文_田杰 交通運輸部南海救助局

1 生物工程技術概述

生物工程技術發(fā)展至今僅有不足50年的歷史，但是在環(huán)保領域它卻做出了顯著貢獻，在技術層面也有較大突破?，F(xiàn)如今，形成了五大領域，包括遺傳、細胞、微生物、生化、生物反應器。遺傳也可稱之為基因工程，主要研究方向是生物體基因，技術含量高、研究難度大，但對生物工程的發(fā)展貢獻也最高；細胞工程目前仍停留在理論上，應用領域較窄；微生物也可稱之為發(fā)酵工程，研究成果主要應用于工業(yè)領域，能夠提高生產(chǎn)效率；生化研究成果主要應用于農(nóng)業(yè)領域，能夠提高農(nóng)作物產(chǎn)量；生物反應器研究領域發(fā)展時間較短，但其技術含量與重要性并不亞于前4個領域，生物反應器發(fā)展對科學技術依賴程度較高，研究成果也主要應用在高新技術領域。

在船舶防污染中融合生物工程技術是近幾年出現(xiàn)的生物工程技術的又一應用與發(fā)展方向。結合相關試驗與實踐工作，相關研究發(fā)現(xiàn)在船舶防污染中應用生物工程技術能夠起到較高的成效，同時還有助于解決較難解決的污染防治問題。生物工程技術通過生物抑制污染源進一步擴散解決了環(huán)保問題，具有從本質上防船舶污染的功能。應用該技術具有以下優(yōu)勢：第一，沒有影響海洋生態(tài)平衡；第二，對海洋環(huán)境的影響微乎其微；第三，防治效果顯著。

2 船舶污染種類概述

從船舶污染產(chǎn)生的原因可以將其分為排放性污染與事故性污染兩類。排放性污染，包括船舶運行過程中產(chǎn)生的污水、垃圾。根據(jù)所排放垃圾的性質可以對船舶污染進行深入劃分，包括污水污染與垃圾污染。例如，生活垃圾、廢棄工具、油污等。事故性污染，主要是指運輸有毒有害物質的船舶在航行期間因不可抗力或者自身疏忽而導致發(fā)生船舶事故，包括觸礁、爆炸、擱淺等，造成有毒有害物質泄漏流入海洋，污染環(huán)境。事故性污染出現(xiàn)有偶發(fā)性，需要特定條件，雖然數(shù)量較少，但由于其具有較高的不確定性，因此通常污染面積大、處理難度高、污染程度高。

3 生物工程技術在船舶防污染中的應用分析

3.1 應用于防治船舶污水污染

船舶是水上通行、運輸?shù)闹匾煌üぞ?，若船舶在航運期間持續(xù)污染海洋資源，則會造成難以估計的污染，破壞生態(tài)平衡。我國目前相關監(jiān)督管理機制較為松散，船舶污染問題愈加嚴重，不同區(qū)域有不同表現(xiàn)形式。必須重視將生物工程技術應用于其中，分解污水中的有毒有害物質，防治污水帶來二次污染。

現(xiàn)階段，利用生物工程技術處理污水的步驟如下：首先利用船舶內部的機械設備將污水進行收集匯總，然后對污水進行簡單的靜置、沉淀以及過濾等操作，將污水之中的大塊固體污染物分離開來，再將剩余的污水導入儲存柜，在儲存柜之中利用生物技術對污水進行曝氣、污染源分離以及消毒等操作，最后利用MBR技術對剩余的污水處理，使得處理后的污水可以在滿足排放基本指標后排入海水，實現(xiàn)污水有效處理的目的?，F(xiàn)如今常見的船舶污水生物工程設備有Io-Compact系列產(chǎn)品、英國HAMWORTHY企業(yè)超三叉機系列裝置，以及東方船舶公司的SWCB、SWCM污水處理器都是生物工程技術在船舶污水處理方面的典型應用。

3.2 應用于防治船舶白色污染

船舶中的白色污染同生活中的白色污染相同，都是指塑料污染。由于分解塑料的難度極高，且回收成本較大，因此一直是“白色污染”的治理難點。船舶白色污染亦然，塑料的存在加深了船舶對海洋污染程度。

在船舶運行期間應當在船舶內部及時設立專門白色垃圾存放點，并且組織專業(yè)的白色垃圾處理隊伍。根據(jù)現(xiàn)階段的生物工程技術水平，可以實現(xiàn)利用細菌或者真菌對船舶內的白色垃圾進行快速降解，當真菌或者細菌與白色垃圾接觸時便可以對垃圾內部結構進行調整，使得白色垃圾可以最快速度轉變?yōu)閷Νh(huán)境無害的物質，進而實現(xiàn)船舶白色污染的防治。另外船舶內部的垃圾處理人員可以通過細菌培養(yǎng)技術實現(xiàn)此種有益菌的快速繁殖，實現(xiàn)生物菌落的良性循環(huán)，保證對塑料一類的垃圾進行實時降解，提高船舶運行時對環(huán)境的友好程度。

3.3 應用于防治船舶固體污染

工業(yè)廢棄物、生活垃圾等固體污染物質所帶來的污染對海洋環(huán)境也有十分巨大的破壞性。傳統(tǒng)方法處理船舶固體廢棄物多為填埋方式，但該方式明顯不適用于船舶航行環(huán)境。

將固體廢棄物拋擲到海洋，即使海洋自身有降解功能，但周期十分漫長，且容易對海洋生命體造成威脅，加深對海洋環(huán)境的污染，因此絕對不能將固體廢棄物拋擲到海洋。

現(xiàn)階段利用當前的生物工程技術可以對船舶內部有回收價值的固體廢物進行生物降解，船舶內部的大部分固體垃圾可二次回收，還有一部分不可回收的固體垃圾可以通過一些特殊的菌落將固體垃圾中的可N、P等肥料元素提取出來，用于農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)肥料。

所以在生物工程技術的理念下，應該及時將船舶的內部所儲存的固體垃圾進行匯總分類，當船舶?？堪哆呏?，組織人員對此類固體廢物進行收集，運用特定菌落加以處理，使得其中的肥料元素可以以其他可利用的形式轉換出來。將其運用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之中，不僅可以減少船舶運行過程中對環(huán)境的污染，而且還可以實現(xiàn)各種資源的最大化利用，滿足了時代要求。例如：我國上海征洋船舶公司ZYHLS63系列產(chǎn)品就具有相關功能，可以對船舶固體廢棄物進行及時粉碎處理，并且利用菌落將內部的有益元素提取出來，用作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)了資源的良性循環(huán)。

3.4 應用于防治船舶其他污染

處理船舶污染的傳統(tǒng)方法可以分為兩大類，即物理處理技術與化學處理技術。其中化學處理技術應用效果更好，但是具有操作難度高、條件差等缺點，同時又存在二次污染的風險，因此往往難以達到保護環(huán)境的要求。物理處理技術也存在二次污染、處理效率低等問題。

生物工程技術目前還能夠用于下述幾方面。

船舶油污染防治。船舶運輸油性物質，一旦出現(xiàn)污染對海洋環(huán)境極具破壞性。應用生物工程技術的原理是，采取微生物降解的方式把油性大分子降解為油性小分子，再降解為水與二氧化碳，確保得到的產(chǎn)物經(jīng)濟、安全，同時沒有二次污染的風險。此種方法已經(jīng)可以實現(xiàn)普及，技術比較成熟，可以做到對油污染的有效防治。

船舶生物附著污染防治。船舶底部長期在水中，容易附著大量污染物質，阻礙船舶航行，為了提高船舶航行速度，節(jié)約燃料，應用生物工程技術緩解附著效果十分顯著。當前，工作人員可以利用海洋生物先天的防范污染損害天性，激活海洋生物先天防御機制，通過提煉和分離具有防止污染的活性物質，制作有效的消除附著生物的試劑，對船舶生物附著污染進行有效處理。

船舶大氣污染防治。船舶在航行期間會產(chǎn)生大量廢煙氣，其進入海洋上空，海洋大氣中會因此而含有大量有害氣體，對動植物、人類均產(chǎn)生有所危害，同時不利于保持海洋生態(tài)平衡。應用生物技術能夠達到良好的處理效果。其原理是依托于微生物生化功能，將其降解成為無害、少害物質，進而實現(xiàn)防治污染的效果。

4 生物工程技術防治船舶污染應用發(fā)展展望

4.1 在艙底污染方面

目前，國際社會已經(jīng)研發(fā)出了艙底油水破乳技術，有助于船公司高效處理艙底污染。能夠應用該技術的裝置已經(jīng)投入使用。裝置主要依托于分離法，通過裝置分離艙底油污與水分離。應用該技術需要采用傳統(tǒng)的分離-吸附-膜分離方法?？梢蕴剿鲬冒焉锕こ碳夹g融于其中，在破乳技術的基礎上，總結相關經(jīng)驗加大研究力度，將其作為該技術的發(fā)展升級方向。另外，對于目前應用較為成熟的技術，應當注意考慮把生物工程加入其中的改良優(yōu)化方案。

4.2 在污水處理方面

從生物降解的角度看，船舶污水污染防治技術發(fā)展趨勢如下。第一，目前存在的生化技術污水防治應當建立發(fā)展于生物降解技術之上，應用斜斗把泥、液分離，之后在澄清液中加入消毒藥劑，之后再將其排放，或者采用膜組件的方法進行過濾再排放。船舶公司應用該技術若不能構建完善的系統(tǒng)，則很可能出現(xiàn)排水不達標問題，進而污染海洋環(huán)境，抑或是對膜組件產(chǎn)生較高污染，進而提高維護成本。對此，在生物工程技術的基礎上，可以探索研究應用電化學防治污水污染的技術。第二，除了電化法取代生化法外，還可以在原有技術之上改良曝氣室強化氧化能力，提高物質生化降解能力。