船舶压载水沉积物的微波—硫酸自由基处理技术研究

论文摘要

近年来,随着世界航运业的快速发展,船舶压载水携带的外来有害生物已经引起世界的广泛关注。携带的外来有害生物无论从生态环境、经济还是人类健康方面都在世界范围内造成了巨大的危害。为此,2004年,国际海事组织（IMO）通过了《国际船舶压载水和沉积物控制与管理公约》并将于2009年开始强制执行。如何有效的预防和解决船舶压载水所携带的外来有害生物已刻不容缓。本论文首先对压载水沉积物的一些基本理化性质和生物组成进行了初步研究,并对沉积物中所包含的藻类和孢囊进行了形态学鉴定。并在对提出的无害化处理方法的可行性进行分析的基础上,首次提出了微波/硫酸自由基(SO4·-)联合处理压载水沉积物方案,实验结果表明:（1）船舶压载水沉积物的一些基本理化性质如粒度、pH、盐度等取决于航线、船型、装载压载水的时间地点等因素影响。沉积物所包含的生物种类主要以浮游硅藻类和甲藻孢囊为主。通过对藻类和孢囊的形态学鉴定,发现了一些有害赤潮藻类孢囊,如有毒亚历山大藻等,检测结果表明船舶压载水沉积物中所携带的生物种类中包括了能够引发赤潮的有害物种。（2）微波可造成藻类细胞膜破损,某些细胞器缺失,对其产生致命破坏;对于孢囊能够造成细胞结构破坏,致使孢囊不能萌发。硫酸自由基可引起单胞藻类细胞膜的变性细胞收缩,形状变得不规则,从而达到灭活效果。微波-硫酸自由基(SO4·-)更具有处理成本少、时间断、致死率高等优点。（3）通过预实验,选取了功率300W,处理时间为20s作为微波法最佳实验条件,比较了不同硫酸自由基浓度处理藻类和孢囊的结果,发现随着硫酸自由基浓度的增大和处理时间的增加,处理效果越好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 船舶压载水沉积物来源及危害
• 1.1.1 船舶压载水及其沉积物的来源
• 1.1.2 船舶压载水沉积物的危害
• 1.1.3 船舶压载水及其沉积物对我国的危害
• 1.2 转移外来物种的机制以及影响因素
• 1.2.1 机制
• 1.2.2 影响因素
• 1.3 国际研究船舶压载水沉积物进展
• 1.3.1 立法进程
• 1.3.2 研究方向
• 1.4 压载水沉积物处理与资源化利用
• 1.4.1 船舶压载水沉积物的处理
• 1.4.2 船舶压载水沉积物的资源化利用
• 1.4.3 基于硫酸自由基的高级氧化技术处理压载水沉积物
• 1.4.4 微波-硫酸自由基联合处理压载水沉积物
• 1.5 目前一些国家所采取的管理措施
• 1.6 本论文的研究意义和主要内容
• 第2章 船舶压载水沉积物的性质与生物组成分析
• 2.1 样品的采集
• 2.2 主要实验材料
• 2.3 藻类和孢囊的检测研究
• 2.4 结果与分析
• 2.5 本章小结
• 第3章 微波-硫酸自由基处理压载水沉积物研究
• 3.1 实验材料
• 3.2 实验方法
• 2S₂O₈处理实验'>3.2.1 微波-K₂S₂O₈处理实验
• 3.2.2 孢囊萌发培养实验
• 3.3 实验结果讨论
• 3.4 本章小结
• 第4章 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表论文
• 致谢
• 研究生履历