波罗的海船舶产生的食物垃圾和污水的管理：概述外文翻译资料

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波罗的海船舶产生的食物垃圾和污水的管理：概述

摘 要：海上运输的增加和波罗的海的敏感性的结合，使得有必要建立一种有效，生态友好和可盈利的船舶产生的垃圾管理战略。这项研究旨在确定波罗的海船上产生的富含营养的有机垃圾，即食物垃圾和污水的最佳管理方法。根据波罗的海最重要和最繁忙的港口——赫尔辛基，斯德哥尔摩，塔林和哥本哈根马尔默港口的现有文献，对船上产生的垃圾的数量和特征，海洋污染法规以及处置方法进行了审查和讨论。在船上分类食物垃圾并将其与其他垃圾源，如生活污水和灰水分离有助于进一步解决处理。但是，此过程需要特殊的设施和足够的存储空间。可以将上述食物垃圾输送到港口接收设施（港口接收设施），并用于在陆地上生产沼气。但是，目前只有欧盟运营的船舶产生的食物垃圾可以用作沼气生产的投入，而不能用作国际食物垃圾。磨碎食物残渣并排入海中仍然是普遍做法。此外，运输公司可以选择自助餐厅，以减少食物浪费的产生。灰水通常排入海中，而生活污水需要在船上进行处理后再排放或输送到港口接收设施进行处理。针对波罗的海客船的新MARPOL法规要求在生活污水排放之前对污染物的养分，氮和磷进行深度处理，以应对该敏感地区的富营养化。

关键词：厌氧消化；波罗的海；富营养化；海洋垃圾管理；MARPOL；港口接收设施。

1.引言

过去十年中，海洋运输业的显著增长给欧洲港口带来了众多环境挑战。在2000年至2016年间，对邮轮旅游业的日益浓厚兴趣导致乘船乘客人数增加了250％以上（Brida和Zapata-Aguirre，2009年）。现在，游轮业每年在全世界运送约2200万人（Brida和Zapata-Aguirre，2009年）。目前，全球有298艘游轮在航行，到2020年，这一数字有望增加到350艘（Brida和Zapata-Aguirre，2009年）。 此外，欧洲政策刺激了海上货物运输，从而进一步增加了海上航行的人员（Brida和Zapata-Aguirre，2009； HELCOM，2009）。随着海上运输的增加，全球船舶产生的垃圾数量也在增加。

波罗的海是仅次于黑海的第二大咸淡水盆地。波罗的海被几个国家包围，包括芬兰，瑞典，丹麦，爱沙尼亚，拉脱维亚，立陶宛，俄罗斯西北部，波兰，德国以及北欧中北部。在过去的15年中，全球约有15％的货物和乘客在该地区运输，并且呈上升趋势（HELCOM，2009年）。游轮在波罗的海有大约30个不同的目的地港口。但是，通常，邮轮公司会选择5个最繁忙的港口，即哥本哈根，圣彼得堡，塔林，赫尔辛基和斯德哥尔摩，每年约有200-400次接驳（2016年约占波罗的海接驳总数的64％）。罗斯托克，基尔，哥德堡，克莱佩达和里加等5个邮轮港口也越来越引起人们的兴趣（Granhag等，2018）。

波罗的海的水利停留时间约为30年，丹麦海峡是与公海的唯一联系（Helcom，2010年）。 由于浅水性质，缺乏潮汐，低盐度及其在构造板上的位置，水在波罗的海中移动缓慢。此外，水被分层成两层不同盐度，只交换少量水，从而在底层产生低水平的氧气。所有这些都意味着释放到该区域的污染物将停留数年（Helcom，2010年）。因此，显然波罗的海对各种环境影响高度敏感。此外，生活在该地区的8500万人的日常家庭活动和近海及其流域的工业活动给海洋生态系统带来了巨大压力（WWF，2018）。因此，在《国际防止船舶造成污染公约》（MARPOL）中，波罗的海在污水，垃圾，石油和空气污染方面被定义为敏感的特殊区域（贝克尔，1997年；海事组织，2019年；斯瓦提欣，2016a）。

MARPOL协议是一项有关游轮污染的重要国际协议，该协议于1973年由国际海事组织（IMO）联合国专门机构和全球航运监管机构通过。自2005年以来，该区域被指定为特别敏感海域（PSSA）。由于该地区的生态、社会经济和科学重要性，PSSA是某个区域，需要通过IMO的立法和行动对其进行特殊保护（MEPC，2005）。将波罗的海宣告为PSSA，为沿海国家提供了机会，以采取具体措施来控制该地区的海上活动，例如航线措施，严格执行MARPOL排放规定和船舶设备要求（MEPC，2005年）。船舶产生的垃圾污染是波罗的海关注的主要环境问题之一。因此，由于波罗的海的敏感性和国际海事组织（IMO）在船上垃圾管理方面的特殊区域指定，开发和实施优化的船上垃圾管理策略对波罗的海具有高度重要性（HELCOM，2013）。

游轮是波罗的海垃圾的主要生产者，包括废水：灰水和黑水/生活污水，含油垃圾，固体垃圾（包括食品垃圾）和危险垃圾。关于这些垃圾的产生量没有确切的数字。但是，分析结果（Butt，2007年； Svaetichin，2016a）估计，波罗的海游轮上载有2000–3000名乘客的垃圾一天的产生量如下：550,000–800,000升灰水，100,000–115,000升黑水，13,500–26,000升含油舱底水，7000–10,500千克固体垃圾，60–130千克有毒垃圾。由于目前波罗的海面临的最大威胁是由于营养管理不善造成的富营养化（Carstensen et al.，2014; WWF，2018），人们日益关注诸如养分浪费和食物浪费等营养丰富的垃圾流。尽管已采取了一些措施来减少该地区的养分含量，但波罗的海的95％仍然受到富营养化的影响（WWF，2018）。

与陆基垃圾管理相比，迄今为止，船载垃圾的主题在科学文献中受到的关注较少。此外，除波罗的海外，大多数船舶垃圾管理领域的研究都集中在美国，英国和欧洲其他地区（Svaetichin，2016a）。Olson（1994）研究了港口和各种类型船舶上产生的不同类型的垃圾。 Chen和Liu（2013）研究了渔船的垃圾管理。一些文章报道了与港口接收设施（港口接收设施）有关的船舶产生的垃圾流（Butt，2007； Zuin等，2009）。从生命周期评估的角度分析了从游轮中回收食品垃圾用作水产养殖饲料的想法（Strazza等人，2015b）。尽管对于建立和实施最佳管理方法以减少该地区船载营养物的含量很重要，但是在科学文献中缺少对在波罗的海用于营养丰富的有机垃圾、食物垃圾和生活污水的管理策略的评论。

这项研究旨在回顾波罗的海地区船上富含营养的有机垃圾，即食物垃圾和生活污水的管理实践。根据现有文献，对波罗的海的船舶产生的垃圾数量和特性（第2节），海洋废物法规（第3节）和垃圾管理策略（第4节）进行了审查和讨论。在第5节中进行了详细的案例研究，它提供了有关波罗的海最重要和最繁忙的港口赫尔辛基，斯德哥尔摩，塔林和哥本哈根马尔默港口的垃圾产生和管理策略的定量数据。在本节结束时，确定并介绍了波罗的海船舶产生的食物垃圾和生活污水管理的最佳管理方法。

2 船上有机垃圾的产生和特征

2.1 食物垃圾

食物垃圾是大型的船舶产生的固体垃圾，具有特定的特征，需要适当的垃圾管理策略（MEPC，2005）。国际海事组织将船上产生的食物垃圾定义为含有水果，蔬菜，乳制品，肉类产品和食物残渣的变质或未变质的食品物质（MEPC，2005）。大型船只（货船和游轮）通常将其分为两个不同的类别，即一方面是柔软的有机食品废弃物（果皮，剩菜等），而另一方面则是硬质的有机食品（骨头）和包装（CE Delft， 2017）。

餐厨垃圾会受到微生物的影响，这种湿垃圾是船上乘客和工作人员的主要关注问题。因此，餐厨垃圾会快速自动氧化，并产生难闻的脂肪酸。此外，食物残渣携带的酶是植物性成分，如果它们处于活跃状态，则可能加速腐败过程（Oreopoulou和Russ，2007）。尽管许多作者讨论了陆地产生的食物垃圾的管理，但迄今为止，船上产生的食物垃圾的管理在科学文献中受到的关注较少。关于船上食物垃圾产生的科学论文很少（例如：Olson，1994年； Polglaze，2003年； Strazza等人，2015a； Veritas，2009年），这些论文提供了可变的定量数据（表1）。船上食物垃圾的数量和成分取决于几个参数，包括船的类型，菜单的选择和分类策略。如表1所示，游轮每人日可产生3.5千克的重量，这比其他类型的船舶要高得多。根据Straazzaetal.（2015a）的数据，每年约有3800名乘客（包括工作人员）产生了约1700 m³的食物垃圾，约占船上产生垃圾总量的22％。

表1 船上食物垃圾产生率汇总(Oreopoulou and Russ, 2007).

船舶是孤立的，需要控制船上的垃圾。如果管理不当，食物浪费会造成固有的健康和卫生风险，尤其是在温暖的气候区。在海上直接排放垃圾是最便宜，最直接的方法，但由于监管限制，并非在所有情况下都可行（见第3节）。在海上处置的食物垃圾的沉淀会对海洋生物产生不利影响并增加浊度。此外，分解后释放的养分会导致生态紊乱，对鱼类健康有害（WWF，2018）。还有一些替代性的食物垃圾管理策略，例如粉碎，切碎或在船上粉碎，收集到垃圾箱中，然后进行海洋处置或将其交付给港口接收设施（Wilewska-Bien等人，2016,2017,2018）。适用排放限制的地区的港口必须能够接收食物垃圾，并符合任何适用的检疫要求（MARPOL，1988年）。由于船上食物垃圾的产生取决于特定的因素，例如乘客人数，因此根据船上的政策，其管理和处置方法是特定的（MARPOL，1988）。

2.2生活污水

废水可分为黑水和灰水。黑水是厕所和医疗设施产生的污水，而灰水是淋浴、洗衣机和洗碗机产生的污水。由于船上的节水措施，船上的污水通常比陆上的污水更集中（大约2至3倍）（Huhta等，2007）。氮和磷造成富营养化，构成了污水的很大一部分。平均而言，船上污水中氮和磷的释放量分别为12-15g /人/天和3-5g /人/天（Huhta等2007年；美国环保局，2008年）。环境保护局（EPA）在大型游轮上报告的氨和总磷浓度分别高达78.6和18.1mg/L（美国环保局，2011年）。因此，在该地区实施船上养分排放限制之前，2000年船上养分向波罗的海输入的养分约为269吨氮和156吨磷（Huhta等，2007）。

如果遵守排放距离（请参阅第3节），或者在船上的水箱中储存并排放到陆地上进行处理，则在大多数情况下（非特殊区域），船上产生的黑水和灰水可能会直接释放到公海中（Svaetichin， 2016a）。污水的存储策略因船型而异;有些船将黑水和灰水同时存储在同一水箱中。然而，船上存储有困难，例如有限的存储空间、气味和各种害虫，因此如果禁止直接将废水排入海中，那么船舶应定期把污水排到岸上（Granhag等，2018）。

在波罗的海等敏感地区，对排放到海中的污水进行严格的处理（参见第3节）。许多船上都装有污水处理系统，但是传统上使用的处理系统主要从水中去除细菌和固体，并在较小程度上去除引起富营养化的营养物质（Huhta等，2007； Svaetichin，2016a）。必须指出，船上污水处理仍会产生浓缩的残留产品，即污水污泥，也需要对其进行处理或将其输送到港口接收设施（Huhta等，2007）。

3 波罗的海地区的船舶垃圾法规

由于对波罗的海地区垃圾管理和污染问题的认识不断提高，该地区所有国家商定了《波罗的海行动计划》，旨在到2021年恢复波罗的海海洋环境的良好生态状况（HELCOM，2007b;WWF，2018）。根据该计划，需要解决的挑战之一是减少波罗的海的养分含量，其中既包括船舶运输产生的养分也包括陆地产生的养分（HELCOM，2007b；WWF，2018）。

一般而

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