судах негативно отражается на водной среде. Регулирование сброса судами балластных вод и осадков во всём мире происходит в соответствии с Конвенцией по управлению балластными водами, вступившей в силу 8 сентября 2017 года.

Круизные суда, крупные танкеры и суда, перевозящие навалочные грузы, используют огромное количество балластной воды, которая часто берётся в прибрежных водах в одном регионе и сбрасывается в другом. Балластная вода обычно содержит множество биологических материалов, включая растения, животных, вирусы и бактерии. Эти материалы часто содержат чужеродные экзотические виды, которые могут причинить огромный экологический и экономический ущерб водным экосистемам, а также серьёзные проблемы здоровью человека, включая летальный исход. Например, ежегодно в мире регистрируются десятки тысяч случаев отравления в результате потребления рыбы, моллюсков и других морепродуктов, которые содержат фикотоксины, а также смертельных случаев, связанных с их потреблением. При этом наибольшую опасность представляют мидии, гребешки, устрицы и другие двустворчатые моллюски, которые относятся к мощным природным биофильтрам. Они порой выполняют функцию мусоросборников, пропуская через себя за сутки десятки тонн морской воды, фильтруя и поглощая фитопланктон вместе с абсорбированными или растворёнными в воде токсинами.

Балластная вола содержит сотни организмов, которые вызывают проблемные экологические последствия за пределами их естественного ареала. Международная морская организация называет десять наиболее нежелательных видов: холерный вибрион (различные штаммы), кладоцера, китайский мохнаторукий краб, токсичные водоросли (красные / коричневые / зеленые приливы) (различные виды), черноротый бычок, североамериканский гребневик, северотихоокеанская морская звезда, полосатая мидия, азиатская бурая водоросль, европейский зеленый краб [2].

Шумовое (акустическое) загрязнение

За последнее время наблюдается тревожный рост количества шумовых загрязнений, вызванных судоходством и другой человеческой деятельностью [3]. Шум, создаваемый судами, может распространяться на большие расстояния, и те гидробионты, которые для ориентировки, общения и кормления полагаются на звук, в значительной степени страдают от шумового загрязнения [4] [5].

Конвенция по сохранению мигрирующих видов диких животных (Боннская конвенция) определила шум как потенциальную угрозу для гидробионтов [6]. Нарушение способности китов общаться друг с другом является крайней угрозой и влияет на их способность выживать.

Столкновение млекопитающих с судами

Морские млекопитающие, такие как киты и ламантины, рискуют столкнуться с кораблями, вследствие чего животные погибают. Например, при скорости судна 15 узлов вероятность того, что столкновение станет смертельным для кита, составляет 79 %. [7, с. 149].

Атмосферное загрязнение

Выхлопные газы с судов считаются значительным источником загрязнения воздуха. Это объясняется огромной мощностью судовых двигателей, вследствие чего они потребляют большое количество топлива в виде мазута, который, как известно, имеет очень высокое содержание серы.

Загрязнение воздуха круизными судами производится дизельными двигателями, которые сжигают масло с высоким содержанием серы, также известное как бункерное масло, производящее двуокись серы, оксид азота и частицы, а также моноксид углерода, диоксид углерода и углеводороды. Выхлоп дизельного топлива был классифицирован EPA как вероятный канцероген человека.

Среди общего объёма глобальных выбросов в атмосферу выбросы судов составляют от 18 до 30 % оксида азота и 9 % оксидов серы. [10] Сера создаёт кислотный дождь, который наносит непоправимый ущерб окружающей среде. Известно, что ингаляционное воздействие серы вызывает проблемы с дыханием и даже увеличивает риск сердечного приступа. Частицы серы, поступающие из топлива корабля, изначально в течение недели охлаждают атмосферу. Благодаря своему крошечному размеру, они проникают в лёгкие и кровоток, в результате чего кровеносные сосуды сгущаются и возрастает риск развития рака лёгких, респираторных заболеваний и инсульта [9].

Концентрация окиси азота и двуокиси серы происходит, в основном, вблизи от источников загрязнения, что говорит о локальном характере воздействия на окружающую среду. Что касается мелкодисперсной пыли, которая образуется при выбросах, то она загрязняет атмосферу на гораздо более обширных территориях, чем все прочие компоненты судовых выхлопов.

От 3,5 до 4 % всех выбросов (в первую очередь, углекислого газа), усугубляющих процесс изменения климата, произведены судами. [11]. В апреле 2018 года стало известно, что Международная морская организация, ООН, регулирующая глобальное судоходство, разрабатывают новые правила, которые касаются ограничения выбросов парниковых газов судами до 2050 года [13].

Недавнее исследование, проведённое учёными Университета Вашингтона, показало, что выхлопные газы судов провоцируют образование молний. Результаты изучения ситуации над транспортными путями в Индийском океане и Южно-Китайском море свидетельствуют о том, что в этих районах частота образования молний в два раза больше, чем обычно. Согласно исследованиям, аэрозольные частицы, которые находятся в выхлопных газах судна, оказывают влияние на грозовые облака.

Результаты этих исследований предоставляют доказательства того, что человечество изменяет образование облаков на постоянной основе. Образование облаков влияет на осадки и изменяет климат [8].

Основными загрязнителями гидросферы при работе судов является нефть и нефтепродукты. Разливы нефти имеют разрушительные последствия. Полициклические ароматические углероды (компоненты сырой нефти), которые являются очень токсичными для водной среды, очень трудно поддаются очистке и в течение многих лет сохраняются в воде. Гидробионты, постоянно подвергающиеся воздействию полициклических ароматических углеродов, испытывают проблемы в развитии, подвергаются заболеваниям и развитию аномальных репродуктивных циклов.

Также негативное воздействие на окружающую среду оказывает сброс нечистот, которые могут содержать вредные бактерии, патогены, вирусы, кишечные паразиты и вредные питательные вещества, выброс твёрдых отходов, образующихся на судне. Выбросы неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод могут приводить к бактериальному и вирусному загрязнению гидробионтов. Питательные вещества в сточных водах, такие как азот и фосфор, способствуют чрезмерному цветению водорослей, потребляющих значительное количество кислорода из воды, что приводит к уничтожению рыбы и иной водной жизни. Большой круизный корабль (3000 пассажиров и экипаж) генерирует, по оценкам, от 55 000 до 110 000 литров в день отходов так называемой «чёрной воды». [35]

К твёрдым отходам, которые образуются на судне, относятся стеклянные, бумажные, картонные, алюминиевые, пластмассовые и стальные банки. Такие отходы, попадая в океан, становятся мусором и представляет серьёзнейшую угрозу для водных организмов. Около 75 % твёрдых отходов сжигаются на борту, и зола обычно сбрасывается в воду. Морские млекопитающие, рыбы, морские черепахи и птицы очень часто подвергаются повреждениям от контакта с пластмассой и иными твёрдыми отходами, которые сбрасываются с круизных судов. На большом круизном судне в течение однонедельного круиза образуется около 8 тонн твёрдых отходов. Было подсчитано, что 24 % твердых отходов, которые образуются на судах по всему миру (по весу), поступает от круизных судов [12]. Большая часть мусора круизного судна обрабатывается на борту (сжигается или измельчается) для последующего сброса за борт.

Также следует обратить внимание на тот факт, что в процессе слома судов происходит выброс тяжёлых металлов в окружающую среду, разбитый на мелкие кусочки пластик, который остаётся после слома кораблей, попадает в воду, создавая ещё большую обеспокоенность на предмет загрязнения мирового океана пластиком.

Таким образом, экологическая опасность судов представлена двумя составляющими — эксплуатационной и аварийной. Очень трудно сказать, какие из них наиболее опасны для окружающей среды. Загрязнения, которые возникают в процессе эксплуатации судов, портов и судоремонтных предприятий, образуются и сбрасываются постоянно, хотя и в относительно небольших количествах. При аварийных разливах происходят залповые сбросы большого количества загрязнителей, но они ограничены районом аварии и прилегающими территориями. При аварийном сбросе наблюдается массовая гибель гидробионтов, а при эксплуатационных загрязнениях происходит хроническое отравление всей водной экосистемы.

Несмотря на то, что учитывая масштабы рисков и ущерба, нанесённых водной среде, правительствами многих стран мира были приняты надлежащие резолюции для защиты океанического окружения, и что даже круизные конгломераты медленно и неуклонно начали понимать важность и необходимость сохранения водной экосистемы, вопрос судоходства и сопряжённые с ним экологические проблемы требуют большего внимания и усилий на уроне всех стран.

Источник