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船舶工程技术毕业论文范文一：生物工程技术在船舶防污染中的应用

摘要： 随着航运业的蓬勃发展，船舶对海洋环境造成的污染也越来越严重，传统的物理方法和化学方法在处理船舶所造成的这些污染过程中已经难以满足治理需要，而生物工程技术凭借着效率高、安全、廉价、无毒的优良特性正逐渐应用在船舶污染防治中，为此本文着重论述了现代生物技术在船舶防污染和保护海洋生态环境中的应用。

Abstract： With the rapid development of the marine industry， marine pollution of the marine environment has become increasingly serious. The traditional physical and chemical methods have been difficult to meet the governance needs for dealing with these marine pollution， and biotechnology is increasingly used in ship pollution prevention and control due to high efficiency， safe， inexpensive， non-toxic superior characteristics， so this paper focuses on the application of modern biotechnology in the marine pollution prevention and protection of the marine environment.

关键词： 现代生物工程技术;船舶防污染;生物技术应用

Key words： modern biotechnology;marine pollution;biotechnology application

中图分类号：Q819 文献标识码：A 文章编号：1006-4311(2013)26-0109-03

1 现代生物工程技术概述

现代生物工程技术是一项以DNA分子技术作为应用基础，在生物的个体、细胞甚至分子层面上运用生物技术手段，严格遵循要达到的目的，以生物学知识为应用基础对生物进行设计和操作，实现其预期额目的和作用的现代科学方法，主要包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程等诸多系列的生物高新技术。

生物工程技术作为一门具有综合性和应用性的学科最早可以追溯到上世纪70年代，直到90年，现代生物工程技术才真正产生，通过发挥其独特作用渐渐造福人类。生物工程技术被认为是21世纪的主导技术，随着该项技术的不断发展，其所具有的独特优势作用也不断显现，正越来越受到世界各国的普遍重视，生物工程技术将为解决人类面临的环境、资源、人口、能源、粮食危机提供技术保障和支持。

现代生物工程技术不仅在作物改良研究、医药、食品工程中起着重要作用，而且能有效控制日益严重的污染问题，在环境和生物监测中起着重要的作用，比如在处理海洋污染中常用的生物技术通常涉及分子生物学、细胞生物学、发育生物学、生殖生物学、遗传学、生物化学、微生物学等学科，可以通过研究这些学科来实现生物工程技术在船舶防污染中的应用。

运用现代生物工程技术处理污染问题与运用传统方法相比，生物控制方法明显具有许多独特的优点，生物工程技术通常情况下是以酶促反应为基础的生物化学过程，同时反应过程所需要的反应条件通常是常温、常压和近乎中性的条件，所以一般情况下这些生物处理技术都是能够实现的，并且还不会因为条件苛刻而影响其他反应的正常运行，这与物理化学处理方法技术需要高温高压的反应条件相比，大大简化了程序和反应过程，同时所需的设备也简单便于操作，整体工艺稳定安全等优点。

2 船舶航运对海洋造成的污染

海洋在人类社会的发展史上具有重要的地位，海洋生态环境是人类生存和发展的物质基础之一，同时随着海上货运量的逐年增加不可避免的在船舶运输中产生了一系列的污染海洋环境的问题，使海洋的生物资源遭受严重破坏，甚至危害到了人类的健康和生存。

随着船舶事业的蓬勃发展，无数的船舶在海洋上航行越来越频繁，随之而来的是与日俱增的船舶和各种有害物质品种进入海洋，使海洋生态环境受到不同程度的破坏，从一定程度上造成了海洋污染。在一般情况下，带来物质污染可分为油性污染物和非油性污染物。

2.1 油性污染物 一般情况下，船舶带给海洋的油性污染物主要是船舶在营运作业期间向海洋中排放的油性混合物和船舶在遭受海难事故中产生的溢油问题，这两类问题都不同程度的造成了海洋中有毒污染物的增加，对海洋的生态环境改变具有直接作用，因此需要慎重对待和分析。

船舶在营运期间向海洋中排放的油性混合物主要有：油船的压载水、洗舱水、船舶机炉舱的含油舱底水和分油机排出的油渣。其中油船压载水是指油船在卸货后空载返航时，为保持船舶有一定的吃水和稳性而注入货油舱的海水或淡水;油船洗舱水是指油船在进坞修船、通过运河和狭窄航道或换装不同品种油料时，为清洗货油舱所用的清洗水;船舶舱底水是指船舶动力装置运转期间，由于燃油系统、滑油系统等的渗漏，船舶检修时漏入舱底的油料，擦洗机器的破布棉纱等，当混入机炉舱舱底水中，未经处理排放时将造成可观的污染;分油机排出的油渣是指主副机锅炉烧用的燃油所产生的渣料。

船舶由于海上事故原因所产生的事故性溢油主要有船舶因触礁、碰撞、搁浅和失火等意外事故所造成的油船货油舱、货船燃油舱等破损的大量溢油，这类污染的特点是：常常发生在近岸或港湾内，往往在短时间内把大量石油类突然倾泻海中，对海洋生物资源，沿岸居民的生活环境和港湾设施危害甚大。[1]

2.2 非油性污染物 船舶所产生的非油性污染物主要指散装运载含有有害物质的液体或固体货物所产生的货舱洗舱水和舱底水，船舶生活污水和各种垃圾。 船舶在运输中产生有害洗舱水、压载水和舱底水的原因是随着油气运输船和化学制品运输船的数量越来越多，吨位越来越大，船舶所运载的含有害物质货物产生的货舱洗舱水和舱底水排放时约含0.6%运输量的有害残液，船舶从一港驳入的压载水可能带有有害生物到另一港排放时将给当地的海生物带来危害，这些有害残液或压载水排放时将危害海洋生物和人类健康。

船舶所产生的生活污水主要包括盥洗水、粪便及厕所冲洗水、厨房和医务室排出水及运送动物舱内的清洗水等，这些污水带有大量的细菌和传染病毒，对海洋生态系统的平衡也具有重要影响。

船舶运输过程中产生的垃圾主要来自运输货物而产生的包扎和垫舱材料、船舶维修保养而产生的废弃物，比如油漆、铁锈、废纸、玻璃及纤维、生活食品废料及食品包装等，这些垃圾排放入海也将造成污染。[1]

3 船舶防污染的传统方法

对于处理船舶所带来的污染问题，传统意义上一般采取化学和物理两种方法，按照所使用方法的原理来分主要分为化学分离法和物理分离法以及其他方法，下面简单介绍以下这三类方法。

3.1 化学分离法 化学分离法按照所使用方法的不同主要分为两类：沉淀法和电浮分离法，这两类方法使用条件不同，但是所达到的效果则相似。

沉淀法是利用使油污沉淀或上浮的原理，通过向含油污水中投放絮凝剂或聚集剂而达到油水分离的一种方法，其中所使用的两种沉淀剂又有细微的区别，絮凝剂可使油凝聚成凝胶体而沉淀，而聚集剂则使油凝聚成胶体使其上浮。

电浮分离法的原理是把含油污水引进装有电极的舱柜中，利用电解产生的气泡在上浮过程中附着油滴而加以分离、从而实现油水分离的方法。[1]

3.2 物理分离法 物理分离法按照分离原理不同，可以分为以下几类：

3.2.1 重力分离法 重力分离法是利用油和水的密度差，使水中油滴克服水流阻力上浮与水分离的一种方法，这种方法的主要影响因素是油粒直径、油和水的密度、温度，其中一般认为油粒直径小于50um的情况下这类方法就不再起作用，比如重力分离法就很难分离乳化油，另外重力分离法如按其作用方式的不同，还可分为机械分离、静置分离和离心分离三种。

3.2.2 过滤分离法 过滤分离法的原理是让油污水通过多孔性介质滤料层时，油污水中的油粒及其它悬浮物被滤料层截留，而水可以通过滤层排出，这类方法的特点主要有：一是油水分离的过程主要靠滤料层阻截作用，将油粒及其它悬浮物截留在滤料表面;二是具有很大表面积的滤料对油粒及其它悬浮物的物理吸附作用和对微粒的接触媒介作用，增加了油粒碰撞机会，使小油粒更容易聚合成大油粒而被截留。

3.2.3 聚结分离法 聚结分离法的主要原理是运用润湿理论和碰撞聚结理论，当微小油粒通过多孔材料时，让这些细小微粒互相碰撞促使油粒聚合增大从而上浮和分离，这类方法最大的特点是精细化，但是在使用聚结分离法时影响粗粒化程度的因素主要有聚结元件的材料选择和材料充填的高度密度等，决定聚结分离程度的关键是材料和油粒之间的相互作用，也就是说只有材料和油发生润湿，聚结才能发生。

3.2.4 吸附分离法 吸附分离方法的原理是用多孔性固体吸附材料作为滤器，当污水通过滤器时微小油粒被吸附在固体表面上，从而使油水分离，这类方法的特点是由于分子间普遍存在着引力，所以这类吸附方法没有选择性，并且可以吸附多层粒子。

3.2.5 气浮分离法 气浮分离法的原理就是通过产生气泡将污水中的细微油粒吸附上浮，从而达到油水分离的目的。[1]

3.3 其他分离方法 在实际操作中，除了常用化学分离法和物理分离法之外，经过方法创新，还有其他的一些分离方法，这些分离方法主要有：电解分离法、凝聚分离法、活性污泥法(生物化学法)、超滤膜过滤法、反渗透法。

4 生物工程技术在船舶防污染中的应用

以上部分主要列举出了一些传统的物理法和化学法在船舶防污染中的应用，虽然化学法处理污染的效果好，但因其操作条件差，腐蚀性高，还存在着二次污染又不能满足环保的要求，物理法也存在着一定缺陷，因而可以考虑在船舶防污染中应用生物工程技术，在船舶防污染中引进生物工程技术的原理是由于被污染过的海洋污水中存在着许多成分复杂的有毒物质，而运用生物技术中的微生物自身的降解作用可以降解海洋污水中的有毒物质，将其转化为无毒物质，从而使污水得到净化。

将生物技术运用到船舶防污染中，可以有效保护海洋环境，目前，在该领域得到应用的生物工程技术主要包括生物修复、防生物附着、生态毒理、环境适应和共生等，具体而言主要有以下几个应用方面：

4.1 处理油污染 船舶带给海洋的油性污染物都不同程度的造成了海洋中污染物的增加，对海洋的生态环境具有严重的破坏作用，生物工程技术在处理这类污染过程中采取的原理是运用微生物的生物降解将石油中的大分子降解为小分子，最后完全氧化为二氧化碳和水，这种方法具有高效、经济、安全、无二次污染的独特优点，对于海洋环境没有副作用。

4.2 处理有害防污漆污染 为了防止船底生物附着造成污染，减小船舶航行的阻力，节省燃料，提高船舶运营效率，运用生物工程技术的原理就是利用海洋生物的自身防污损机理，确保海洋生物污染预防机制正常运行，加大对有益微生物的筛选，从而提取和分离防污活性物质，制备天然生物防污剂用于海洋附着生物的防除。[4]

4.3 防治海洋大气污染 一般情况下，船舶运输过程中都会产生一定量的废烟废气，故而会向海洋大气中注入硫氧化物、氮氧化物和烃类污染物等有害气体，这些气体会对海洋大气造成严重污染，也会对动植物及人类造成极大危害，故而可以运用生物技术来处理海洋大气污染，大气污染的生物技术治理原理是利用微生物的生化作用，首先将大气污染物进行分解然后转化为无害或少害物质，从而达到治理的目的。[4]

参考文献：

[1]佚名.船舶防污染技术技术[EB/OL].百度文库.

[2]段怡萍.现代生物技术在环境保护中的应用和前景[J].科技创业月刊，2005(5).

[3]佚名.21世纪海洋生物技术发展展望[EB/OL].论文天下，2007.

[4]吉云秀，公维民.生物工程在船舶防污染的应用及发展前景[J].中国航海，2003(4).

船舶工程技术毕业论文范文二：船舶卧泊基地改造工程的技术要点

摘 要：本文对东北地区内河的船舶卧泊基地改造工程在设计过程中应该注意的问题进行了分析，明确了船舶卧泊基地改造工程的总体要求，并针对季节性河流船舶的冬季维修特点，提出来详尽的技术要点，全面详实，并以实例进行了说明。

关键词：船舶卧泊基地;改造工程;技术要点

1 船舶卧泊基地改造工程的总体要求

卧泊基地的改造工程，原则上应该符合国家和地方的产业政策和中长期规划、相关的质量技术标准以及安全使用功能等方面的要求。

1.1符合国家关于内河发展政策和长远规划(《国务院关于加快长江等内河水运发展的意见》国发[2011]2号文件);

1.2符合行业发展规划(交通运输部《航道养护管理规定》);

1.3符合地方(省、市、自治区)的水运中长期发展规划;

1.4符合国家的质量技术标准(《船舶安全卧泊技术标准》和《水运工程质量检验标准》);

1.5满足在流凌期水位下的船舶卧泊安全防凌要求;

1.6满足规划期内日益增长的船舶卧泊数量、卧泊容量的要求;

1.7合理利用现有条件，维修与改造相结合的原则、陆域条件实现船舶卧泊、航道站房、水上应急救助等功能一体化原则。

2 船舶卧泊基地改造工程的技术要点

2.1 选址要合理，功能要满足需求

改造工程一般是在原址的基础上进行续建和扩建，在此条件下，依然要重点要考虑：

2.1.1防凌坝标高。季节性封冻河流在开、封江两个时段会产生大量流凌，大量的流凌会对船舶造成极度的损害甚至倾覆，因此卧泊基地最上游的防凌坝体的顶面标高应按照安全防凌的冗余水位考虑，一般应取流凌期水位保证率在98%以下或百年一遇标准，以确保船舶的卧泊安全;

2.1.2卧泊密度。船舶卧泊基地内的水域面积应考虑规划期内船舶规模、最大卧泊数量、不同规模船舶所要求的卧泊间距、封冻后冰面上应预留的修理作业区域、运送设备配件及补给物资的运输道路、消防通道和应急求援通道，最后综合确定所需的卧泊基地的水域面积;

2.1.3环保要求。改造工程应依据规模和要求，对可能造成的环境影响进行风险评估，包括有可能对周边造成的噪声、烟尘、弧光等影响和可能对水域造成的油污染以及生产生活垃圾污染等，由具有相应资质的机构进行环境影响评价，形成《工程项目环境评估报告》，并取得相关机构的审批。

2.2预建基础设施，完善基地的使用功能

2.2.1极大地满足修船需要。季节性生产船舶的大中修项目，主要依靠冬季卧泊期完成，冬季卧泊期的船舶修理工作十分繁重，因此应按照船舶维修保养的需要，在卧泊基地内应建立足够的修船设施(如：船体维修中心、动力维修中心、电气维修中心、机加车间和铆焊车间等)。

2.2.2满足道路的畅通与衔接。在规划卧泊基地周围陆域道路的同时，应预留冬季冰上通道与陆域通道的衔接坡路，以保证冬季修船设备设施、船舶配件、补给物资、以及消防、和应急救援等车辆的通行。

2.3满足综合管理需要。需要考虑明水期船舶进出坞的调度、导航、助航、地理标志及相关支持系统的设置。还要考虑冬季船舶的集中监管、冰面道路与坞区进出口的设置与衔接、人员与车辆的分流、门禁与闸机系统的设置以及智能化监控系统的设置。

2.4满足环保要求。应该充分考虑船舶在卧泊、修理和坞区管理过程中对环境产生的影响，采取相应措施，严格控制排放，设置"三废"处理环节，确保排放达标，符合环保法规要求。

2.5充分考虑对新技术的利用。现代技术日新月异，与卧泊基地工程相关的水工结构、机电控制、信息智能化等新技术日益普及，要本着节能绿色环保的原则，在工艺上，高起点地规划卧泊基地的改造工程，达到技术领先、高效节能的效果。

3 工程实例

哈尔滨航道船舶卧泊基地维修改造工程方案

3.1基地现状：卧泊水域面积5.93万平方米，候工楼一座，坞池防冰坝一座，�t望塔3座以及相应供电照明、环保机修设备等相应配套基地辅助设施。目前基础设施及设备损毁严重。

3.2自然条件。1)气温：多年平均气温3.6℃，多年月最高平均气温22.93℃，多年月最低平均气温-19.22℃。。2)风况：常年主风向冬季为西北风，夏季为西南风。年平均风速4.2m/s，年最大风速23.0 m/s。3)冰凌：松花江为封冻性河流，一般11月中旬封江，翌年4月上旬开江，年通航期为200天左右。

3.3 维修改造内容。基地改造维修方案分为坞区部分、西船台维修改造、坞区南岛护岸维修及岛上配套工程三部分。维修改造内容如下：

3.3.1 坞区部分

(1)新增设混凝土进坞道路。混凝土进坞道路长约620延长米，宽4米，两侧各1米宽的绿化草坪。(2)路灯工程，修建10个路灯。(3)岸电系统一项。供电系统采用三相四线制，功率80kw，电压380V，电流160A。(4)�t望塔3座。新建�t望塔总高度7.8米，�t望塔钢结构主体高4.4米，保温彩钢房高3.4米。(5)航标示位灯塔1座。灯塔总高21米。基础和短柱采用C30混凝土。

3.3.2 西船台修建部分

(1)西船坞原地面拆除8000平方米。(2)西船坞原地面回填8000平方米。(3)西船台工程地面硬化8000平方米。(4)修建船厂围墙337米， 铁艺护栏采用Φ40铸铁方管外涂防锈漆，高度1600mm。(5)新建修造船车间一座，约810平方米。新建修造船车间地上建筑面积810平方米，占地810平方米，建筑总高度14米，共一层。修造船车间设计使用年限25年，抗震设防烈度为6级，耐火等级为二级。建筑体形系数0.24，建筑耗热量指标为19.6(W/m)2。(6)新建业务用房1座，105平方米。

3.3.3 坞区南岛护岸维修及岛上配套工程

(1)岛上新增系缆桩10个。系缆桩(环)基础埋深三米，基础下部2米块石填压，上部一米采用C30混凝土浇筑。系缆桩(环)柱顶高程和实际地面地面高程为准。(2)增加岛上岸电箱5座。电箱设置高度标准按水位达到118米时能够正常供电，内部安装三项电表、主开关(具有短路、过载、漏电保护功能)。电缆截面积根据配电箱的额定电流、电压数值选取，电缆要防水，采用地埋穿管敷设。(3)电力增容一项。

3.4 施工条件

由于本工程主要是对基地进行维修改造，工程施工的内容主要是在陆地上，受气象条件、地质地貌条件影响较小。工程所在地的交通比较便利，工程所需材料构配件均可在松花江两岸购买。劳动力均来自施工单位具有多年施工经验的工程技术人员和船员，确保该工程的顺利完成。施工人员所需的生活用品和必须品均可在哈尔滨配齐，可以满足施工人员衣食住行各方面需要，确保工程顺利实施。

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