Портовые сооружения очистки балластных вод

УДК 628.339

ПОРТОВЫЕ СООРУЖЕНИЯ ОЧИСТКИ БАЛЛАСТНЫХ ВОД

Берёза И.Г., д.т.н., профессор, кафедра «Техносферная безопасность на транспорте», ФГБОУВО «Государственный морской

университет им. адм. Ф.Ф. Ушакова» Брюшковская Т.С., аспирант, ФГБОУ ВО «Государственный морской университет им. адм. Ф.Ф. Ушакова» Аванесова Т.П., к.п.н., доцент, ФГБОУ ВО «Государственный морской университет им. адм. Ф.Ф. Ушакова»

Проведен анализ научных данных, связанных с переносом «вселенцев» с судовым водяным балластом. Подчеркнуто, что неконтролируемый перенос приводит к большим экологическим, экономическим и социальным проблемам. Приведены конкретные примеры последствий негативного влияния переноса «вселенцев» на экосистемы водоемов, угнетения ими местных форм жизни. Изложены параметры стандартов «Международной конвенции о контроле судовых балластных вод...» по количественному и биологическому аспектам управления водяным балластом (стандарты D-1 и D-2). Отмечено, что после вступления в силу международной конвенции и стандарта D-2 странам участникам, необходимо будет приступить к созданию береговых сооружений очистки балластных вод. Проанализированы условия сброса очищенной воды в поверхностные водоемы России и фактический качественный состав водяного балласта. Намечены возможные технологии очистки.

Ключевые слова: судовые балластные воды, береговые очистные сооружения, международная конвенция по управлению балластными водами.

PORT BALLAST WATER TREATMENT FACILITIES

Beryoza I., Doctor of Techniques, professor, Technosphere transport security chair, FSFEIHE «Admiral Ushakov Maritime State University» Bryushkovskaya T., the post-graduate student, FSFEI HE «Admiral Ushakov Maritime State University» Avanesova T., Ph.D., the associate professor, FSFEI HE «Admiral Ushakov Maritime State University»

This article considers the analysis of the scientific data associated with the transfer of "settlers" from ship ballast water. It is underlined that the non-controlled migration leads to great environmental, economic and social issues. The specific examples of such negative consequences demonstrate the influence on the ecosystems of water bodies, their oppression of the local life forms. The standards of the "International Convention on the control of ships' ballast water..." in compliance with the quantitative and biological aspects of the ballast water management (standards D-1 and D-2) have been presented. It will be necessary for the countries-participants to start constructing the ballast water treatment onshore facilities in case of coming into force of the international Convention and the standard D-2. The conditions of discharging cleaned water into water bodies of Russia and the actual qualitative structure of the ballast water have been described. Possible treatment technologies have been proposed.

Keywords: ship ballast waters, coastal treatment plants, International Ballast Water Management Convention.

Балластировка судов, являющаяся в настоящее время неотъемлемой частью морских грузоперевозок, приводит к транспортировке чужеродных морских организмов вместе с балластными водами. Вследствие этого, существует риск внесения с балластными водами вредных чужеродных организмов в портовые воды, что является не только большой экологической проблемой, но и проблемой безопасности мореплавания, рыболовства и рыбоводства, сельского хозяйства, т.е. огромной экономической и социальной проблемой.

Ущерб, нанесенный чужеродными морскими организмами новой среде обитания, заметен не сразу, но носит хронический характер. Это происходит вследствие того, что чужеродные организмы, как правило, не имеют естественных конкурентов в новой среде обитания, в результате чего происходит интенсивное размножение таких «вселенцев» и угнетение ими местных форм жизни, что грозит зачастую разрушением устоявшихся экологических систем и нарушением биологического разнообразия, характерного для данного региона.

Вплоть до 70-х годов ХХ века данной проблеме не уделялось должного внимания, пока последствия не стали поистине катастрофическими. Совершенно безобидные на первый взгляд европейские полосатые мидии за десять лет нанесли американским Великим Озерам ущерб, приближающийся к пяти миллиардам долларов США. Эти моллюски блокируют водозаборы пресной воды, приводят к обрастанию навигационных буев, что делает невозможным использование их в навигационных целях и пр. [1]

В конце 80-х годов прошлого столетия в воды Черного моря вместе с балластными водами был завезен гребневик мнемиопсиса (Mnemuopsis leidyi), питающийся планктоном, который является пищей для большинства промысловых рыб [1]. Из-за отсутствия естественных конкурентов Mnemuopsis leidyi быстро увеличил свою численность, что привело к сокращению численности план-ктоноядных видов рыб:

Занесенные в южную Австралию североазиатские водоросли получили столь широкое распространение, что практически вытеснили местные формы. Кроме того, в австралийских водах были обнаружены: бычки из северо-восточной Азии, японские окуни, лещи из Аравийского моря, беспозвоночные из Новой Зеландии и Чили, азиатские моллюски, японские и средиземноморские морские слизни, японские ламинарии, морские звезды с Аляски и пр. [1].

На 49-й сессии Комитета по защите морской среды Международной морской организации в 2004 году была принята Международная конвенция о контроле судовых балластных вод и осадков и управления ими (BWM Convention). Практическая реализация требований конвенции призвана прекратить неконтролируемую миграцию вредных водных и патогенных организмов посредством балластной воды и осадков. Речь идёт, прежде всего, о борьбе с неконтролируемым сбросом балластных вод в море.

Параметры стандартов по количественному и биологическому аспектам управления водяным балластом представлены в правилах D-1 и D-2 Конвенции [2]. Сроки действия стандартов D-1 и D-2 в зависимости от года постройки судна и объема балластных вод приведены в таблице 1.

Стандарт D-1 предполагает замену балластных вод - суда должны производить замену балластных вод с эффективностью, составляющей 95% от общего объема. Равноценной указанному стандарту считается прокачка трехкратного объема каждого танка водяного балласта.

С началом действия Конвенции BWM вступает в силу стандарт D-2, который позволяет производить судам сброс, если в сбрасываемых балластных водах содержится:

- менее чем 10 жизнеспособных организмов в 1 м3, размеры которых составляют более чем 50 мкм;

- менее чем 10 жизнеспособных организмов в 1 мл, размеры которых составляют от 10 до 50 мкм;

Микробиологические показатели не превышают концентрации:

- токсичный холерный вибрион (01 и 0139) - меньше, чем 1 КОЕ в 100 мл или меньше, чем 1 КОЕ a в 1 грамме (влажный вес) образца зоопланктона;

- кишечная палочка - менее чем 250 КОЕ в 100 мл;

- кишечный энтерококк - менее чем 100 КОЕ в 100 мл.

Как следует из данных, приведенных в таблице 1 и анализа сложившейся на данный момент ситуации [4], с 8 сентября 2017 года начнет действовать стандарт D-2 Конвенции - вместо замены балласта (стандарт D-1) предусматривается либо судовая обработка балластных вод, либо сдача последних на портовые сооружения очистки.

В соответствии с правилом В-3.6 Конвенции об управлении балластными водами Комитетом по защите морской среды ИМО было

170 TRANSPORT BUSINESS IN RUSSIA j 6 2016 j

Таблица 1 - IMO BWM Convention Пересмотренный график реализации проекта, согласно резолюции A.1005(25) & MEPC.188(60) [3]

Объем балластных вод, м3 Дата постройки судна Сроки вступления в силу стандартов Конвенции

2009 1 2010 1 2011 1 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 2017

< 1500 < 2009 D-1 или D-2 D-2

в 2009 D-2

> 2009

> 1500 или < 5000 < 2009 D-1 или D-2 1 D-2

в 2009 D-2

> 2009

> 5000 < 2012 D-1 или D-2 D-2

> 2012 - D-2

разработано Руководство по приемным сооружениям для балластных вод (Р5) [5]. «Приемное сооружение для балластных вод должно быть рассчитано на прием балластных вод с судов, с тем, чтобы не создавать опасности для окружающей среды, здоровья человека, имущества и ресурсов в результате попадания в окружающую среду вредных водных и патогенных организмов». Далее, как следует из Руководства, «...при рассмотрении требований относительно этих сооружений необходимо учитывать многие факторы...» и, в первую очередь, «региональное, национальное и местное законодательство, которое касается сооружения».

В настоящее время в Российской Федерации технологии очистки загрязненных вод, сбрасываемых в поверхностные водоемы, разрабатываются в соответствии со сводами правил СП 32.13330.2012 и СП 31.13330.2012. Условия сброса очищенной воды в водоемы регламентированы «Водным кодексом РФ».

При проектировании водоочистных комплексов состав и расчетные параметры очистных сооружений надлежит устанавливать в зависимости от качественного состава исходной воды, производительности комплекса, а также нормативов сброса очищенной воды в поверхностные водоемы.

Нормативы сброса очищенной воды в водные объекты рыбо-хозяйственного назначения высшей категории (в т.ч. в акваторию Черного моря) предусматривают следующие гидрохимические показатели очищенной воды: рН - 6,5 - 8,5;

БПКполн < 3 мг/дм3;

Взвешенные вещества < 3 мг/дм3;

Микробиологические показатели по E. coli < 100 К0Е/100 мл

На кафедре «Техносферная безопасность на транспорте» ГМУ им. адм. Ф.Ф. Ушакова (г. Новороссийск) в марте - мае 2016 года был проведен цикл первичных исследований по определению показателей загрязнений в судовом водяном балласте. В процессе работы были исследованы балластные воды судов, пришедших из следующих регионов: Средиземное (~ 60 %), Чёрное, Азовское, Каспийское моря. Результаты исследований представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Гидрохимические показатели водяного балласта

Показатели

рН 7,5 - 8,5

ХПК, мг/дм3 15,4 - 25,4

БПК , мг/дм3 3,5 - 7,0

Взвешенные вещества, мг/дм3 8,2 -49,0

Как следует из литературных данных, микробиологическое загрязнение балластной воды составляет по E. coli (кишечная палочка) - 5-1300 К0Е/100 мл [6].

Сравнительный анализ полученных данных и нормативных характеристик очищенной воды, предопределяет следующий состав очистных сооружений (оборудования) береговой обработки судового водяного балласта:

- по первому варианту - макрофильтрование на барабанных сетках,

2-х ступенчатое фильтрование, УФ - обеззараживание;

- по второму варианту - макрофильтрование на барабанных сетках, фильтрование, озонирование.

Реализация очистного комплекса возможна либо на стационарных береговых сооружениях, либо как модульная установка системы очистки балластных вод, размещенная на транспортном средстве.

В настоящее время в лаборатории университета продолжаются исследования качественного состава балластных вод, а также создаются пилотные образцы очистного оборудования. При создании пилотных образцов очистных установок учитываются рекомендации Руководства по приемным сооружениям для балластных вод (Р5), а, именно, «... поощрение единообразной во всемирном масштабе взаимосвязи между такими сооружениями».

Литература:

1. Проблема водяного балласта и пути ее решения: по материалам доклада на I-м науч.-практ. семинаре по проблеме управления судовыми балластными водами, г. Одесса, 14 марта 2003 года [электронный ресурс]: globallast.od.ua - неофициальный сайт о программе GloBallast Режим доступа: http://globallast.od.ua/uploads/ docs/33.doc

2. Международная конвенция о контроле судовых балластных вод и осадков и управлении ими 2004 года. - СПб.: ЗАО ЦНИИМФ, 2005. - 120 с.

3. Ballast Water Treatment Advisory [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ww2.eagle.org/content/dam/eagle/ publications/2011/BallastAdvisory_April2011.pdf - ABS. -

4. Status of multilateral Conventions and instruments in respect of which the International Maritime Organization or its Secretary-General performs depositary or other fonctions : as at 24November 2016. - London : IMO, 2016. - 531 p.

5. Резолюция МЕРС.153

6. Сустретова Н.В. Обеспечение экологической безопасности балластных вод на судах смешанного «река-море» плавания / Н.В. Сустретова // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. -- Нижний Новгород : Издательско-полиграфический комплекс ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2011. - 23 с.

TRANSPORT BUSINESS IN RUSSIA | №6 2016 | 171