Załączniki do konwencji MARPOL 73/78
„Przepisy o zapobieganiu zanieczyszczeniu przez Statki”
I ... olejami
II ... szkodliwymi substancjami ciekłymi przewożonymi luzem
III ... szkodliwymi substancjami przewożonymi morzem w opakowaniach, w kontenerach ładunkowych, w zbiornikach przenośnych lub w cysternach drogowych i kolejowych
IV ... przez ścieki ze statków,
V ... przez śmiecie ze statków
W przygotowaniu są załączniki dotyczące zanieczyszczenia:
VI ... powietrza przez statki,
VII ... przez niepożądane i szkodliwe mikroorganizmy przewożone statkami w wodzie balastowej,
VIII ... przez ładunki masowe przewożone jako ciała stałe luzem
Projekt VI załącznika został oficjalnie zgłoszony do IMO przez Norwegię. Ochrona czystości powietrza w przypadku statków sprawia większe trudności niż w przypadkach tzw. trucicieli lądowych (zwłaszcza od strony formalno-prawnej). Udział żeglugi w globalnym zatruciu powietrza jest zagadnieniem różnie szacowanym przez badaczy. Najczęściej udział ten ocenia się rachunkowo z :
ilości i rodzaju sprzedawanego statkom paliwa
liczby statków
mocy napędowej statków
jednostkowego zużycia paliwa
Ocena ta nie jest jednak w pełni wiarygodna ponieważ eksploatacja nie odwzorcowuje termodynamicznych modeli spalania.
Przyjmuje się jednak że flota odpowiada za 4-6 % ogółu zanieczyszczeń powietrza, choć w poszczególnych regionach może być ono dwukrotnie wyższe (ujście Renu, kanały Sueski i La Manche, okolice Indonezji, Malezji i Singapuru)
Na zanieczyszczenie powietrza przez statki składają się:
tlenki węgla
tlenki azotu NOX
tlenki siarki SOX
węglowodory
cząstki stałe VOC (wśród których wyodrębniane są zazwyczaj chlorowcopochodne CFC - szkodliwe dla organizmów żywych i niszczące ozonosferę - zakaz stosowania gaśnic halonowych i freonów w chłodnictwie)
Tlenki węgla :
CO - pochodzi z niezupełnego spalania paliw - redukuje tlen z krwi, powoduje arteriosklerozę i zatrzymanie pracy serca.
CO2 - nietoksyczny, jednak odpowiedzialny za efekt cieplarniany
Tlenki azotu :
Powstają w 2500K i 100-140 bar przy nadmiarze powietrza do paliwa wag.13/16
NO,NO2 - w podwyższonych stężeniach uszkadzają płuca
w obecności węglowodorów i promieniowania słonecznego powstają rodniki wodorotlenowe które łącząc się z NO2 tworzą kwas azotowy, podobnie jak SO3 siarkowy. Oba związki niesione z kroplami deszczu spadają na ziemię jako tzw. mieszanina nitrująca.
W reakcjach z wolnymi rodnikami tworzą w troposferze podwyższone ilości ozonu, który w zwiększonych ilościach jest szkodliwy dla istot żywych i niektórych materiałów
Niszczy ozonosferę i razem z freonami tworzy tzw. smog fotochemiczny (brązowy)
Tlenki siarki :
SO2,SO3 - pochodzą z ropy i przy przetopie rud metali - drażnią drogi oddechowe i oczy (u ludzi z niewydolnością oddechową obiawy się nasilają)
Objawy złego samopoczucia występują przy stężeniach SO2 - 5 ppm, SO3 - 1 ppm.
kwaśne deszcze (szczeólnie grożne z cząstkami stałymi - Pb, Hg, Al
smog londyński (SOX + drobiny wilgoci) - w 1952 był przyczyną 4000 zgonów
Węglowodory :
Powstają z częściowo spalonych paliw - w postaci gazowej lub stałej
powodują śpiączkę u ludzi
podrażnienie oczu, gardła i płuc
działanie rakotwórcze
przyśpieszają efekt cieplarniany
tworzą bardzo szkodliwe związki z Cl i F
przy działaniu światła słonecznego tworzą wolne rodniki i biorą udział w tworzeniu smogu fotochemicznego.
Lotne cząstki i mikroelementy :
Przedostają się jako opary do atmosfery przy przeładunkach ropy i olejów i ze spalin z silników okrętowych (średnice < 1μm)
z NOX sprzyjają powstawaniu smogu fotochemicznego
zmiany rakowe
zwyrodnienia genetyczne
zatrucia toksyczne
zaburzenia pracy nerek
zatruwanie enzymów (wymieranie ryb)
Przenoszone w bardzo małych stężeniach ppb . Wchodzą tu:
węglowodory aromatyczne jedno i wielopierścieniowe
PCB, PCDD i PCDF
Metale Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Zn, Pb, As, Se i in.
Zmniejszenie NOX:
Obniżenie temperatury spalania (wymaga zmian konstrukcyjnych silnika, długotrwałych badań i zmniejszenia sprawności silnika)
sterowanie czasowe wtryskiem
spowolnienie wtrysku
recyrkulacja spalin (zmniejszenie ilości tlenu)
obniżenie stopnia sprężania
obniżenie temperatury powietrza doładowującego
wtrysk wody z paliwem (odparowanie wody obniża temperaturę)
Usunięcie NOX ze spalin (urządzenia niskosprawne i najczęściej prototypowe ponadto bardzo drogie)
wbudowanie w układ wydechowy urządzenia filtrującego na drodze redukcji SCR
dopalanie w kolektorze wydechowym
Zmniejszenie SOX:
metody chemiczne nie są brane pod uwagę ze względu na bardzo rozbudowaną instalację (strata efektywnego tonażu statku) i bardzo duży urobek ok.20 ton gipsu na dobę.
Metody suche nie są rozwinięte pod względem technologicznym
Wartością kryterialną zawartości SOX w spalinach jest 6 g/kWh co odpowiada 1,5% wag. siarki w paliwie. Ze względu na jakość paliw jeszcze przez wiele lat zawartość ta będzie znacznie wyższa
Zmniejszenie VOC:
Zgodnie z V załącznikiem konwencji MARPOL nie wolno spalać w spalarkach śmieci podejrzanych o zawartość:
metali ciężkich, fluorowców (halogeny), plastików głównie polichlorków winylu