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1 分類號(hào) 編號(hào) 學(xué) 畢 業(yè) 論 文(設(shè) 計(jì)) 船舶油污染的防治 系: 專 業(yè): 輪機(jī)工程 姓 名: 學(xué) 號(hào): 指導(dǎo)老師: 學(xué) 2 摘要 船舶海洋污染給海洋生態(tài)造成嚴(yán)重的破壞,討論 分 析船舶操作性污染物質(zhì)的形成原因 ,介紹船舶油污染的特點(diǎn)及危害 ,介紹預(yù)防和治理船舶油污染的措施 。 關(guān)鍵詞 : 船舶油污染,產(chǎn)生,分類,危害,防治措施 3 by of of to to be in ) 4 目錄 緒 論 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 1 船舶油污染的概述 . 6 舶油污染的分類 . 6 操作性油污染的來(lái)源 . 6 船舶操作性油污染的特點(diǎn)和危害 . 7 故性油污染 的危害 . 8 船舶油污染的預(yù)防和治理 . 9 突發(fā)事故性油污染的治理 . 9 物理方法處理溢油 . 9 化學(xué)方法處理溢油 . 9 燃燒 . 10 生物技術(shù)的應(yīng)用 . 10 操作性油污染的防治 . 10 應(yīng)用油水分離器和排油監(jiān)控裝置 . 10 洗、壓艙水應(yīng)進(jìn)行必要的處理 . 10 污油水艙 . 10 專用壓載艙( . 10 采用原油洗艙技術(shù) . 11 雙殼體油船 . 11 船載油水分離器的使用 . 12 油水分離的方法 . 12 3 1 1 重力分離法 . 12 過(guò)濾分離 . 12 吸附分離 . 12 3 2 油水分離器的結(jié)構(gòu)及其分離過(guò)程 . 13 多層斜板式油水分離器 . 13 細(xì)管式油水分離器 . 14 影響油水分離器性能的因素 . 16 1 泵的種類和排量 . 17 作壓力 . 17 分的形式和種類 . 17 度 . 17 分的濃度 . 17 道 . 17 油水分離器的管理 . 18 結(jié)論 . 20 致謝 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 參考文獻(xiàn) . 20 5 緒論 我國(guó)瀕臨的海洋面積非常遼闊 ,有 渤 海 、 黃 海 、 東 海 和 南 海 ,面積共 有 473 ,海 岸 線 漫 長(zhǎng) ,北 起 鴨 綠 江 口 ,南 到 北 倉(cāng) 河 口 ,大陸海岸線長(zhǎng)達(dá) 18000 嶼岸線長(zhǎng)達(dá) 14000 隨著我國(guó)改革開放的不斷深入,經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展 ,國(guó) 內(nèi) 外 貨 物 貿(mào) 易 量 越 來(lái) 越 大 ,其中 80%的貿(mào)易量是通過(guò) 海 運(yùn) 來(lái) 完 成 的 ,因此 ,近 幾 年 來(lái) 我 國(guó) 的 船 舶 運(yùn) 輸 公 司 如 雨 后 春 筍 般的發(fā)展壯大起來(lái) ,船 舶 的 數(shù) 量 和 噸 位 也 不 斷 提 高 。 但 目 前 在 我 國(guó) 船 舶油 污 染 防 治 領(lǐng) 域 相 關(guān) 的 技 術(shù) 還 不 成 熟 在 具 體 的 管 理 方 面 尚 存 在 較 大的 不 足 , 缺 乏 適 合 我 國(guó) 實(shí) 際 的 措 施 法 規(guī) 等 。 雖 然 絕 大 部 分 船 只 安 裝 了水 分 離 器 和 生 活 污 水 處 理 裝 置 ,但 設(shè) 備 使 用 率 和 排 放 達(dá) 標(biāo) 率 不 能 符 合要求 ,且 岸 上 接 收 系 統(tǒng) 由 于 體 制 問(wèn) 題 尚 未 建 立 完 成 ,導(dǎo)致油類污染物 ,生 活 垃 圾 回 收 處 理 率 很 低 ,生 活 污 水 沒(méi) 有 回 收 ,給 我 國(guó) 沿 海 及 內(nèi) 河 水域造成較大的污染。加之近年來(lái),國(guó)際原油價(jià)格的節(jié)節(jié)攀升,促使國(guó)內(nèi)石油運(yùn)輸市場(chǎng)空前繁榮。原油和成品油船舶數(shù)量和貨運(yùn)量不斷的增加 , 以 及 海 運(yùn) 貨 物 種 類 的 擴(kuò) 大 , 也 使 船 舶 發(fā) 生 油 污 事 故 的 風(fēng) 險(xiǎn) 不 斷 增加,海洋受到由船舶引起的污染日益增加,海洋環(huán)境受到嚴(yán)重威脅。據(jù)統(tǒng) 1973 年 2003 年 , 僅 中 國(guó) 沿 海 、 長(zhǎng) 江 發(fā) 生 溢 油 量 在 50 噸 以 上的重大船舶污染事故就有 71起 , 給 我 國(guó) 水 域 的 生 態(tài) 平 衡 造 成 嚴(yán) 重 的 破壞 , 直 接 和 間 接 造 成 的 經(jīng) 濟(jì) 損 失 無(wú) 法 估 量 。 因 此 , 防 止 海 上 污 染 尤 其船舶對(duì)海洋的油污染是擺在我們面前的重要課題。那什么是船舶油污染呢,政府間海洋學(xué)委員會(huì) ( 把船舶海洋污染定義為 :“人類直接 或 間 接 地 把 一 些 物 質(zhì) 或 能 量 引 入 海 洋 環(huán) 境 (包 括 河 口 ),以 至 于 產(chǎn) 生損 害 生 物 資 源 ,危 及 人 類 健 康 ,妨 礙 包 括 漁 業(yè) 活 動(dòng) 在 內(nèi) 的 各 種 海 洋 活動(dòng) ,破壞海水的使用質(zhì)量和舒適程度的有害影響。按照污物的類型 ,船舶海洋污染可以分為油類污染、有毒液體污染、包裝有害物質(zhì)污染、生活污水污染、垃圾污染、大氣污染、噪聲污染、其他有害物質(zhì)污染等 。 其 中 油 類 污 染 最 為 嚴(yán) 重 ,油 船 的 溢 油 及 各 類 引 擎 油 、 機(jī) 械 油 及 油脂等 ,特別是油船洗艙的殘?jiān)坝退旌衔?,混有油類的壓艙水、洗艙水等 ,都 是 船 舶 通 常 向 海 中 排 放 的 污 染 物 。 船 舶 油 污 染 是 海 洋 環(huán) 境 污染的重要根源之一 ,對(duì)海洋環(huán)境構(gòu)成巨大的威脅。 6 1 船舶油污染的概述 舶油污染的分類 海 洋 船 舶 油 類 污 染 依 其 形 成 性 質(zhì) 劃 分 有 兩 種 :海 上 船 舶 事 故 性 油類污染和操作性油類 污 染 。事 故 性 油 類 污 染 是 指 船 舶 發(fā) 生 碰 撞 、觸 礁 、擱淺、爆炸、沉沒(méi)等海難事故導(dǎo)致石油類物質(zhì)溢入海洋造成的污染。這 種 油 污 染 尤 其 是 油 船 的 事 故 性 污 染 ,由 于 發(fā) 生 地 多 為 通 航 密 集 區(qū) ,近岸沿海區(qū) ,其 溢 油 量 大 ,溢油 集中 ,對(duì) 事 故 海 區(qū) 往 往 造 成 毀 滅 性 的 損害。因此其社會(huì)影響大 ,國(guó)際社會(huì)傾注了巨大的注意力 , 急應(yīng)對(duì)、賠償?shù)囊?guī)定。操 作 性 污 染 又 稱 排 放 性 污 染 ,是 指 船 舶 在 營(yíng) 運(yùn) 過(guò) 程 中 船 員 有 意 或 無(wú) 意地 將 船 舶 污 染 物 排 放 入 海 的 行 為 。 船 舶 的 排 放 行 為 從 法 理 角 度 講 ,又分為合理性排放和非法性排放。所謂合理性排放是指船舶排放的污染物質(zhì)未超過(guò)有關(guān)公約、法規(guī)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)或排放的行為未被禁止和限制 ,也 不 在 禁 排 區(qū) 里 發(fā) 生 ,只 造 成 輕 微 污 染 的 行 為 ;而 非 法 性 排 放 是 指 船舶 排 放 的 污 染 物 質(zhì) 超 過(guò) 了 公 約 法 規(guī) 等 的 規(guī) 定 標(biāo) 準(zhǔn) ,或者 未 超 標(biāo) 準(zhǔn) 卻 在禁止排放區(qū)排放的行為。對(duì)于非法性排放 ,從行為人的主觀方面講 ,可能 存 在 故 意 和 過(guò) 失 兩 種 情 形 ,但 無(wú) 論 其 主 觀 上 如 何 ,它 必 然 會(huì) 產(chǎn) 生 污染的危害后果 ,并 且 對(duì) 環(huán) 境 造 成 的 損 害 遠(yuǎn) 比 合 理 性 排 放 嚴(yán) 重 。 相 對(duì) 于事 故 性 污 染 ,船 舶 的 操 作 性 油 污 染 具 有 單 次 的 溢 油 量 較 小 ,發(fā) 生 區(qū) 域分散隱蔽 ,對(duì) 環(huán) 境 和 生 態(tài) 的 影 響 具 有 滯 后 期 ,損 害 不 明 顯 ,沒(méi)有引起人們 的 足 夠 重 視 。 隨 著 海 上 貿(mào) 易 的 繁 榮 ,航運(yùn)船舶的數(shù)量在迅猛增加 ,操作 性 溢 油 污 染 的 影 響 越 來(lái) 越 嚴(yán) 重 ,尤 其 是 對(duì) 海 洋 環(huán) 境 的 生 態(tài) 造 成 的 危害已經(jīng)漸漸顯示 ,國(guó)際社會(huì)對(duì)此類污染的關(guān)注度也日漸升高。 操作性油 污染的來(lái)源 船 舶 上 產(chǎn) 生 操 作 性 油 類 污 染 的 物 質(zhì) 可 以 分 為 油 類 混 合 物 和 油 類 物質(zhì) 。 油 類 混 合 物 可 包 括 油 艙 的 洗 艙 水 、 機(jī) 器 處 所 的 艙 底 水 和 含 油 類 的生活污水 ;油 類 物 質(zhì) 應(yīng) 包 括 燃 油 、 滑 油 、 各 種 殘 油 和 油 渣 等 。 具 體 分有以下幾種 : 油 艙 的 洗 艙 水 。 對(duì) 于 油 輪 而 言 ,采 用 專 用 壓 載 艙 和 專 用 貨 艙 系 統(tǒng) ,不 需 要 對(duì) 貨 油 艙 進(jìn) 行 清 洗 作 業(yè) ,也 就 不 產(chǎn) 生 貨 油 艙 的 洗 艙 水 ;而沒(méi)有設(shè) 置 專 用 壓 載 艙 和 專 用 貨 艙 系 統(tǒng) 的 油 輪 在 更 換 貨 種 時(shí) ,不 得 不 對(duì) 貨 艙進(jìn)行清洗 ,在 空 載 航 行 時(shí) 為 保 障 安 全 ,又 必 須 在 貨 艙 中 壓 載 航 行 ,再裝新 貨 時(shí) 又 必 須 進(jìn) 行 洗 艙 。 這 種 操 作 必 定 會(huì) 產(chǎn) 生 大 量 的 貨 艙 洗 艙 水 ,內(nèi)含大量的油 類物質(zhì)。 機(jī) 器 處 所 的 艙 底 水 。 機(jī) 器 尤 其 是 內(nèi) 燃 機(jī) 在 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時(shí) 需 要 淡 水 或 者 海水冷卻 ,機(jī) 艙 內(nèi) 布 置 了 大 量 的 冷 卻 水 管 ,管 路 的 接 頭 部 分 或 者 銹 蝕 部位 難 免 會(huì) 漏 出 水 ,機(jī) 械 檢 修 時(shí) 系 統(tǒng) 存 水 也 會(huì) 放 入 艙 底 ;另 外 鍋 爐 蒸 汽管路泄放的水汽、機(jī)艙冷凝水、分油機(jī)的工作水及清洗水、水泵的軸封 滲 漏 、 工 作 洗 刷 用 水 等 都 能 產(chǎn) 生 艙 底 水 。 因 此 ,機(jī) 艙 的 艙 底 一 股 都會(huì) 存 有 一 定 數(shù) 量 的 污 水 。 本 來(lái) 這 種 水 并 不 屬 于 污 染 物 質(zhì) ,但 由 于 在 機(jī)器處所 ,其 它 設(shè) 備 滴 , 漏 , 跑 , 冒 的 油 類 和 這 種 水 混 合 ,導(dǎo)致這種水成 7 了 含 油 污 水 。 如 果 這 種 污 水 沒(méi) 有 按 照 規(guī) 定 的 操 作 進(jìn) 行 就 會(huì) 造 成 非 法 排放 ,必然加重污染危害。 生 活 用 的 含 油 污 水 。 生 活 污 水 一 般 產(chǎn) 生 于 廚 房 、 洗 衣 間 等 部 位 。調(diào) 制 飲 食 時(shí) 生 活 污 水 含 食 物 油 ,船 員 洗 工 作 服 時(shí) 也 會(huì) 產(chǎn) 生 含 油 洗 滌 水 ,這種排放勢(shì)必造成污染損害。 機(jī) 器 處 所 的 殘 油 。 機(jī) 器 處 所 的 殘 油 產(chǎn) 生 途 徑 有 多 種 形 式 :油 艙 放殘 、 油 管 滴 漏 、 油 泵 軸 封 的 漏 泄 、 清 洗 用 油 、 置 換 出 的 設(shè) 備 用 油 、 油渣 柜 、 溢 流 柜 的 溢 出 油 等 。 殘 油 屬 于 禁 止 排 放 的 物 質(zhì) 。 這 些 殘 油 除 了一 部 分 收 集 在 污 油 柜 中 等 待 焚 燒 和 處 理 外 ,其 余 部 分 就 泄 放 到 艙 底 和艙 底 水 混 合 形 成 艙 底 的 油 污 水 ,船 員 如 果 不 能 正 確 地 操 作 艙 底 水 ,就可能將殘油排出舷外造成油污染。 燃 油 分 離 出 的 油 渣 。 燃 油 都 含 有 一 定 的 渣 質(zhì) 。 為 保 障 柴 油 機(jī) 的 運(yùn)轉(zhuǎn)安全 ,使用燃油前一般都要進(jìn)行沉淀、分離和過(guò)濾程序。根據(jù)經(jīng)驗(yàn) ,使用燃料油的船舶通過(guò)沉淀、分離和過(guò)濾程序產(chǎn)生的油渣大約是所處理 燃 料 油 的 使 用 重 柴 油 的 船 舶 通 過(guò) 處 理 大 約 產(chǎn) 生 0. 5%油渣。據(jù) 收 集 的 資 料 統(tǒng) 計(jì) ,全 球 船 舶 上 在 任 何 時(shí) 候 所 裝 填 的 燃 油 總 量 高 達(dá) 以此推算 ,這些 燃 油 使 用 完 成 之 后 至 少 產(chǎn) 生 150萬(wàn) 噸 的 油 渣 。 可 以 肯 定 地 說(shuō) 這 類 油渣 沒(méi) 有 完 全 按 照 公 約 的 有 關(guān) 規(guī) 定 留 存 船 上 或 者 送 岸 處 理 ,一 旦 違 章 排放入海 ;會(huì)對(duì)海 洋造成油類污染。 油類過(guò)駁作業(yè)的溢漏。船舶的油類過(guò)駁作業(yè)是很頻繁的 ,例如油輪的 裝 卸 過(guò) 駁 、 非 油 輪 燃 潤(rùn) 油 添 加 、 船 舶 各 艙 室 間 的 調(diào) 配 等 。 這 種 過(guò) 駁作 業(yè) 面 臨 著 很 大 的 溢 漏 風(fēng) 險(xiǎn) ,必 須 制 定 周 密 的 作 業(yè) 計(jì) 劃 控 制 風(fēng) 險(xiǎn) 。 任何一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生疏忽 ,都會(huì)造成污染的發(fā)生。 船舶操作性油污染的特點(diǎn)和危害 由于操作性污染是伴隨著船舶的作業(yè)產(chǎn)生的 ,它有如下的特點(diǎn) : 發(fā) 生 時(shí) 間 的 不 確 定 性 。 船 舶 管 理 工 作 是 24 循 環(huán) 作 業(yè) 的 ,當(dāng)輪機(jī) 管 理 人 員 在 當(dāng) 值 期 間 操 作 某 些 作 業(yè) 時(shí) ,例 如 轉(zhuǎn) 駁 油 艙 的 燃 油 、 處 理艙 底 水 、 打 排 壓 載 水 、 開 啟 消 防 泵 等 ,會(huì) 受 到 操 作 人 員 的 業(yè) 務(wù) 素 質(zhì) 、技 術(shù) 熟 練 程 度 以 及 注 意 力 等 的 影 響 ,又 可 能 在 不 經(jīng) 意 間 將 污 染 物 質(zhì) 排入海洋 ;另外 ,設(shè) 備 的 技 術(shù) 狀 況 也 會(huì) 影 響 操 作 的 安 全 性 ,如 果 正 在 執(zhí) 行合理排放操作時(shí) ,設(shè)備出現(xiàn)故障也會(huì)造成排放污染。 發(fā)生地域的分散性。不管船舶是在航行中、錨泊時(shí)還是靠泊后 ,船舶 管 理 人 員 的 作 業(yè) 都 是 不 間 斷 的 ,所 以 船 舶 經(jīng) 過(guò) 的 人 和 路 線 ,不管是海 洋 、 沿 海 還 是 內(nèi) 河 ,都 有 可 能 因 為 操 作 人 員 的 疏 忽 和 故 意 以 及 設(shè) 備故障而隨地發(fā)生。 發(fā) 生 性 質(zhì) 的 隱 蔽 性 。 對(duì) 于 船 舶 的 合 理 性 排 放 和 過(guò) 失 性 的 排 放 污 染而言 ,由 于 發(fā) 生 時(shí) 是 隨 意 的 和 突 發(fā) 的 ,不 管 是 操 作 人 員 或 者 是 外 部 監(jiān)管 部 門 都 難 以 立 即 發(fā) 現(xiàn) ;而 對(duì) 于 船 員 的 故 意 排 放 ,他 會(huì) 選 擇 不 易 被 發(fā)現(xiàn) 的 地 點(diǎn) 和 時(shí) 間 進(jìn) 行 操 作 ,同 時(shí) 也 會(huì) 選 擇 非 常 隱 蔽 的 排 放 方 式 進(jìn) 行 ,逃避監(jiān)管和打擊 ,具有很深的隱蔽性。 一般來(lái)說(shuō) ,海 洋 對(duì) 操 作 性 污 染 具 有 一 定 的 自 凈 化 能 力 ,輕 微 的 污 染 ,會(huì) 通 過(guò) 潮 流 、 海 洋 生 物 的 分 解 等 作 用 得 到 凈 化 。 但 是 對(duì) 于 一 些 通 航 密 8 集 區(qū) 、 錨 地 、 港 口 等 敏 感 地 域 ,由 于 大 量 的 船 舶 不 間 斷 地 進(jìn) 行 排 放 作業(yè) ,長(zhǎng) 此 以 往 ,日 積 月 累 ,海 洋 中 積 聚 的 油 類 物 質(zhì) 會(huì) 越 來(lái) 越 多 ,會(huì)造成海 洋 的 自 凈 化 力 積 重 難 返 ,當(dāng) 其 超 過(guò) 臨 界 值 后 必 然 會(huì) 對(duì) 海 洋 環(huán) 境 造 成無(wú) 法 彌 補(bǔ) 的 危 害 。 油 類 污 染 對(duì) 海 洋 環(huán) 境 的 危 害 是 眾 所 周 知 的 :漂 浮 在海 面 的 油 膜 可 以 減 少 海 洋 產(chǎn) 氧 量 直 接 造 成 海 洋 生 物 窒 息 而 死 ,對(duì) 海 洋漁 業(yè) 、 養(yǎng) 殖 業(yè) 是 毀 滅 性 的 災(zāi) 害 ;海鳥等生物一粘附上燃油 ,便會(huì)喪失能力致死 ;油 類 溶 解 后 的 分 散 狀 態(tài) 和 乳 化 狀 態(tài) 將 產(chǎn) 生 多 種 有 毒 化 合 物 進(jìn)入 海 洋 生 物 的 食 物 鏈 ,在 毒 害 海 洋 生 物 的 同 時(shí) 也 會(huì) 對(duì) 食 用 者 造 成 嚴(yán) 重危害 ;油 類 凝 聚 以 后 ,形 成 海 面 漂 浮 的 殘 余 物 ,長(zhǎng) 期 潛 伏 在 海 洋 的 各 個(gè)角落 ,雖然無(wú)色無(wú)味 ,但需要在水面換氣的海洋生物如海豚、鯨等大量吸 入 會(huì) 使 機(jī) 體 功 能 喪 失 ,導(dǎo) 致 死 亡 或 者 滅 絕 ;受 油 類 影 響 的 海 域 ,會(huì)導(dǎo)致 各 種 微 小 的 浮 游 植 物 、 原 生 動(dòng) 物 或 細(xì) 菌 等 增 殖 和 聚 集 ,加 大 了 赤 潮災(zāi)害的發(fā)生。 故性油污染的危害 各種 事故造成的溢油 進(jìn)入到水域中的油 , 輕組分揮發(fā)造成大氣污染 , 未 揮 發(fā) 的 組 分 在 水 面 形 成 油 膜 ,影 響 氧 氣 的 補(bǔ) 給 , 造 成 海 洋 生 物缺氧受損 , 油膜附著生物體表或吸入體內(nèi) , 會(huì)對(duì)海洋生物產(chǎn)生致畸 ,致癌 , 致突變的毒害效應(yīng) , 影響物種的多樣性 , 并能通過(guò)食物鏈最終影響人類的健康 。 若發(fā)生在近海 , 會(huì)對(duì)養(yǎng)殖業(yè) , 漁業(yè)及旅游業(yè)等造成短期及長(zhǎng)期的不利影響 。 溢 油 還 會(huì) 對(duì)大氣造成污染,對(duì)大氣所造成的油污染主要是硫氧化物的污染及烴類的污染 。 船舶 , 尤其是遠(yuǎn)洋船舶 ,多燃用劣質(zhì)重油 , 含硫量較高 , 燃燒所生成二氧化硫既腐蝕設(shè)備,又造 成 大 氣 污 染 。 二 氧 化 硫 對(duì) 動(dòng) 植 物 及 人 類 危 害 很 大 , 還 會(huì) 產(chǎn) 生 光 化 學(xué)煙 霧 , 引 起 呼 吸 系 統(tǒng) 的 疾 病 。 更 為 嚴(yán) 重 的 是 , 二 氧 化 硫 進(jìn) 而 形 成 的 酸雨 危 害 更 大 , 造 成 森 林 破 壞 , 作 物 減 產(chǎn) , 金 屬 腐 蝕 等 。 烴 類 污 染 直 接進(jìn)入生物體或間接隨降雨等途徑進(jìn)入水域而造成危害。 9 船舶油污染的預(yù)防和治理 突發(fā)事故性油污染的治理 突 發(fā) 性 油 污 染 ,主 要 是 油 船 失 事 ,往 往 是 在 短 時(shí) 間 內(nèi) 把 大 量 石 油突然瀉在水域中 ,流 出 的 油 量 較 為 集 中 ,如 能 及 時(shí) 采 取 有 效 措 施 ,就能最 大 限 度 地 降 低 油 污 染 的 程 度 ,損 失 也 小 得 多 。 對(duì) 于 突 發(fā) 性 水 域 油 污染的處理 ,通 常 是 首 先 用 圍 油 欄 把 水 面 上 的 油 阻 隔 起 來(lái) 防 止 其 擴(kuò) 散 和漂 流 。 在 緊 急 情 況 下 ,也 可 以 臨 時(shí) 用 泡 沫 、 塑 料 、 稻 草 、 木 料 等 能 浮在 水 面 又 能 隔 油 的 物 品 代 替 。 為 了 防 止 移 動(dòng) ,需 要 重 物 、 框 架 或 拋 錨固 定 。 用 圍 油 欄 將 浮 油 阻 隔 后 ,再 對(duì) 浮 油 加 以 回 收 或 吸 附 。 可 用 水 泵把 水 面 上 的 浮 油 吸 入 船 艙 內(nèi) ,亦 可 以 用 稻 草 、 蔗 渣 等 撒 在 水 面 上 吸 附石油 ,然 后 撈 起 再 回 收 利 用 。 國(guó) 外 研 制 的 幾 種 利 用 物 理 方 法 清 除 水 面油 污 染 的 設(shè) 施 都 很 有 效 :如 利 用 螺 旋 漿 旋 轉(zhuǎn) 時(shí) 形 成 的 旋 渦 把 水 面 浮 油集 中 卷 入 旋 渦 中 ,再 從 中 把 石 油 抽 到 船 上 ;又 如 在 收 集 艇 上 裝 一 個(gè) 吸油 滾 筒 在 水 面 上 旋 轉(zhuǎn) 、 一 邊 吸 取 浮 油 ,一 邊 將 油 壓 出 。 用 物 理 方 法 盡量 回 收 后 ,對(duì) 于 剩 下 的 少 量 無(wú) 法 回 收 的 部 分 可 用 化 學(xué) 方 法 處 理 ,如噴灑消油劑 ,把水面上的浮油分散成極微小的顆粒 ,使 其 乳 化 、 分 散 、 溶解 或 沉 降 到 水 底 。 但 是 使 用 化 學(xué) 方 法 處 理 ,石 油 不 僅 依 然 留 在 水 環(huán) 境中 ,而 且 有 些 變 得 更 易 于 被 生 物 吸 收 ,另外 ,許 多 化 學(xué) 藥 劑 對(duì) 生 物 的 毒性 甚 至 比 石 油 還 強(qiáng) 。 所 以 ,國(guó) 家 規(guī) 定 ,如 需 使 用 化 學(xué) 消 油 劑 ,應(yīng)事先用電 話 或 書 面 向 港 務(wù) 監(jiān) 督 申 請(qǐng) ,說(shuō) 明 消 油 劑 的 牌 號(hào) ,計(jì) 劃 用 量 和 使 用 地點(diǎn) ,經(jīng)批準(zhǔn)后 ,方 可 使 用 。 如 果 石 油 污 染 了 沿 岸 或 沙 灘 ,目 前 較 好 的 辦法 是 把 被 油 污 染 的 砂 子 、 泥 土 和 碎 石 全 部 鏟 除 ,運(yùn) 往 別 處 另 行 處 理 。對(duì) 于 粘 在 巖 石 的 防 護(hù) 堤 以 及 船 上 的 石 油 可 利 用 人 工 清 除 或 蒸 汽 清 除法除去。 物理方法處理溢油 采取物理方法即使用機(jī)械或吸油材料清除跑油,是將船舶海損事故造成的油污染降低至最低限度的最有效方法。常用的機(jī)械有:圍油欄、跑油回收裝置、油回收船等。 圍油欄是限制跑油擴(kuò)散的主要器材,它用于阻止石油流入港口、海 灣 、 閉 塞 水 域 和 其 他 作 業(yè) 區(qū) ; 隔 離 海 損 船 及 正 在 裝 卸 的 油 船 ; 減 少油斑面積以增加其厚度,增加油水吸引器的吸油量;改變跑油漂流方向 ; 保 護(hù) 一 定 的 沿 岸 區(qū) 域 、 海 濱 和 療 養(yǎng) 勝 地 。 跑 油 回 收 裝 置 屬 于 預(yù) 防設(shè) 備 , 它 價(jià) 格便宜且應(yīng)用范圍廣泛。因此不可能較多地建造能夠回收大量跑油的專用船舶,而是在大多數(shù)油船上安裝了跑油回收裝置。油回收船船體和載重量一般比較小,而且主機(jī)功率不大,船速較低。 化學(xué)方法處理溢油 使用油處理劑利用乳化分散劑處理溢油,它可將海面的浮油分散成極微小的顆粒,使其中海水中乳化、分散、溶解或沉降到海底。但是 , 一 方 面 因 為 分 散 、 溶 解 或 沉 降 到 海 底 的 石 油 不 僅 依 然 留 在 海 洋 環(huán)境 中 , 而 且 變 得 更 易 于 被 生 物 吸 收 和 消 化 ; 另 一 方 面 , 許 多 油 處 理 劑對(duì)生物的毒性甚至比石油還強(qiáng)。因此,一些國(guó)家對(duì)油處理劑的使用作 , 10 了一定的限 制和規(guī)定。 燃燒 為了迅速處理跑油,燃燒處理也是一種有效手段。燃燒處理在理論上可以清除跑油,且在海洋環(huán)境中又不留任何有毒殘余物,但實(shí)際上也是有困難的,有時(shí)還有發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn),所以該方法不可能大規(guī)模推廣使用。 生物技術(shù)的應(yīng)用 近年來(lái) , 各沿海國(guó)家和地區(qū)都在積極尋求經(jīng)濟(jì)有效的防治措施 ,盡可能地把污染減至最低 。 目前 , 生物技術(shù)在溢油事故造成的油污染的 最 終 處 理 中 發(fā) 揮 著 獨(dú) 特 的 優(yōu) 勢(shì) , 其 通 過(guò) 微 生 物 復(fù) 雜 的 生 物 降 解 過(guò)程 , 把 石 油 中 的 大 分 子 降 解 為 小 分 子 , 最 后 完 全 氧 化 為 二氧化碳和水 , 高效 , 經(jīng)濟(jì) , 安全 , 無(wú)二 次污染 。 大量的研究表明 , 環(huán)境中廣泛分布著 石 油 降 解 微 生 物 , 目 前 已 知 有 70個(gè)屬 200多 種 微 生 物 能 夠 氧 化 一 種或多種石油烴類 。 其中最主要的是細(xì)菌 , 如假單胞菌屬 , 黃桿菌屬 ,弧菌屬 , 無(wú)色標(biāo)菌屬 , 微球菌屬 , 放線菌屬等 。 與其他技術(shù)相比 , 生物技術(shù)高效 , 安全 , 價(jià)廉 , 無(wú)毒 , 是環(huán)境治理的最終解決途徑 , 盡管目前生物技術(shù)在船舶油污染防治上的應(yīng)用還不多 , 但相信隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的飛速發(fā)展 。 環(huán)境生物工作者對(duì)船舶油污染的密切關(guān)注以及與船 舶 技 術(shù) 人 員 的 密 切 合 作 , 船 舶 油 污 染 的 生 物 防 治 應(yīng) 用 秘 將 日 趨 廣泛 , 技術(shù)日趨完 善。 操作性油污染的防治 針對(duì)操 作 性 油 污 染 主 要 由 人 員 的 主 觀 意 愿 或 操 作 失 誤 而 造 成 的特 點(diǎn) , 對(duì) 操 作 性 油 污 染 的 防 治 主 要 是 加 強(qiáng) 監(jiān) 督 和 管 理 , 以 規(guī) 范 船 員 的管 理 行 為 。 另 外 加 緊 對(duì) 柴 油 機(jī) 及 船 舶 輔 機(jī) 的 技 術(shù) 改 造 , 以 減 少 污 油 的產(chǎn)生 ,降低排入海洋的含油量。 應(yīng)用油水分離器和排油監(jiān)控裝置 船舶在投入使用前應(yīng)安裝油水分離器和排油監(jiān)控裝置。無(wú)論是排放污水艙、沉淀艙、含油壓載水和機(jī)艙污水都應(yīng)通過(guò)油水分離器。 洗、壓艙水應(yīng)進(jìn)行必要的處理 盡量應(yīng)用船舶設(shè)備對(duì)洗艙水和壓載水進(jìn)行處理,船舶本身無(wú)處理能 力 時(shí) , 要 送 到 岸 上 處 理 。 若 船 、 岸 都 無(wú) 法 處 理 時(shí) , 洗 艙 水 和 壓 載 水要原船運(yùn)回裝載港。 污油水艙 按“ 約 ”附 則 第 15 條 規(guī) 定 ,凡 總 噸 150 噸以上的油船 應(yīng) 設(shè) 有 能 將 貨 油 艙 壓 載 水 的 殘 余 物 與 洗 艙 水 轉(zhuǎn) 移 至 經(jīng) 主 管 機(jī) 關(guān) 批準(zhǔn)的油污水艙的適當(dāng)設(shè)備?,F(xiàn)有油船,可指定任一貨物艙作為污油水艙,并連接于貨油的掃艙系統(tǒng)。 專用壓載艙( 目 前 , 越 來(lái) 越 多 的 現(xiàn) 代 化 油 船 , 已 按 “ 公 約 ” 規(guī) 定 在 載 重 量 為 20 000 噸及以上新的原油船和載重量為 30000 噸及以上新的成品油船上設(shè)置了專用壓載艙。由于專用壓載艙及其管路和壓載泵均與貨油系統(tǒng)完全 分 開 , 并 構(gòu) 成 一 個(gè) 獨(dú) 立 的 壓 載 系 統(tǒng) , 因 而 , 保 證 了 壓 載 水 不 被 11 貨油污染。 采用原油洗艙技術(shù) 隨著油船大型化和防止海洋污染國(guó)際化的進(jìn)展,目前已在原油油船上普遍采用原油洗艙技術(shù)。原油洗艙技術(shù)就是用本船所載貨油中的一 部 分 原 油 , 在 高 壓 下 通 過(guò) 洗 艙 機(jī) 噴 射 到 貨 艙 壁 上 , 借 以 把 附 著 在 貨油艙壁及構(gòu)件上的原油和沉淀在艙底上的原油殘余物清洗掉,并隨著泵送的貨油一同排往岸上的油庫(kù)。 雙殼體油船 為使船在任何部位發(fā)生碰撞或擱淺事故都能有效地防止貨油外泄, 93) 修 正 案 作 出 規(guī) 定 : 整 個(gè) 貨 油 艙 長(zhǎng) 度 應(yīng) 由 壓 載 艙或非貨油艙和燃油艙加以保護(hù)。 12 船載油水分離器的使用 油水分離器是船舶對(duì)機(jī)艙污水,油船壓在水和洗倉(cāng)水進(jìn)行處理,使其達(dá)到 污染公約和我國(guó)政府規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn),保護(hù)水域環(huán)境 的 有 效 和 必 備 的 設(shè) 施 。 目 前 研 制 出 多 種 形 式 性 能 良 好 的 油 水 分 離器 , 并 不 斷 地 改 善 其 性 能 , 以 滿 足 海 洋 和 江 河 環(huán) 境 保 護(hù) 要 求 不 斷 提 高的需求。 船用油水分離器按用途可分為機(jī)艙艙底水分離器和壓載水、洗艙水 油 水 分 離 器 。 前 者 容 量 一 般 在 0 5t h 10t h, 通 常 以 1t h3t h 的為多見(jiàn)。后者容量較大。目前世界上油水分離器的最 大容量1000t h。 油水分離的方法 含油 污水的處理方法有物理分離法,化學(xué)分離法,電分離法,及生 物 分 離 法 等 。 船 用 油 水 分 離 器 目 前 基 本 上 都 采 用 物 理 分 離 法 , 它 是利用油和水的比重差或利用過(guò)濾、吸附等物理措施使油水分離的。油污水中的油分有浮上油、分散油和乳化油三種形式,其中浮上油易分離,乳化油卻難于分離。 3 1 1 重力分離法 含油污水靜置一定時(shí)間,在重力場(chǎng)的作用下,由于油和水的重度不 同 , 油 液 全 上 浮 于 水 面 而 與 水 分 離 , 這 是 含 油 污 水 物 理 處 理 的 最 基本 原 理 。 其 優(yōu) 點(diǎn) 是 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 、 操 作 方 便 、 缺 點(diǎn) 是 只 能 分 離 自 由 狀態(tài)的油 , 而 不 能 分 離 乳 化 狀 態(tài) 的 油 。 當(dāng) 油 粒 直 徑 小 于 50 肛 m 時(shí)分 離 困 難 。 1 靜置分離 將含油污水貯置在艙 (柜 )內(nèi),利用油和水的重度差使它們分離。為 防 止 含 油 污 水 受 輸 入 泵 的 擾 動(dòng) , 使 油 滴 分 散 而 難 于 聚 合 成 大 的 油粒 , 故 停 留 時(shí) 間 要 長(zhǎng) 、 輸 送 的 速 度 要 慢 、 此 法 需 較 長(zhǎng) 時(shí) 間 和 較 大 的 容積,而且難于連續(xù)使用。 2 機(jī)械分離 含油污水通過(guò)多層斜板、波紋板、細(xì)管和濾器等機(jī)械裝置,形成螺旋流動(dòng),曲折流動(dòng)和碰撞,使微小油粒聚集成較大的油滴而上浮,船用油水分離器大都采用此方法。 過(guò)濾分離 多 孔 過(guò) 濾 元 件 能 將 油 擋 住 而 讓 水 通 過(guò) , 過(guò) 濾 材 料 的 細(xì) 小 縫 隙 也 能使小油 ?;ハ嘟佑|而聚合成大油粒而上浮。油粒逐漸聚合長(zhǎng)大過(guò)程,又稱為粗?;^(guò)程,故過(guò)濾元件又成為聚合元件。過(guò)濾材料一般為砂、卵 石 、 微 孔 塑 料 管 、 合 成 纖 維 、 泡 沫 海 綿 和 燒 結(jié) 狀 樹 脂 等 。 過(guò) 濾 分 離法 性 能 較 好 , 裝 置 也 較 緊 湊 , 因 而 在 大 型 的 船 用 油 水 分 離 器 中 獲 得 廣泛的應(yīng)用。 吸附分離 吸 附 分 離 是 利 用 多 孔 性 的 固 體 材 料 直 接 吸 附 油 污 水 中 的 油 , 以 達(dá)到油水分離的目的。常用 的吸附材料有活性碳、石英砂粒、外涂胺類 13 化學(xué)劑的顆粒狀物品以及各種高分子化合物。它們具有較大的比面積(如活性碳、比面積高達(dá) 500 1 500 ),有很強(qiáng)的吸附油微粒 能 力 。 隨 著 吸 附 過(guò) 程 的 進(jìn) 行 吸 附 材 料 會(huì) 出 現(xiàn) “ 飽和 ” 現(xiàn) 象 。 對(duì) 吸 附材料進(jìn)行 “ 再生 ” 處理后可重復(fù)使用。 目 前 , 船 上 實(shí) 際 應(yīng) 用 的 油 污 水 分 離 裝 置 , 有 按 上 述 方 法 中 的 一 種或幾種方法組合設(shè)計(jì)的。其中,重力分離一般用于粗分離,而過(guò)濾、吸附分離則可實(shí)現(xiàn)細(xì)分離和精分離。 3 2 油水分離器的結(jié)構(gòu)及其分離過(guò)程 現(xiàn)有油水分離器,采有多層斜板的機(jī)械分 離 為 多 。 也 有 采 用 機(jī) 械分離加纖維粗?;蜻^(guò)濾材料分離的。但不管哪種油水分離器應(yīng)滿足以下基本要求: (1)應(yīng) 獲 得 船 檢 、 港 監(jiān) 部 門 簽 發(fā) 的 認(rèn) 可 證 書 。 (2)額 定 分 離 量 應(yīng) 滿 足 艙 底 水 的 處 理 量 。 (3)處 理 后 污 水 油 分 濃 度 能 滿 足排放標(biāo)準(zhǔn)要求 (100 15 (4)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排油。 (5)在船舶傾斜 22 5。以內(nèi)時(shí)能保證正常工作。 (6)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、體積小、易拆洗檢修 。 多層斜板式油水分離器 此種型式油水分離器多用于處理機(jī)艙艙底的油污水。其結(jié)構(gòu)如圖 所 示 。油 水 分 離 器 殼 體 內(nèi) 有 上 下 兩 個(gè) 室 ,上 部 為 粗 分 離 室 16,下 部是細(xì)分離室 9。當(dāng)含油 污水由分離器的入口沿切線方向進(jìn)入粗分離室時(shí),在擴(kuò)張的管道中減速并在粗分離室 16 內(nèi)作螺旋流動(dòng)而進(jìn)行粗分離 。 由 于 螺 旋 流 動(dòng) 產(chǎn) 生 的 離 心 力 作 用 , 不 僅 能 增 加 油 粒 互 相 碰 撞 的 機(jī)會(huì) , 而 且 還 可 以 使 比 較 輕 的 油 粒 向 粗 分 離 室 16 的 中 部 匯 集 (顆粒較大的油粒上浮到頂部集油室 19)。液 流 經(jīng) 過(guò) 多 孔 阻 滯 板 20 時(shí) ,環(huán) 流 運(yùn) 動(dòng)停 止 ,較 小 的 油 粒 便 聚 集 成 大 油 粒 而 沿多孔阻滯 20 上升至集油室 19。在粗分離室 16 處 理 過(guò) 的 含 油 污 水 通 過(guò) 集 油 罩 6 中 部 流 入 細(xì) 分 離 室 9,沿斜板 10 的外周與分離器殼體之間的環(huán)形空間下降 ,由于流向急劇變化而使含油污水流入各斜板 10 之間的空 間。此后含油污水以極慢的速度 ()流經(jīng)多層斜板 10 間的狹窄通道,細(xì)小油粒互相碰撞,使油粒聚集而變大,當(dāng)其受到的浮力大 于本身重力和粘帶阻力而上浮時(shí),油粒沿著斜板 10 的下表面向外流動(dòng),最后脫離斜板外邊緣而直接上浮至集油罩 6 的下面,再經(jīng)油上升管 17 進(jìn) 入 油 水 分 離 器 的 上 部 集 油 室 19。被分離出的油經(jīng)排油管 1 排至污油柜 。 14 圖 處理過(guò)的水通過(guò)細(xì)分離室中央的集水管 11,經(jīng) 油 水 分 離 器 底 部 的 排 出管 12 排 出 。 集 水 管 在 每 兩 層 斜 板 之 間 沿 周 向 開 有 6 個(gè)小孔,以使斜板間的水能均勻流入管內(nèi)。最上部的斜板通過(guò)拉撐板 8 和 螺 釘 固 定 于殼體上的支撐板 7 上 。斜 板 均 套 在 集 水 管 11 上 ,各 斜 板 (傾斜角為 15。 )間均有支撐片相互隔開,以構(gòu)成容積相同的水室。 此外 ,在分離器頂部還裝有浮球 3 控制的空氣泄放閥 2,可放掉由 艙 底 水 泵 帶 來(lái) 并 聚 集 在 油 水 分 離 器 頂 部 的 空 氣 , 以 免 油 面 過(guò) 分 下降。在油水分離器的上部和下部設(shè)有蒸氣加熱器 18(有的下部不裝 ),當(dāng)氣溫較低或分離粘度較大的含油污水時(shí),可進(jìn)行加熱,使油粒易于上浮和排出。 多層斜板式油水分離器能夠處理的油粒直徑大于 10 m;對(duì) 于 一 般重油的微小油粒來(lái)說(shuō),處理后的污水含油量為 1020 保 證船舶在橫傾 15。時(shí)仍能正常工作。 細(xì)管式油水分離器 細(xì) 管 式 油 水 分 離 器 的 基 本 工 作 原 理 如 圖 所 示 。 在 殼 體 內(nèi) 裝 有 幾組聚合油粒的 細(xì)管 3。含油污水進(jìn)入分離器后,大油粒上浮至頂部,從一次分離油出口排出。細(xì)小油粒隨污水下流進(jìn)入粗分離室 1,然后依次進(jìn)入細(xì)分離室 2 的三組細(xì)管 3 內(nèi) , 細(xì) 小 油 粒 便 逐 漸 聚 合 為 粗 大 油粒 而 上 浮 , 并 由 頂 部 二 次 分 離 油 出 口 排 出 。 被 處 理 過(guò) 的 水 則 由 下 部 排 15 水口排至船外。 圖 這種分離器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但分離效果不很理想。一般用于處理艙底水。 3 2 3 B 型 油 水 分 離 器 系列國(guó)產(chǎn)的船用油水分離器用來(lái)處 理船舶機(jī)艙底水,其系列產(chǎn)品按容量分為 0 6t h、 h、 2t h、 3t h 和 5t h 等 五 種不 同規(guī)格,可滿足各種噸位船舶的使用要求。 該型油水分離器采用重力分離、機(jī)械分離和粗?;蛛x相結(jié)合的組合結(jié)構(gòu)。其流程原理如圖 所示。 艙底含油污水經(jīng)過(guò)多個(gè)擴(kuò)散噴嘴 7 進(jìn) 入 分 離 器 , 粗 大 油 粒 即 分 離上浮進(jìn)入集油室 10(左 ),含 有 細(xì) 小 油 粒 的 污 水 向 下 進(jìn) 入 峰 谷 對(duì) 置 的 波紋板組 4 構(gòu) 成 的 粗 分 離 裝 置 。 細(xì) 小 油 粒 不 斷 碰 撞 和 聚 合 和 上 浮 , 在 波紋板組 4 的出口處形成粗大油粒而與水分離,并上浮至集油室 15(右 )。污水則經(jīng)過(guò)濾器 19 和外接管路后進(jìn)入一、二兩極聚合元件 17、 16(亦稱粗?;?), 使 尚 留 在 污 水 中 的 細(xì) 微 油 粒 在 其 中 聚 合 成 大 油 粒 與水分離,然 后上浮至集油室。處理后的水由排出口 5 排出。 16 圖 在 左 、右 集 油 室 各 裝 有 電 極 式 油 位 檢 測(cè) 器 ,用 以 控 制 排 油 電 磁 閥實(shí) 現(xiàn) 自 動(dòng) 排 油 。 粗 粒 化 元 件 室 的 集 油 室 因 集 油 量 不 多 , 可 定 期 進(jìn) 行 手動(dòng)排油。 該型油水分離器有如下特點(diǎn): 1)采 用 重 力 分 離 、 機(jī) 械 分 離 和 粗 粒 化 分 離 的 組 合 結(jié) 構(gòu) , 不 容 易被泥砂、雜質(zhì)堵塞,故其使用壽命長(zhǎng)。 2)分 離 性 能 優(yōu) 良 ,運(yùn) 行 穩(wěn) 定 ,處 理 后 排 放 的 水 含 油 量 小 于 10 3)粗?;嵌ㄐ彤a(chǎn)品,便于定期更換。 4)操作簡(jiǎn)單,使用可靠,維護(hù)方便。 5)油水分離器殼體內(nèi) 部采用防腐涂料,經(jīng)久耐用。 6)采用電動(dòng)往復(fù)泵,能減少泵本身對(duì)含油污水造成干擾和乳化現(xiàn)象。 影響油水分離器性能的因素 影響油水分離器性能的因素主要有下列幾項(xiàng): 17 1 泵的種類和排量 泵 的 種 類 和 排 量 對(duì) 油 水 分 離 器 的 性 能 有 顯 著 影 響 。 油 污 水 在 泵 內(nèi)的 擾 動(dòng) 越 小 , 油 粒 破 裂 的 可 能 性 就 越 小 , 越 有 利 于 油 水 分 離 。 同 一種 泵 , 只 要 增 大 口 徑 , 減 少 轉(zhuǎn) 速 或 行 程 (即泵的排量 ), 低速運(yùn)轉(zhuǎn),就能減少乳化作用,提高分離器的性能。 選 擇 分 離 設(shè) 備 用 泵 時(shí) , 一 般 宜 選 用 擾 動(dòng) 小 的 柱 塞 泵 , 螺 桿 泵 和 滑片 等 ,不 宜 選 用 離 心 泵 和 齒 輪 泵 ,而 且 應(yīng) 盡 量 避 免 泵 在 高 負(fù) 荷 下 運(yùn) 行 。 作壓力 油 水 分 離 器 的 工 作 壓 力 對(duì) 分 離 性 能 也 有 顯 著 影 響 。 隨 著 泵 排 出 壓力 的 提 高 , 油 的 乳 化 加 劇 , 油 分 中 難 以 分 離 的 微 小 油 粒 越 多 , 分 離 效果下降,分離器處理水出口的含油量增加。 分的形式和種類 油 分 的 形 式 和 種 類 對(duì) 油 水 分 離 性 能 有 很 大 影 響 。 按 油 滴 在 水 中 的分 散 情 況 , 通 常 可 分 為 乳 化 和 非 乳 化 兩 種 狀 態(tài) 。 前 者 難 以 分 離 。 當(dāng) 油在水中呈乳化狀態(tài)時(shí),若石油顆粒的直徑為 1 m 100 m,則 單 純 依靠重力分離難于達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),必須通過(guò)過(guò)濾或吸附分離才能得到滿意 的 效 果 。 因 此 , 在 實(shí) 際 應(yīng) 用 中 應(yīng) 盡 量 減

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