船舶排放的废气废水对海洋浮游生物造成严重影响
2022-01-10 14:52 | 国际船舶网 船舷内外
近些年,随着减少航运业硫磺排放国际要求的颁布,世界各地的航运公司在船舶上安装所谓的“废气洗涤器”进行废气处理。然而,IVL瑞典环境科学研究院和挪威极地研究所的最新研究发现,原本排放到空气中的污染物经过洗涤器处理后被释放到了海里,给海洋生态系统至关重要的成员——浮游生物——带来了严重的影响。
May 2021
为满足国际要求,安装废气洗涤系统的船舶数量在短时间内急剧增加。据估计,现在已有超过4500艘船舶配备了至少一个洗涤器。尽管当前主流洗涤器分为开环和闭环系统两种类型,但两者都是利用水冲洗船舶运行中产生的废气,并将含有污染物的废水或直接排入,或经过净化处理后再排入到海洋中。
通过安装废气洗涤系统,航运公司可在不更换更环保的燃料,而是继续使用廉价船用油的情况下,仍能满足废气排放标准而又不用考虑废水的排放问题。
对此,IVL瑞典环境科学研究院和挪威极地研究所的研究人员共同分析了处理废气后开环和闭环洗涤系统排放的废水(水样取自在北海(The North Sea)作业的船只)。尽管通常闭环系统在排放前会对废水进行净化处理,但无论是开环还是闭环系统,其排放的废水中都含有高浓度的重金属和多环芳烃。
在后续的实验中,研究人员从瑞典西海岸的Gullmarsfjorden峡湾取回桡足类浮游动物Calanus helgolandicus,并将这种浮游动物暴露在不同浓度的洗涤废水中。为保持变量的唯一性,作为对照组的浮游动物也暴露在清洁海水中进行了同样的操作。
-- IVL瑞典环境科学研究院的海洋生态毒理学家Maria Granberg表示,在Kristineberg瑞典国家海洋研究中心开展的所有洗涤废水暴露实验中,我们发现浮游生物的死亡率增加、发育受到抑制或被扰乱。洗涤废水对浮游动物的可见影响分别发生在浓度为0.04%的闭环洗涤器废水和1%浓度的开环洗涤器废水。而在对照组中,那些没有暴露在洗涤废水中的浮游生物没有死亡。
桡足类浮游动物占全球浮游生物种群数量的大约80%左右,在海洋食物链中占据关键地位,因此,本实验以其为研究对象。桡足类动物是许多仔鱼必不可少的食物,同时,它们还会对小龙虾产生负面影响,这种负面影响进而会对其他鱼类(如鳕鱼和鲱鱼)产生不利影响。
--挪威极地研究所的海洋生态学家Peter Thor表示,由于许多航线是沿着海洋环境最多样化的海岸线所运行的,因此这些航线存在严重影响海洋生态环境的巨大风险。
废气洗涤器产生的废水也可能被排放到地表水中,而地表水是浮游动物、许多鱼类和无数无脊椎动物(如贻贝、海星和甲壳动物)幼体的主要栖息地。
-- IVL瑞典环境科学研究院的海洋生态毒理学家Kerstin Magnusson表示,考虑到安装废气洗涤器装置的船舶数量正在急剧增加,一些航线的附近水域中,由船舶排放的有毒废水的浓度正在接近我们已知的会造成有害影响的浓度。
海中洗涤废水的浓度可以通过废水排放量的数据,以及排放废水与海水混合、扩散的模型来计算。但是在船体排放废水产生的有害影响会扩散到多远的距离方面,目前我们还缺乏相关研究和更确切地了解。
-- Peter Thor表示,据德国的一项建模研究估计,北海和波罗的海的有害废水的对浮游生物的负面影响水平一般可以达到我们在上述研究中得到影响水平。”
尽管我们知道废气洗涤器排放的废水对水生生态系统有潜在风险,但是对洗涤器废水毒性影响的了解却少之又少。截至目前,全世界总共只有三个科研项目对这个问题进行了研究。然而,国际海事组织(IMO)依旧决定允许船舶使用废气洗涤器。
-- Kerstin Magnusson表示,在没有进行完整的环境影响评估的情况下,就批准了废气洗涤器的使用,这十分令人担忧。
在2018-2020年欧盟资助的主要研究项目的框架内,IVL瑞典环境科学研究院调查了开环和闭环洗涤系统的环境影响及其生态毒理学后果。这项新研究发表在科学期刊《Environmental Science and Technology》中,复制下方链接在浏览器中打开:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.est.0c07805
作者:瑞典环境科学研究院中国团队