CC BY
314
Горбонос В.А.
МЕРОПРИЯТИЯ ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ЗАЩИТЫ МОРСКОЙ АКВАТАРОИИ ОТ ЧУЖЕРОДНЫХ ОРГАНИЗМОВ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ И СБРОСАХ БАЛЛАСТНЫХ
ВОД
. f • Общие сведения
В результате судоходства на судах, помимо перевозимых грузов, также путешествуют «безбилетные пассажиры» - многочисленные живые организмы. Их можно обнаружить как внутри судна - в балластных танках, так и снаружи - на корпусе. В воде и осадках на дне балластных танков «путешествуют» самые различные виды - микроорганизмы, водоросли, морские беспозвоночные и даже рыбы. Таким образом, организмы перемещаются в новые для них местообитания, появляются там, где их раньше не было, и куда не смогли бы проникнуть естественным путем. Такие виды, сознательно или непреднамеренно перенесенные человеком за пределы их ареалов, называются «чужеродными».
Чужеродные виды, попадая в новые регионы, могут оказывать различное влияние на местную экосистему. Они могут быть патогенами или паразитами, выделять ядовитые вещества, конкурировать с местными видами за место обитания и пищевые ресурсы, приводить к снижению численности местных видов, менять круговорот веществ и энергии в пищевой цепи и, в конечном итоге, приводить к необратимым последствиям в экосистеме.
В балластных танках судов по всему миру ежегодно перевозится из одного места в другое около 10-12 миллиардов тонн воды. В каждый отдельный момент времени в мире перевозятся в балластных водах особи около 4500 видов. Если бы все эти организмы были бы выпущены в новую среду, то они могли бы привести к непредсказуемым и необратимым изменениям в морской экосистеме, а также причинить существенный экономический ущерб. Кроме того, известны случаи обнаружения в балластных водах опасных для человека патогенов, например, холеры. По оценке Международной морской организации (International Maritime Organization, ИМО), вторжение чужеродных видов является одним из факторов, несущих наибольшую опасность для морей планеты. В экосистемах с пресной водой вторжение чужеродных видов является вторым по важности фактором в уменьшении видового разнообразия после разрушения мест обитания. Вторжение чужеродных видов и борьба с его последствиями обходится очень дорого. Суммы, потраченные в 2002 году на борьбу с чужеродными видами (как в водной среде, так и на суше) или на ликвидацию причиненного ими ущерба, оцениваются в размере 5% мирового ВНП.
Хронология введения в действие различных национальных правил
Отсутствие обязательных международных правил привело к созданию ряда национальных и региональных правил. В связи с этим судовладельцы вынуждены связываться со своими местными агентами для получения самых свежих правил перед входом в территориальные воды.
Вот хронология введения собственных правил некоторыми странами за последние годы:
1989 год - Канада ввела стандарты по смене водяного балласта перед входом в Великие Озера и реку Святого Лаврентия;
1989 год - ввод в действие правила об обязательной смене балласта в водах Черного моря при следовании в порт Одесса, а также запрещение сброса балласта в портах Николаев и Херсон;
1990 год - в США принят закон о предотвращении ущерба, вызванного водными организмами неместного происхождения (Non-indigenous Aquatic Nuisance Prevention Control Act). В соответствии с этим законом были введены обязательные требования по смене балласта в открытом океане для судов, следующих в Великие Озера и вверх по реке Гудзон, а кроме того - создана специальная комиссия по оценке ущерба от водных организмов;
1992 год - Австралия установила правила об обязательных донесениях о выполнении рекомендуемых требований обработки балласта;
1994 год - Израиль выдвинул условия, согласно которым суда, производящие балластные операции вблизи израильского берега или в портах Израиля, должны перед этим произвести смену балластной воды в открытом океане вне пределов Средиземного или Красного морей;
1995 год - в Чили введено правило по смене балласта для судов, посещающих чилийские
порты;
май 1996 года - введены требования для нефтяных танкеров, вывозящих экспортную нефть из портов Аляски за пределы США, - теперь они обязаны производить смену балласта в открытом океане на обратном балластном переходе (суда прибрежного плавания, перевозящие сырую нефть, освобождены от выполнения этих требований);
26 октября 1996 года - Конгрессом США принят Национальный акт о вредных организмах (National Invasive Species Act - NISA). Этот закон не только подтвердил требования принятого ранее закона (см. выше), но и распространил требования в отношении балласта на все воды США. В соответствии с этими требованиями введен режим обязательной смены балласта.
1 июля 1999 года - вступили в силу временные требования, введенные Береговой Охраной США на основании закона NISA-96. Эти требования дополняют существующие правила, относящиеся к экосистеме Великих Озер, которые устанавливают основные рекомендуемые положения по обработке балластных вод. Теперь эти правила распространяются на все воды США и включают требования по составлению донесений о смене балласта.
1998 год - Новая Зеландия обязала все суда, сбрасывающие балласт в территориальных водах этой страны, производить смену балласта в открытом океане;
1 июня 2000 года - в Калифорнии вступает в силу закон в отношении балластных вод.
Июль 2000 года - в штате Вашингтон вступил в силу закон о балластной воде, в соответствии с которым все суда (в том числе и каботажные) должны в обязательном порядке производить смену балласта не ближе 50 миль от берега.
1 января 2001 года - в Калифорнии вступают в силу дополнительные требования, в соответствии с которыми, в частности, с каждого судна взимается балластный сбор 400 долларов США за каждый рейс.
Июль 2001 года - в Австралии введены требования о смене балласта, документировании всех операций с балластной водой, удалении осадков из балластных танков. С этого времени сброс балласта можно производить только по письменному разрешению карантинных властей. Введено понятие «танков повышенного риска» и категорически запрещен сброс балласта из таких танков (имеются ввиду в первую очередь танки, обработка балласта в которых не производилась - воду из таких танков можно только перекачивать в другие танки).
Подобные правила действуют также в Аргентине и некоторых других странах, количество которых постоянно растет.
Из перечисленных национальных требований особый интерес представляет закон Соединенных Штатов NISA-96. Хотя некоторые его положения и носят рекомендательный характер, соблюдению всех положений этого закона Береговая Охрана уделяет пристальное внимание.
Судовладелец или оператор судна с балластными танками, входящего в воды США извне исключительной экономической зоны, должен предоставить американской Береговой Охране соответствующие документы, подтверждающие существующую на судне практику по обработке балласта. При этом следует учитывать, что требования по смене балласта применяются даже если судно следует из одного американского порта в другой, но при этом покидает исключительную экономическую зону.
По прибытию в американский порт все суда, имеющие балластные танки, должны представить донесение об операциях с балластом. В этом документе должны содержаться точные географические координаты и тщательное описание каждой проведенной операции с балластом. Для упрощения бумажной отчетности, ведущейся капитаном, Береговая Охрана США постаралась максимально упростить форму такого донесения. Для обнаружения неправдивых донесений Береговая Охрана разработала методику проведения анализов водяного балласта, позволяющих идентифицировать где был принят балласт: в прибрежной зоне или в открытом океане.
В качестве альтернативы смене балласта в открытом океане закон NISA-96 предусматривает возможность химической или механической обработки водяного балласта таким образом, который правительство США сочтет удовлетворительным.
Международная конвенция
Балласт обеспечивает остойчивость судна, когда оно идет с неполной загрузкой, т.е. его безопасность в море. При погрузочно-разгрузочных работах в портах невозможно избежать,
соответственно, сброса и закачки забортной воды в балластные танки. Это - повседневная и неотъемлемая часть судоходства. Поскольку суда могут перевозить балластные воды через очень большие расстояния, пересекая океаны и моря многих государств, решение проблемы чужеродных видов также должно быть глобальным и охватывать как можно большее число государств.
Так как балластировка судов является в настоящее время неотъемлемой частью морских перевозок и избежать этого процесса невозможно, то основным путем пресечения распространения нежелательных микроорганизмов является предотвращение их сброса с судов в портах. Именно с этой целью, в рамках ИМО была принята новая Международная конвенция о контроле судовых балластных вод и осадков и управлении ими, которая состоялась 9-13 февраля 2004 г.
1 [роек! ука инноп Конвенции в шчение ряда jici рафабашвался в рамках. Коми i cía по шише морской среды (КЗМС) ИМО, а последние годы являлся приоритетным вопросом ею повестки дня.
В настоящее время не существует международных правил по контролю над переносом и внесением вредных водных и паю1енных ор!анш\юв посрсдспюм водяною балласка судов.
Водяной балласг необходим для безопасной и эффективной эксилуаопии современною судна, но в то же время он может представлять серьезную угрозу жологии, экономике и здоровью. Внесение нежелательных видов в новые экосистемы признано международным сообществом одной и i угроз Мировому океану.
Основная цель данной конвенции состоит в уменьшении интродукции чужеродных видов через судовые балластные танки. Конвенция вводит обязанности не только для владельцев судов и государств, под флагами которых плавают суда, но и для портов.
Выполнению конвенции содействуют 15 технических инструкций, например, инструкция о том, как порты должны контролировать суда, каким образом производить замену балластных вод или их сдачу в портах, как брать пробы балластной воды и осадков и т.д.
Замена балластных вод
Согласно конвенции, каждое судно должно вести журнал балластных вод, в котором необходимо отмечать, среди прочего, место забора балластной воды в судно, факт замены балластной воды и место совершения замены.
Согласно конвенции, замену балластных вод можно производить на расстоянии не менее 200 морских миль от суши и на глубине не менее 200 метров. Если это не представляется возможным, то балластные воды должны быть заменены на расстоянии 50 морских миль от суши на глубине 200 метров. Если и такой вариант невозможен, то государства должны указать участки, на которых разрешается смена балластных вод. Морские участки для смены балластных вод должны быть отобраны таким образом, чтобы смена балластных вод на этих участках наносила наименьший вред местной экосистеме. При определении таких участков следует учитывать, что для смены балластных вод судно, согласно конвенции, не может существенно отклоняться от своего запланированного маршрута.
Обычно балластные танки заполняются водой в портах. Во взятой на акватории порта воде большинство видов приспособлено к жизни в прибрежных водах, в которых соленость воды обычно невысокая. Если организмы прибрежных вод будут выпущены с балластными водами в открытом море, то, вследствие того, что воды открытого моря более соленые, прибрежные виды, скорее всего, здесь погибнут. Таким образом, они не смогут стать существенной угрозой для местной экосистемы. В то же время следует проявлять осторожность и не производить смену балластных вод в районах, в которых идет размножение водорослей - «цветение воды». Поскольку среди водорослей способных вызывать «цветение воды» большинство видов являются потенциально ядовитыми, в балластные танки судна может попасть их огромное количество.
Замена балластных вод является сложным процессом, который для больших судов может продолжаться 1-3 дня. Балластные воды можно менять только при благоприятных погодных условиях, чтобы обеспечить безопасность судна и экипажа.
Конвенция предусматривает два этапа в режиме обработки балластных вод. Цель первого этапа применения конвенции состоит в том, чтобы суда меняли в открытом море не менее 95% воды в своих балластных танках. В этом случае живые организмы в балластной воде в основном состояли бы из организмов, живущих в открытом море, вероятность выживания которых в портовой воде с пониженной соленостью была бы значительно меньше. Исследования показали, что для достижения
этой цели требуется менять балластные воды три раза. На первом этапе применения конвенции государства также должны определить специальные участки для замены балластных вод.
Для второго этапа применения конвенции была поставлена цель, согласно которой процент содержания живых организмов в судовой балластной воде был бы ниже определенной величины. Для достижения этой цели все используемые в морских перевозках суда должны быть оборудованы технологией обработки балластной воды, которая может основываться на химических, физических, биологических или механических процессах. В зависимости от года изготовления судна и размера его балластных танков, судно обязано соответствовать требованиям второго этапа не позднее 2016 года.
Обработка балластных вод
Для уменьшения количества живых организмов в балластных водах ниже допустимого значения каждое судно должны иметь на борту план обработки (в настоящее время - смены) балласта. Такой план должен будет обеспечивать высокий процент водообмена, минимальное количество осадков в танках, при обеспечении минимальных скручивающих и перерезающих моментов, а также опасности образования волн внутри танков и перепрессования их. Обработка балластных вод обычно является очень дорогим и сложным процессом, особенно в случае больших балластных танков. Для небольших судов были предложены различные теоретические возможности -нагрев воды, фильтрация, озонирование, обработка химикатами, ультрафиолетовым излучением или ультразвуком, обогащение воды азотом, в результате чего присутствующие в ней живые организмы погибают из-за возникшей нехватки кислорода, и многие другие возможности. К сожалению, пока нет универсального метода, который был бы применим ко всем судам. Очевидно, что для каждого судна придется принимать отдельное решение о том, какой метод оптимален именно для этого судна. В основном, это будет зависеть от размера балластных танков, однако ряд других факторов также должен будет учитываться.
Контроль балластных вод
Согласно конвенции, государства должны назначить учреждение, ответственное за отбор и анализ проб сбрасываемых балластных вод. Из каждого балластного танка требуется взять три пробы для оценки соответствия балластных вод установленным требованиям. В подобных пробах специалисты этого учреждения должны устанавливать виды организмов различного размера и анализировать их численность. Однако ситуация осложняется тем, что пока не выработано единой методики взятия проб. Существенные проблемы могут возникнуть и при анализе проб. Так, не всегда возможно определить вид водорослей в период покоя. В зависимости от региона происхождения балластной воды в ней могут быть представлены виды, незнакомые специалистам государства назначения судна. Пробы должны быть взяты во время сброса балластных вод, поэтому результаты будут получены только после сброса и применять защитные меры будет уже поздно. Поэтому крайне необходим обмен информацией между портами, чтобы в следующем порту назначения судна было заранее известно, что в порт прибывает потенциально проблемное судно.
Заключение
Выполнение конвенции ИМО о контроле балластных вод будет непростой задачей. Конвенция налагает ряд существенных обязанностей, как на государства, так и на суда. С применением конвенции также связаны административные и институциональные изменения. С другой стороны, необходимо оценить возможный экологический и экономический ущерб, которым сопровождается продолжающаяся интродукция чужеродных видов. В случае чужеродных организмов ситуация осложняется тем, что не всегда возможно точно оценить причиняемый морской среде вред, который может проявиться только спустя десятилетия, когда чужеродный вид приспособится к местным условиям и начнет активно размножаться. Подводя итог, следует отметить несомненную целесообразность мер, направленных на предотвращение риска новых инвазий, по сравнению с относительно бесплодной борьбой с последствиями, вызванными уже вселившимися чужеродными видами.
ЛИТЕРАТУРА
1. 1st International Ballast Water Treatment Standards Workshop Report. IMO London 2001
2. Alien invaders - putting a stop to the ballast water hitch-hikers. Focus on IMO. London 1998
3. Regional Tanker Ballast Water Management & Technologies. Seminar papers. 16-18 December 2002. Dubai, UAE
4. Международная конвенция о контроле судовых балластных вод и осадков и управлении ими. ИМО Лондон-2004.
Фершалов Ю.Я., Фершалов А.Ю., Акуленко В.М., Фершалов М.Ю., Цыганкова Л.П.
ПЕРСПЕКТИВНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МАЛОРАСХОДНЫХ ТУРБИН
Актуальность исследований в области малорасходных турбин (МРТ) определяется направленностью на решение проблем экономики и организации промышленности, заложенных в "Основах политики Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 года и дальнейшую перспективу" "Приоритетных направлениях развития науки, технологий и техники Российской Федерации" и "Перечне критических технологий Российской Федерации", утвержденных Президентом РФ 30.03.2002г. № Пр-576 /1-3/.
В документах содержится два направления, к ним относятся: разработка и внедрение энергосберегающих технологий производства электроэнергии и тепла на органическом топливе за счет повышения эффективности использования, в том числе интеллектуальной собственности, результатов научной и научно-технической деятельности.
В условиях современной рыночной экономики, когда затруднены прогнозные технико-экономические оценки, ответ на вопрос о коммерческой эффективности необходимо искать не только и не столько в области экономических взаимоотношений, а в направление технических решений.
В основе технического перевооружении страны должно быть создание и совершенствование таких конструкций машин, которые, обеспечивая высокие технические показатели, приведут к рациональному использованию и сокращению расходов сырья и энергии. Эти обстоятельства полностью относятся к турбинам, которые за последние несколько десятилетий нашли весьма широкое применение в различных областях народного хозяйства.
Газотурбинные двигатели (ГТД) обладают рядом преимуществ [1] перед обычными двигателями внутреннего сгорания (ДВС): малые габариты (если при равной мощности габаритный объем карбюраторного ДВС принять за 100%, то у дизеля этот показатель составит 144%, а у ГТД -только 28%), малая масса (порядка 0,5 кг на 735 Вт, что в 2 раза меньше лучших образцов карбюраторных ДВС), высокая плавность хода (отсутствуют части, совершающие возвратно-поступательные движения, как у обычных ДВС), простота конструкции (общее число деталей ГТД составляет около 200, а карбюраторного ДВС - около 900 единиц), надежность пуска при низких температурах, меньшая токсичность отработавших газов, более благоприятная тяговая характеристика.
Турбостроение сегодня относится к наиболее науко- и капиталоемких отраслей машиностроения, а растущие требования к эффективности и надежности турбомашин и расширение диапазона параметров и условий эксплуатации паровых и газовых турбин создают предпосылки для их непрерывного конструктивного и технологического совершенствования.
Особенности рабочего процесса турбины позволяют получать большие мощности при умеренных габаритах, высоких КПД и мощности на единицу веса, которые повышаются с ее мощностью [2]. Эти свойства позволяют успешно применять турбины в стационарной энергетике для мощных агрегатов, вырабатывающих электроэнергию до 1200 тыс. кВт и выше. В этом случае даже малое снижение КПД турбины ведет к колоссальному увеличению абсолютного расхода топлива.
При создании современного газотурбинного двигателя обеспечение высокого КПД газовой турбины является важнейшей задачей, так как величина КПД значительно влияет на удельный расход топлива в двигателе, в особенности на крейсерских режимах [3].
