由于全球对于船舶排放硫含量的要求越来越高,脱硫塔的出现引起国际海事组织及各国船东的广泛关注。在日前召开的国际海事组织(IMO)海上环境保护委员会第76届会议(MEPC 76)上,各成员单位对于船舶废气净化系统(EGCS)导则及其洗涤水的提案引发关注。本文梳理了洗涤水的相关提案,对洗涤水该何去何从展开探讨。

船舶废气净化系统(EGCS)分类

根据国际防止船舶造成污染公约(MAPROL 73/78)附则VI及IMO海上环境保护委员会(MEPC)的 MEPC.280(70)决议,全球性的船舶硫含量标准0.5%m/m已于2020年1月1日生效实施。

图1 不同年份船舶硫含量标准

随着船舶尾气排放标准的提高,使用更低硫含量的燃油意味着将花费更高的燃油成本,在这样的形势下,尾气清洗系统装置(EGC)因此出现,也就是俗称的脱硫塔。

从脱硫塔的洗涤水排放形势上分类EGC系统可以分为开放式(open loop)脱硫塔、封闭式(closed loop)脱硫塔和混合式(Hybrid)脱硫塔。

1、开放式脱硫塔

开放式脱硫塔适合用于海水区域,利用弱碱性的海水对含有硫氧化物和氮氧化物的尾气进行中和、吸收,对尾气中的烟尘进行洗涤。洗涤后的水经过PH值检测符合标准后向舷外进行排放。优点是成本低,结构简单。缺点是耗能大,洗涤水直接排放入海存有争议,不少国家和港口限制使用。我国ECA的港口水域和渤海水域目前已经禁止开放式脱硫塔的使用,船舶若安装开放式脱硫塔进入上述区域应预先执行高硫油换低硫油的转换操作程序。

图2 开放式脱硫塔原理图

2、封闭式脱硫塔

封闭式脱硫塔适用于淡水和港内水域,将碱性化学物质混合入洗涤水,对船舶尾气进行洗涤,将脱硫塔中的洗涤水排入船上收集柜,等待岸上或者第三方接收。优点是不受海水碱度的影响,且不污染海洋。缺点是安装和营运成本高。

图3 封闭式脱硫塔原理图

3、混合式脱硫塔

混合式脱硫塔集合了开放式脱硫塔和封闭式脱硫塔的优点,可以直接利用海水洗涤并检测合格后直排,也可以在淡水和港内水域利用碱性化学物质混合洗涤后船上收集。优点是可灵活切换,优势互补。缺点是成本高,系统复杂。

图4 混合式脱硫塔原理图

EGCS洗涤水成分及危害分析

1、洗涤水对海洋生物的影响

由于航运业对EGCS的使用逐步增长,根据国际海洋考察理事会(ICES)提案提供的研究表明EGCS排放的洗涤水中含有多环芳烃、重金属、硝酸盐等,可能造成毒害海洋生物、生物富集、海洋酸化、富营养化等方面的危害。洗涤水中化学物质对海洋生物具有致死或半致死效应,并可能通过生物积累、酸化、富营养化等效应造成影响的扩大。

2、洗涤水排放对海水酸化的影响

根据比利时在提案中介绍的2020年在北海南部EGCS洗涤水排放对海水酸化的影响研究表明,通过海洋生物地球化学模型和现实SOx排放情景模拟,船舶活动产生的硫氧化物对英吉利海峡和比利时北海南部海域的海洋污染都造成潜在影响。近海或远海海水的PH值均出现下降。使用开放式和混合式EGCS的船舶营运,可能导致研究区域海水PH值下降至少0.004,如在航运繁忙的区域可能下降0.031或更多。有关模型表明,随着海上交通的发展和更多船舶装备EGCS,对海洋酸化的影响将进一步持续增加。

成员国对洗涤水的看法及相关处置

1、使用低硫油,禁用EGCS

国际海洋考察理事会ICES提出了以下建议:一是航运业迅速全面转用清洁的低硫燃料,如馏分油、LNG、生物燃油等,从而不使用EGCS而满足硫排放限制。如上述建议不可行,则建议避免将EGCS洗涤水排入海洋环境,如使用闭式EGCS,由港口接收设施接收其残余物等。二是在能够全面禁止排放EGCS洗涤水前,建议禁止将洗涤水排入特别敏感海域(PSSA)和特殊区域(SA),对排放洗涤水中的污染物设置严格的限值,研究制定洗涤水中污染物的测量、监测、报告标准和规程。

2、对EGCS洗涤水采取统一且明确的监管措施

奥地利、法国、德国等欧洲27国及欧盟委员会提议修订“评估和统一EGCS排放洗涤水的规则和指南(包括排放条件和排放区域)”的工作范围草案。认为采取统一且明确的监管措施控制EGCS洗涤水的潜在污染、同时减轻业界和主管机关的经济负担具有紧迫性。

3、评估和统一EGCS排放洗涤水的规则和指南

地球之友、绿色和平组织等环保组织认为,EGCS排放洗涤水不仅将污染引入海洋环境,且对温室气体减排并无益处,并可能违反《联合国海洋法公约》第195条关于“不将损害或危险转移或将一种污染转变成另一种污染的义务”。提案建议将第1.23条产出改为“评估和统一EGCS排放洗涤水的规则和指南,包括是否允许排放、允许排放的时间和地点”。

笔者认为,因各国的实际情况不同,全面禁止使用EGCS是不现实的。但是,洗涤水中确实存在着危害海洋的有害物质,那么,如何有效降低危害?

笔者建议:

一是建议禁止将洗涤水排入特别敏感海域(PSSA)和特殊区域(SA);二是对船上脱硫塔洗涤水在线监测的依据加强研究。我国深圳海事局组织开展了3艘在航船舶10个脱硫塔洗涤水样品环境影响的试验和研究,实验发现以《2020废气清洗系统导则》草案中“菲当量”作为船上脱硫塔洗涤水在线监测的依据,在线监测得到的多环芳烃(PAH)浓度与实际PAH浓度存在较大的差异。采用“菲当量”得到的在线监测PAH浓度与实验室检测得到的数据会存在较大差异,并注意到脱硫塔洗涤水PAH组分中,PAH的烷基取代物比相应的母PAH浓度更大。因此采用何种方式对船上脱硫塔洗涤水在线持续监测对于洗涤水能否达标排放至关重要。三是完善EGCS排放洗涤水的规则和指南(EGCS系统导则相关文件以及来自MEPC 75会议的关于EGC及燃油硫含量相关文件被推至MEPC 77会议审议),对处理过的洗涤水中的污染物含量进行严格监测,设置严格的限值,制定洗涤水中污染物的测量、监测、报告标准和规程。