远洋船舶压载水净化和水上溢油应急处理关键技术研究——
书写环境友好型社会水上环保新篇章

　　近年来，伴随着国家社会经济和海运业的繁荣与发展，船舶大型化和石油水运量的显著增大，重大溢油事故和远洋船舶压载水外来生物入侵事件将产生更大的海洋生态环境污染损害及其环境灾害风险隐患。虽然我国在船舶防污染方面取得了一定进展，但船舶压载水净化和溢油应急处理技术仍严重落后，难以适应保护海洋生态环境和海上运输安全的需要。《远洋船舶压载水净化和水上溢油应急处理关键技术研究》项目则通过自主创新、引进吸收再创新和集成创新相结合、基础研究与应用示范研究相结合，构建我国远洋船舶压载水净化和水上溢油应急处理的技术支撑体系。
努力研发获取压载水处理自主知识产权
　　远洋船舶压载水净化处理关键技术研究项目包括《远洋船舶压载水快速检测技术》、《远洋船舶压载水物理净化处理技术》和《远洋船舶压载水羟基自由基处理技术工程示范》三个方面研究。
　　《远洋船舶压载水物理净化处理技术》由中远集团承担，清华大学、中国航海学会、大连海事大学、北京海兰信数据公司、山东威达机械股份有限公司作为项目研究的参与单位。课题研究目标为：研制开发拥有我国自主产权的，满足《国际船舶压载水和沉积物管理与控制公约》和其他区域性压载水排放标准的水处理技术及设备，形成目标产品，提升我国履约能力，满足国内外运输企业和造船业的技术市场需求。本课题重点解决适于船载特点的产品小型化、低成本、可靠性高的系统设计、制造、使用及产品化等主要问题。实现大流量低阻力海水细微颗粒物高效分离和海水中特征性微生物高效灭活技术的自主创新，以及用于压载水处理的成套设备产品技术的集成创新。
　　为此课题组主要进行三个方面的研究。在高效压载水前期处理技术方面，进行大流量低阻力压载水分离与过滤等装置的集成化结构设计；流体减阻技术与系统的优化；过滤处理装置快速自清洗自恢复技术；关键部件防结垢技术；预处理技术指标与后续灭活方法的匹配。在压载水水生物和病原体高效灭活技术方面，比较各种压载水处理和生物灭活方法并研发高效、经济实用的集成技术方案；研究灭活剂量控制、灭活装置内部流场调制技术；根据典型船型的配装要求，试验并确定灭活处理技术装置的运行参数、操作条件、集成方式、成本控制方案，形成环境容许的大流量灭活设备成套产品化技术。在净化处理系统自动化控制与维护技术方面，研发压载水处理故障诊断与过程监控技术，集成自动化检测、系统控制、故障特征识别等技术设计压载水处理操控系统，实现压载水处理过程控制和系统优化，满足系统长期稳定免维护的工作要求。
　　项目最终达要达到自主创新，通过规划和建立自主研发技术设备的专利格局，形成一套压载水处理自主知识产权；研发的目标产品将在中远集团所属的3类典型船舶上进行实船测试，在中远的船队中形成示范效应，以满足2009年公约生效后的履约要求，同时成本节约效果显著。
　　《远洋船舶压载水快速检测技术研究》课题由大连海事大学联合厦门大学共同承担，同时也得到了国家海洋环境监测中心、河北海事局、辽宁海事局和厦门海事局的协助和支持。
　　课题针对船舶压载水导致外来生物入侵危害海洋生态环境的现状，将研究内容确定为远洋船舶压载水快速检测技术和压载水检测标准与管理运行机制两个部分。包括建立防止船舶压载水转移外来生物和病原体的国内立法体系；制定用于压载水处理设备认可的标准和批准程序；在国际公约及导则的框架下，提出对压载水港口国管理内容及程序；制定紧急情况下应采取的措施以及采取措施的程序；建立向靠港和过往船舶提供压载水加装信息发布系统；建立压载水沉积物的处理标准；建立岸上沉积物处理设施建造标准；建立我国示范港压载水转移外来生物和病原体风险分析系统，针对不同来源压载水的危险性评估和管理方法。
　　通过本项目的实施，将有效提升我国国家级防止船舶压载水转移外来生物和病原体防控的整体技术和管理水平，加强履约能力，维护国家形象，提高在国际海事组织中的地位和作用，为我国海事主管部门执法压载水管理、保护近海海域生物多样性、预防和控制外来海洋生物入侵提供技术支撑。
　　《远洋船舶压载水羟基自由基处理技术工程示范》由大连海事大学承担。课题研究采用羟基自由基致死海洋入侵生物的技术路线，研究开发大尺度等离子体反应腔体、规模高效的羟基自由基制备、羟基自由基快速致死绿色技术模式等关键技术，开发船舶压载水羟基自由基处理技术装备，并完成在10万吨远洋船舶上应用的工程示范。
　　研制大尺度高浓度羟基自由基产生腔体，研究利用大气压强电场电离放电规模高效地生成羟基自由基的方法及其与压载水气液、液液混溶技术，建立羟基自由基处理船舶压载水的技术装备系统。研究羟基自由基致死压载水水生生物和病原体的剂量—效应动力学模型、代谢—生命状态变化机理模型以及指标因子的测定方法，阐明致死微观毒理，提出羟基自由基快速致死压载水水生物的技术模式。研发羟基溶液产生及其压载水处理的综合分析控制系统，包括：全过程自动控制压载水的排放与注入、实时监控压载水舱中的水生物并调节羟基自由基剂量，实现10万吨远洋船舶实船最优灭活控制。
　　课题研究需完成船舶压载水羟基自由基处理装备制造和10万吨远洋船舶压载水处理技术的应用示范工程，满足《国际船舶压载水和沉积物管理与控制公约》相关要求。
构建水上溢油应急处理技术支撑体系
　　《水上溢油应急处理关键技术研究》项目，包括《水上溢油遥感识别和监测技术》、《水上溢油预测预警与决策技术》和《水上溢油预测预警与决策技术》三个方面的研究。将重点突破海上溢油遥感识别与监测、海上溢油预测预警与应急决策支持、水上溢油事故应急处理等共性和关键技术，通过自主创新、引进吸收再创新和集成创新相结合、基础研究与应用示范研究相结合，构建我国、水上溢油应急处理的技术支撑体系，主要技术指标达到国际先进或领先水平。
　　《水上溢油应急处理关键技术研究》由大连海事大学作为本课题的第一承担单位，课题的实施还得到了北京航空航天大学、中国科学院遥感应用研究所、山东海事局、广东海事局的协助和支持。
水上溢油遥感识别和监测技术集成航海雷达、航空遥感和卫星遥感各自的技术优势，利用航海雷达的全天候和实时性、航空遥感的灵活性以及卫星遥感覆盖范围广、成本低、可以对任何地点进行监测等特性，实现海上污染物识别与监测的全方位覆盖、全天候运行和快速反应，及时获取污染物位置、分布、面积等信息。课题通过自主创新和引进吸收相结合，建立水上溢油遥感监测系统，可以满足国家海上石油运输安全和海洋生态与环境保护的需要，支撑国家海上溢油应急处理体系的建设。
　　通过本课题的研究，将建成1个水上溢油遥感识别与监测技术为核心的省部级重点实验室，形成我国溢油遥感监测技术研发基地。并建成渤黄海水上溢油遥感监测示范基地。
　　《水上溢油预测预警与决策技术》课题由交通部水运科学研究院作为承担单位，同时联合交通部海事局、中国海事局烟台溢油应急技术中心、深圳海事局、北京大学、国家海洋环境预报中心、中国环境科学研究院等国内权威机构协作。
　　课题主攻难题包括溢油漂移动态预报技术、敏感资源预警技术和溢油应急决策技术。课题组力争在三年时间内，在海运油品环境风化定量模型、典型海域海流预报和风海流概率预报模型、大范围溢油漂移轨迹及环境归宿快速模拟、溢油敏感资源识别分析、溢油应急专家决策与智能指挥等关键技术领域取得突破，结合北方海域、南海海区溢油漂移动态预报试点工程，研发渤海海域和珠江口水域的溢油漂移、敏感资源保护、溢油应急决策的业务化应用系统，为形成全国统一的相关技术标准和规范奠定基础。
　　《水上溢油事故应急处理技术》课题由交通部水运科学研究院作为承担单位，同时联合交通部科学研究院、中国海事局烟台溢油应急技术中心、深圳海事局、深圳市质量计量检测研究院、国家海洋环境监测中心、中国水产科学研究院东海水产研究所等国内权威机构协作。
　　课题主攻难题是水上溢油源快速鉴别技术和溢油事故污染损害评估技术。力争通过三年时间的科研攻关，在荧光和红外光谱与色质谱系统快速鉴别溢油源、溢油事故对生态环境及社会影响综合评估技术等关键技术领域取得突破，同时结合国家海事检测实验室建设和国家油污损害赔偿基金的运作示范，研发溢油鉴别、溢油事故污染损害评估的业务化应用系统，为形成全国统一的相关技术标准和规范奠定基础。
　　课题的研发以自主创新和集成创新为主，以引进应用为辅，立足于高起点和高标准，尽可能借鉴前人已经取得的科研成果和采用国际通用的标准和协议，充分利用我国现有的信息和资源，避免重复建设和低水平重复开发，力求达到世界先进的技术水平。核心技术将在试验示范工程中验证应用，促进技术不断成熟，成熟后再加以推广应用。 
　　《远洋船舶压载水净化和水上溢油应急处理关键技术研究》项目的实施，将有效提升我国国家级海上船舶污染事故应急反应系统快速反应能力与整体技术水平，加强我国履行国际环保公约的能力，维护国家形象，提高在国际海事组织中的地位和作用，为我国造船业提供具有国际竞争力的成套技术支持，保证国家海洋运输和海洋经济的可持续发展。