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随船舶压载水造成的海洋物种对海洋环境的侵害,已被全球环境基金组织(Global Environment Facility简称GEF)确认为危害海洋的四大威胁之一。其它三大威胁是:陆源海洋污染、对海洋生物资源的掠夺性开发利用和海洋栖息环境的物理性改变和破坏。 为有效实施船舶压载水的管理及控制,世界环保基金组织、联合国计划开发署及国际海事组织(GEF/UNDP/IMO)联合实施了全球压载水管理项目(GloBallast programme),并在全球范围内选择发展中国家的6个港口作为演示地,其中大连代表东亚地区,为6个演示地之一。该项目从2000年3月正式启动,已于2004年12月结束。 本文所研究的课题是全球压载水管理项目中国项目的第1B4C项。获得了GEF/UNDP/IMO和中远集团公司的资金支持。本文研究的目的在于,一方面探索电解灭除海洋微生物的机理,另一方面在于解决电解处理船舶压载水的实际应用问题。 本文对电解法处理船舶压载水的机理做了理论分析,明确了电解处理船舶压载水的机理不是纯一机理,而是综合作用,不单是多种氧化剂包括HClO分子,O·,OH·等联合作用,还包括电场的作用。澄清了以往认为纯粹是次氯酸分解释放单原子氧杀灭微生物的错误概念。 通过大量试验,证明了电解法处理船舶压载水的有效性。所作试验包括:(1)原生海水的直接电解;(2)含不同卤虫浓度的海水直接电解;(3)含不同浓度的单种藻(小新月菱形藻/叉边金藻/塔胞藻)的海水直接电解(定性分析);(4)含不同浓度的单种藻(盐藻、扁藻及小球藻)的海水直接电解(定量分析)。对试样的分析包括但不限于:水生生物死活的鉴定、杀灭率及不同时段的余氯。 在大量试验数据的基础上,采用非线性拟合方法,通过专用数据分析软件的分析,得出电解处理船舶压载水过程种余氯衰减的动力学模型,即y=a/(1+bt)。且总结出二级模型参数a的初始值通常比理论值稍大。 通过试验,建立了电解灭除两种藻类的动力学模型。对浓度为33.3x107/L的小新月菱形藻,其电解灭除动力学模型可用CA=32.66e-0.58tx107表示,对浓度为106×106/L的叉鞭金藻,其电解灭除动力学模型可用CA=100.63x106/(1+1.97t)表示。 采用实验室金属静态挂片试验的方法,研究了电解处理对压载舱壁的加速腐蚀的影响,证明了以初始余氯浓度为5mg/L处理时,室温下12小时内腐蚀加速不超过35