一、液化气在大气中的扩散-----污染
液化气排入大气中 其产生的空气污染对...造成的危害取决于液化气本身的种类、性质及其在空气中的浓度。液化气在空气中的浓度 取决于它的排放数量、排放速率以及它在空气中的稀释、扩散运动等因素。
1.气体扩散运动
(1)液化气排入大气后,是以分子等状态分布在大气中的。
(2)分子扩散是一种分子无规则运动。
(3)分子的运动总是从高浓度(分子密度高)的地方向低浓度(分子密度低)的地方输送。
(4)分子扩散的推动力可以认为是由于浓度差。
(5)在两种气体接触时,同样会产生扩散现象,两种气体都向对方渗透,最后达到均匀为止。
2.影响液化气在大气中扩散、稀释的因素
(1)风和湍流 (2)涡流 (3)逆流层
(4)浓雾 (5)排放高度(透气桅)
(1)风和湍流
空气对污染物有自然的稀释作用。
空气的流动便成风。风的流速时大时小,有阵发性,风的方向也不是固定不变,在主导方向的上下左右无规则摆动。风的这种无规则阵发性的摆动叫做大气的湍流。
湍流本身又有尺度大小和强度强弱的差异,好像由大大小小的旋涡混杂流动着,大气中的污染就是依靠风及湍流的作用进行输送、扩散和稀释的。
(2)涡流
污染事件往往就是发生在无风和不利于湍流发展的天气条件下。
湍流的尺度越大,污染物的扩散范围就越大,污染的区域亦越广,但稀释的程度亦大。
湍流的强度越强,风力越大,对污染物的扩散与稀释有利,反之,污染只能集中在某一区域,无法扩散。
通常,风速达4m/s时污染物能自然稀释,若风速低于3m/s,能使污染物移动但不容易扩散。风静止时,污染空气在水平方向上的扩散程度趋于停止。
(3)逆流层
在正常的情况下,大气对流层中的空气是上冷下热,下层热空气不断上升,使地面的污染空气得以扩散,避免严重污染。
然而,局部的上热下冷的反常现象也时有发生。这种上层气温高,下层气温低的大气层称作逆温层。纵观世界上一些著名的空气污染事件,无不与逆温层的气象条件有关。此时,地面的气流无法上升,污染物质在地面附近滞留。如果污染源继续不停地排放,污染物的浓度就会不断增高,最终达到危险的程度。
(4)浓雾
浓雾经常出现在无风的天气,浓雾犹如一层厚厚的覆盖物,把地表面牢牢地掩蔽起来,使污染气体难以向上扩散,促使空气污染的程度不断恶化。
(5)排放高度(透气桅)
液化气在空气中的浓度除与排放速率及气象条件有关外,还与它的排放高度有关。将液化气通过透气桅从高处向上排放,高度高出各种涡流区。能抵消由于液化气比空气重而有向下沉积的影响,并很便于液化气在大气中扩散。
IGC规则对船上透气桅的高度作了规定,即透气桅出口的高度应不低于露天甲板以上船宽B/3或6m(取大者),并高出工作区域和纵向步桥6m。
3.蒸气团漂流的危险及其防止
如液化气的温度低于空气中的露点液化气气体就会使空气中水气冷凝析出而呈现白雾状的蒸气团。
如果风速和湍流条件好,无逆温层的影响,液化气通过透气桅的排放,扩散是比较理想的。
如果液化气排放源比较强大,外界气象条件又不利于气体扩散,则在排放源附近区域内液化气浓度会很大。由于液化气蒸气大部分均比空气重,如果气象条件不利于液化气扩散,液化气会形成大面积的货物蒸气云团,从而对周围环境中的人员造成窒息、中毒、麻醉、灼伤、冻伤等危害。大多数液化气都是易燃易爆的,如果稀释扩散不好而形成的蒸气团,还可能会引起灾难性的火灾和爆炸。
对于浓度很高、面积很大的蒸气云团,即使飘离排放源较远的地方,仍会呈现危险状态,危险区域范围扩大,使远离排放源的人员也可能遭受危险和灾难。
在排放源附近,蒸气团的浓度可能大于爆炸极限而不致着火爆炸、但当蒸气团随着气象条件作用而漂流时,由于扩散等作用,浓度会逐渐下降,就可能在一定距离时达到爆炸浓度极限范围内,碰到火源就会爆炸燃烧。
有控制地通过透气桅排放,是控制液化气大气扩散的重要手段,有助于控制近距离空气污染。
当大气条件有利于液化气蒸发气团迅速扩散时,就允许有控制地间歇排放,防止形成大面积的蒸气云团。
当扩散条件不佳时,则停止或减少排放。
二、液化气比重和溶解度---对污染的影响
1.比重对污染的影响
大部分液化气液体比重都小于1,比水轻,不溶于水且与水无危险反应。液化气泄漏人水中后会漂浮在水面以上,易于汽化溢散,对水域造成的污染危害不大。
少部分液化气液体比重大于1,比水重,如二氧化硫(SO2)、氯气(CL2)、溴甲烷和制冷剂F—11、F—12等液货,泄漏入水中后会沉于水下,不易汽化,且本身有毒,会对水域造成严重污染。特别是有毒的液化气如氯气(CL2)和二氧化硫(SO2)还会与水起危险反应,加重对水域的污染。
液化气气体 除甲烷、氨、乙烯、氮气等四种货物蒸气比空气轻外,其余的液化气蒸气都比空气重。
对于比空气轻的液化气气体,泄漏后,由于空气浮力的作用自动往上升,易于扩散,对作业区域的空气污染不大,对船舶和人员均较安全。(这也就是LNG货物蒸气可用作机舱动力燃料,而LPG货物蒸气不允许的原因)。
对于比空气重的液化气气体,泄漏后,由于重力作用,有向下沉降的趋势,不利于液化气扩散。特别是在封闭或半封闭的处所内更是如此。即使是在开敞空间如果气象条件不好,也会难于扩散,加重对泄漏排放源周围区域的空气污染,对船舶和人员均不安全。
2.溶解度对污染的影响
32种液化气货品中:
有l/3货品不溶于水。如甲烷、乙烷、丙烯、丁烷等;
另有部分货品微溶于水。如丙烷、氯乙烯、氯乙烷等;
有l/3货品可溶或易溶于水。如乙醚、氧化丙烯、氨等等;而乙胺、乙醛、环氧乙烷等更是全溶于水。
液化气货品溶解度对水域污染有重要影响。
溶解度越高,液化气越易溶于水,对水域污染的危害就越大。
溶解度小,液化气本身易汽化,对水域污染危害就小。
属于(73/78防污公约>附则II有毒液化气液体如乙醛、乙胺、环氧乙烷它们全溶于水,氧化丙烯易溶于水,异丙胺也可溶于水。
这些货品一旦泄漏入水域中.由于其本身所固有的毒性,对水域造成的毒害将会很大。
三、有关防污染规则的介绍
1、(73/78防污公约)附则I《防止油污规则》
该规则于1983年10月2日生效。
对船舶在海上排放油类和油性混合物作了限制性规定。它规定了凡150总吨及以上的油船和400总吨及以上的非油船,应配有油水分离器和排油监控设备,规定要求150总吨及以上的油船和400总吨及以上的非油船捡验合格后,发给《国际防止油污证书》,并随船持有《油类记录簿》 。
该附则还包括油类名单、国际防止油污证书的格式和油类记录簿格式三个附录。
对于全船或部分装运散装货油的液化气船,该规则规定是等同于油船,还必须遵守该规则专门对油船制订的规定和要求。
排放含油污水时,须符合以下条件:
(1)船在批准区域内;
(2)正在航行;
(3)瞬时排放率不大于30L/n mile;
(4)污水的含油量不大于15ppm(机舱油污水含油量不大于100ppm);
(5)在距最近陆地12.0 n miles此以外(150总吨以上的油船的压舱水、洗舱水要求在距最近陆地50nmile以外);
(6)排油监控装置、油水分离装置、滤油装置或其他装置正在运转。
2.《 73/78防污公约》附则II《控制散装有毒液体物质污染规则》
该规则生效时间为1987年4月26日。
该规则规定了散装有毒液体物质的排放标准以及控制其他污染方面的要求。
该规则将散装有毒液体物质按其对海洋资源、人身健康或环境的毒害情况分成A、B、C、D四类,并列出80种已经经过评估的有毒液体物质名单及其分类,对每类物质还规定了特定排放要求。
附则II还包括了五个附录的格式等:
1.有毒液体物质的分类准则、
2.散装运输的有毒液体物质名单;
3.散装运输的其他液体物质名单、
4.散装运输有毒液体物质船舶货物记录簿
5.国际防止散装运输有毒液体物质污染证书。
3.《73/78防污公约》附则IV《防止船舶生活污水污染规则》
该附则目前尚未生效。
该附则适用于200总吨及200总吨及以上的新船,以及小于200总吨或未经丈量总吨位的载客10人以上的新船。
“生活污水”是指船上厕所、医务室、装有活动物等处所的排出物以及混合这些排出物的其他污水。
生活污水的排放标准:
(1)不得在距离最近陆地4n mile以内的海域排放生活污水,
(2)未经处理的污水只能在离岸12n mile以外排放,且排放时船的速度不低于4kn;
(3)经粉碎和消毒处理过的污水在离岸4n mile以外排放。
(4)各缔约国的船舶应对污水处理装置进行检验和发证,船舶检验合格后发给《国际防止生活污水污染证书》.
(5)各缔约国政府还应保证在港口和近海装卸站设置足够的接收设备。
4.《73/78防污公约》附则V《防止船舶垃圾污染规则》
该规则于1988年12月31日生效。对我国于1989年2月21日生效。
该附则规定了不同种类船舶的垃圾的处理办法和要求。
明确规定:
(1)海上禁止抛弃一切塑料制品。
(2)在离岸25n mile以内禁止抛扔漂浮垃圾;
(3)食品废弃物和其他垃圾必须在离12nmile以外倾倒。
(4)若经粉碎后通过筛孔不大于25mm的网筛,则允许在离岸3n mile以外处理入海。
(5)海上固定平台或浮动平台,以及泊岸台或在距平台500m以内的船舶只有在离海岸12n mile里以外,并且经粉碎后能通过筛孔25mm的筛网的食品废弃物才可以处理入海。
5.《中华人民共和国海洋环境保护法》
第五届全国人本常委会第24次会议于1982年8月23日通过。它是我国关于海洋环境保护的第一个综合性的正式法律。
是为了保护海洋环境的资源,防止污染损害,保护生态平衡,保障...健康,促进海洋事业的发展,以及保护全球的海洋环境。
该法共八章48条。
第一章 总则
第二章 防止海洋工程对海洋环境的污染损害
第三章 防止海洋石油勘探开发对海洋环境的污染损害
第四章 防止陆源污染物对海洋环境的污染损害
第五章 防止船舶对海洋环境的污染损害
第六章 防止倾倒废弃物对海洋环境的损害污染
第七章 法律责任
第八章 附则
6.《中华人民共和国防止船舶污染海域管理条例》
国务院1983年2月29日颁布执行。
该管理条例是《中华人民共和同海洋环境保护法》的实施细则,共十二章56条 ;
第一章 总则
第二章 一般规定
第三章 船舶的防污文书及防污设备
第四章 船舶油类作业及油污水的排放
第五章 船舶装运危险货物
第六章 船舶其它污水
第七章 船舶垃圾
第八章 使用船舶倾倒废弃物
第九章 水上、水下船舶修建、打捞和拆船工程
第十章 船舶污染事故的损害赔偿
第十一章 处罚和奖励
第十二章 附则
7.其他防污法规
1.IMO制订的《国际船舶安全营运和防止污染管理规则》(简称ISM规则);
2.国务院1985年3月6日颁布的《中华人民共和国海洋倾废管理条例》;
3.国务院1988年5月6日颁布的《防止拆船污染环境管理条例》;
4.1984年5月11日第六届全国人大第五次会议通过的《中华人民共和国水污染防治法》;
5.1983年4月9日颁布的国家标准《中华人民共和国船舶污染物排放标准》;
6.各地方港务监督都分别制订了各种防污规定和须知等。
四、船上油污应急计划
IMO在1991年7月4日通过《73/78防污公约1991年修正案》
《73/78防污公约1991年修正案》附则I中新增添了第26条的规定
该规定要求的主要内容是:
(1) 150总吨及以上的油船和400总吨及以上的非油船,应备有经主管机关批准的《船上油污应急计划》;
(2)这一计划的编制要符合IMO制订的指南,并且要用船长和高级船员在船工作的语言;
(3)该项规定于1993年4月4日生效。
资料应以IMO的《船上油污应急计划编制指南》为准。船上油污应急计划内容一般有:
(一)封面、船舶资料、前言和章节目录 (P389)
(二)船上油污应急计划主体内容 (P389)
(三)附录 (三表+船舶资料)
船上油污应急计划简明流程图 (P391)
为了保证液化气货物的安全运输,必须熟悉液化气货品的物理特性、各种危险性及防范措施!!!