Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние проблемы обеспечения биологической безопасности судовых балластных вод. физико-географические характеристики и гидрометеорологические условия района исследований – международного морского порта таганрог (обзор литературы) 16
1.1. Правовые основы обеспечения биологической безопасности судовых балластных вод и осадков. Правила D-1 и D-2 Международной конвенции о контроле судовых балластных вод и осадков и управлении ими. Стандарт качества балластных вод: требования к минимальной концентрации холерных вибрионов 16
1.2. Физико-географическая характеристика порта Таганрог (географическое положение, климатические особенности) и гидрометеорологические особенности Азовского моря и Таганрогского залива (глубина, преобладающие течения, температура воды, показатель солености) 31
1.3. Порт Таганрог: этапы формирования санитарно-карантинных учреждений в порту 38
ГЛАВА 2. Материалы и методы 47
2.1. Материалы работы 47
2.2. Методы, используемые в работе 57
ГЛАВА 3. Исследование способов управления балластными водами на судах смешанного «река море» плавания 60
3.1. Классификация судов и анализ конструкций балластных систем судов смешанного «река-море» плавания 60
3.2. Алгоритм отбора и сравнительный анализ методов и средств отбора для микробиологического исследования балластной воды на судах смешанного «река-море» плавания 66
3.3. Результаты лабораторного исследования балластной воды судов смешанного «река-море» плавания в международном порту Таганрог в 2008-2014 гг. 74
ГЛАВА 4. Изучение особенностей международного порта таганрог для обеспечения контроля и управления балластными водами на судах смешанного «река-море» плавания в бассейне азовского моря и таганрогского залива 83
4.1. Современное состояние порта Таганрог 83
4.2. Транспортные связи международного порта Таганрог с зарубежными странами 86
4.3. Организация и проведение санитарно-карантинного контроля операций по смене балласта
ГЛАВА 5. Разработка мероприятий по контролю и управлению балластными водами на судах смешанного «река-море» плавания(на примере международного порта таганрог) 103
Заключение 110
Выводы 123
Словарь терминов 126
Список литературы
- Физико-географическая характеристика порта Таганрог (географическое положение, климатические особенности) и гидрометеорологические особенности Азовского моря и Таганрогского залива (глубина, преобладающие течения, температура воды, показатель солености)
- Методы, используемые в работе
- Алгоритм отбора и сравнительный анализ методов и средств отбора для микробиологического исследования балластной воды на судах смешанного «река-море» плавания
- Организация и проведение санитарно-карантинного контроля операций по смене балласта
Введение к работе
Актуальность проблемы. На современном этапе VII пандемии холера продолжает оставаться приоритетной проблемой мирового здравоохранения в связи с эпидемиями на различных континентах, появлением измененных вариантов
VibriocholeraeO1, преобладающих в этиологии холеры и вызывающих более тяжелое клиническое течение, повышением уровня антибиотикорезистентности холерных вибрионов (Москвитина Э.А. и др., 2013, 2014, 2015). По данным ВОЗ, в 2012 г. в мире зарегистрировано 251418 больных холерой в 51 стране, в 2013 г. – 91990 больных в 40 странах,в 2014 г. - 126626 в 31 стране. Эпидемии и вспышки инфекции имели место в Азии, Африке, Америке и Австралии с Океанией, заносы -
в Европе. В 2014 г. наибольший удельный вес больных холерой пришелся на страны Африки – 76,27 % (96579 больных холерой) и страны Америки – 18,97 %
(24022), в Азии он составил 4,76 % (6024), Европе – 0,001 % (1 случай). Это определяет необходимость постоянного слежения за распространением холеры, как одного из основных компонентов эпиднадзора на глобальном и других территориальных уровнях (Ломов Ю.М., 2008, 2010; Москвитина Э.А. и др., 2013, 2014, 2015).
Существенное значение в распространении холеры принадлежит различным видам транспорта, в том числе водному, причем, холерные вибрионы могут быть занесены не только больными и вибриононосителями среди членов экипажей и пассажиров, но и с балластными и сточными водами судов (Звягинцев А.Ю., Селифонова Ж.П., 2008; Прометной В.И. и др., 2010; Водяницкая С.Ю. и др., 2011;
Зверева Л.В. и др., 2012; GollaschS., 2006). Так, занос возбудителя холеры в страны Южной Америки в 1991 г. эксперты ВОЗ связывают с балластными водами морских судов (McCarthyS.A., KhambatyF.M., 1992, 1994).
В настоящее время операции по смене балласта проводятся в акваториях портов и являются закономерными процессами судоходства, приводящими к важнейшей экологической проблеме – риску заноса различных видов морских обитателей, в том числе вирусов и бактерий, патогенных для человека.
Последствия этого процесса, в отличие от других видов антропогенного воздействия, имеют необратимый характер (Сагайдак А.И., 2003, 2012;
Александров Б.Г., 2004; Звягинцев А.Ю., Селифонова Ж.П., 2008; Сустретова Н.В.,
2011; Водяницкая С.Ю., 2010, 2011, 2012; Зверева Л.В. и др., 2012; RicciardiI.I., MacIsaacH.J., 2000; LewisP.N. etal., 2003; DavidM. etal., 2004, 2008; DrakeJ.M., LodgeD.M., 2004; HemittC.L., CampbellM.L., 2007; LovellS.J., DrakeL.A., 2009; EmamiK. etal., 2012). По ориентировочным оценкам, в водяном балласте всех судов мира одновременно транспортируется до 10 тысяч различных видов морских обитателей: беспозвоночных, икринок рыб, личинок, патогенных бактерий и вирусов.
В связи с этим Международной морской организацией в 2004 году принята Международная конвенция о контроле и управлении судовыми балластными водами и осадками (InternationalConventionfor the Control and Management of Ships' Ballast Water and Sediments, 2004). По состоянию на август 2015 г. Конвенцию подписали 44 государства. Ряд государств (Австралия, Бразилия, Израиль, Канада, Новая Зеландия, США, Чили и др.) уже предъявляют требования к судам,
заходящим в их порты, по контролю и управлению судовыми балластными водами для предотвращения заноса патогенных микроорганизмов (ChristenK., 2004; CostelloC. etal., 2007; DavidM., GollashS., 2008; BaileyS.A. etal., 2011).
Международной Конвенцией по контролю и управлению судовым водяным балластом и осадками определены следующие стандарты замены балласта: правила
D-1 и D-2.
Правило D-1. Суда, производящие балластировку, выполняют это с эффективностью замены, составляющей 95 % от объема. Прокачка трехкратного объема каждого танка балластом считается равноценной указанному стандарту.
Для выполнения стандартов, регламентируемых правилом D-1, суда должны производить смену балласта на расстоянии по меньшей мере 200 морских миль от ближайшего берега в местах с глубиной по меньшей мере 200 м. При невозможности выдержать эти требования замена должна производиться как можно дальше от берега, но не менее 50 морских миль в местах с глубиной не менее 200 м. Если установленные расстояния от ближайшего берега или глубина не могут быть соблюдены, государство порта назначает районы для замены балласта.
Правило D-2. Суда, осуществляющие управление водяным балластом,
сбрасывают на 1 м3 менее 10 жизнеспособных организмов размерами более 50 мкм и на 1 мл менее 10 жизнеспособных организмов размерами 10-50 мкм.
В стандарт качества балластных вод судов, осуществляющих управление балластом, включены индикаторные микробы, сброс которых не должен превышать установленных концентраций: токсигенный вибрион холеры (О1 и О139) - менее 1 колониеобразующей единицы (КОЕ) на 100 мл или менее 1 КОЕ на
1 грамм (сырого веса) образцов зоопланктона; кишечная палочка – менее 250 КОЕ на 100 мл, кишечные энтерококки – менее 100 КОЕ на 100 мл.
Российская Федерация присоединилась к Конвенции в 2012 г. (Постановление Правительства РФ «О присоединении Российской Федерации к Международной конвенции о контроле судовых балластных вод и осадков и управлении ими 2004 года» от 28 марта 2012 года № 256). В соответствии с требованиями Конвенции, Российской Федерации необходимо начать управление балластными водами уже с 2019 года, поэтому на подготовку к выполнению стандарта качества балластных вод остается не так много времени.
Актуальность проблемы обусловила выбор цели и задач исследования.
Цель работы –оценка возможности заноса возбудителей холеры балластными водами судовсмешанного «река-море» плавания в бассейн Таганрогского залива Азовского моря и разработка противоэпидемических (профилактических) мероприятий в случае их выделения из балластной воды.
Задачи исследования:
1. Проанализировать физико-географические и гидрометеорологические
особенности Азовского моря и Таганрогского залива (глубина, преобладающие
течения, температура воды, показатель солености) для определения возможности
выполнения правил D-1 или D-2 Международной конвенция о контроле и управлении
судовыми балластными водами и осадками.
2. Изучить типы судов, заходящих в международный порт Таганрог,
особенности их балластных систем и способов смены балласта, как «факторы риска», способствующие сохранению и заносу холерных вибрионов в балластных водах.
3. Изучить морские транспортные сообщения международного порта Таганрог с
зарубежными странами, выявить страны, неблагополучные по холере,для
установления «территорий риска» - портов- потенциальных «доноров» холерных
вибрионов с балластными водами.
4.Разработать и апробировать способы и средства отбора балластной воды на судах смешанного «река-море» плавания для микробиологического исследования споследующим анализом результатов микробиологических исследований проб балластных вод для внедрения рационального контроля за риском заноса возбудителей инфекционных болезней.
5. Разработать мероприятия по контролю и управлению балластными водами на судах смешанного «река-море» плавания (на примере международного порта Таганрог), в том числе при выделении из судовых балластных вод холерных вибрионов О1 и О139 серогрупп.
Научная новизна и теоретическая значимость работы
Установлено, что в связи с выявленными физико-географическими и гидрометеорологическими особенностями Азовского моря (небольшие глубины – в
среднем 7,4 м) правило D-1 Конвенции в бассейне Азовского моря невыполнимо,
приемлемым является правило D-2.Преобладание сгонно-нагонных ветров,
способствующих интенсивному перемешиванию водных масс, хорошая
прогреваемость прибрежных вод могут обеспечивать в случае заноса холерных вибрионов благоприятные условия для их выживания в бассейне Азовского моря и создавать высокую степень опасности возникновения эпидемических осложнений.
Впервые проведена оценка балластных систем судов различных проектовпо их эпидемиологической опасности.Как выявлено, именно в этом классе преобладают старые теплоходы, не имеющие, как правило, автоматизированной системы балластировки, что ведет к неполной замене балласта и возможности сохранения холерных вибрионов.
Анализ конструкций судов «река-море» показал, что использование батометра для отбора проб судового балласта не всегда возможно. В связи с этим предложены различные способы отбора балластной воды: отбор проб батометром при сбрасывании балластной воды, отбор проб через специальные люки (лазы) или через смотровые крышки балластных емкостей и замерные отверстия балластных цистерн. Приоритет разработок подтвержден патентом на изобретение № 2537010
от 27.06.2013 г. «Способ отбора проб из балластных емкостей судов «река - море» и устройство для его реализации».
Впервые на территории Российской Федерации проведены исследования на наличие возбудителей холеры в пробах балластных вод, отобранных на судах смешанного «река-море» плавания. В период 2008-2014 гг. в международном порту Таганрог исследовано 327 проб балластной воды, V. choleraeО1 и О139не обнаружены, V. choleraenon О1/ non О139 серогрупп выделены в 79 пробах, что составило 24,2+2,36 %. При исследовании проб на наличие других галофильных вибрионов обнаружены 13 видов рода Vibrio: восемь видов патогенных и пять видов непатогенных для человека вибрионов, в т.ч. ранее не выделявшихся в акватории Азовского моря -V. brasiliensis, V. rotiferianus, V. ponticus.
Для обеспечения эпидемиологической безопасности балластных операций
впервые осуществлен санитарно-карантинный контроль операций по смене балласта
на судах смешанного «река-море» плавания в бассейне Таганрогского
заливаАзовского моря и разработан «Алгоритм контроля замены балласта уполномоченным должностным лицом морского порта».
В целях предупреждения заноса и распространения возбудителей холеры и других острых кишечных инфекций балластными водами судов смешанного «река-
море» плавания обоснована необходимость разработки комплекса организационных, противоэпидемических и профилактических мероприятий в случае их выявления в балластных водах судна.Впервые разработан План противоэпидемических и профилактических мероприятий при выделении из судовых балластных вод холерных вибрионов О1 и О139 серогрупп.План включает мероприятия не только на судне, в балластных водах которого выделены возбудители холеры, но и на судах портофлота, портовой акватории, в
стивидорных компаниях и населенных пунктах, непосредственно граничащих с портом и имеющих с ним совместную инфраструктуру.
Практическая ценность.Настоящая работа выполнена в
рамкахплановыхгосударственныхНИР «Оценка мероприятий по обеспечению безопасности международных пассажирских и грузовых перевозок в пунктах пропуска воздушного, водного и автомобильного транспорта» (№ госрегистрации
01.2.00900180) и НИР«Мониторинг судовых балластных вод международного морского транспорта в бассейне Азовского моря» (№ госрегистрации01201002620).
Результаты проведенного исследования были использованы при разработке следующих методических документов:
1. «Паспорт морского, речного (озерного) пункта пропуска через
государственную границу Российской Федерации: органы санитарно-карантинного
контроля». Одобрен Решением Ученого Совета Ростовского-на-Дону противочумного
института и утвержден директором института, протокол № 3 от
29.03.2011 г.;
2. Методические рекомендации «Отбор и микробиологическое исследование
проб балластных вод морских (речных) судов, выполняющих международные рейсы».
Одобрены Решением Ученого Совета Ростовского-на-
Дону противочумного института и утверждены директором института, протокол № 7 от21.05.2013г.
Материалы проведенных исследований использованы при составлении и реализации Распоряжения Руководителя Управления Роспотребнадзора по Ростовской области «Об организации контроля за сменой судового балласта с судов загранплавания» (№ 84 от 15.08.2008 г.), Решения Комиссии по обеспечению санитарно-эпидемиологического благополучия населения и ведению социально-
гигиенического мониторинга Администрации города Таганрога «О мерах по предупреждению осложнения эпидемиологической обстановки по ОКЗ, ВГА,
холере в летний период 2011 г. вг. Таганроге» (№ 4 от 02.06.2011 г.), Решения Комиссии по обеспечению санитарно-эпидемиологического благополучия населения и ведению социально-гигиенического мониторинга Администрации города Таганрога «О неотложных мерах по профилактике ОКИ и холеры в весенне-
летний период 2012 г. в г. Таганроге» (№ 2 от 05.04.2012 г.), Решения Комиссии по обеспечению санитарно-эпидемиологического благополучия населения Ростовской области Правительства Ростовской области «Об эффективности организационных и профилактических мероприятий, направленных на предупреждение заноса и распространения кишечных инфекций, в том числе холеры, на территории Ростовской области» (№ 2 от 13.03.2012 г.).
На основании проведенных исследований специалистами Управления Роспотребнадзора по Ростовской области внесены дополнения в «План основных
организационных мероприятий Управления Роспотребнадзорапо Ростовской области» в 2012, 2013, 2014, 2015 гг.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Выявленные физико-географические особенности Азовского моря
обосновывают невозможность выполнения правила D-1 Конвенции и приемлемость
использования правила D-2 - достижение минимальной концентрации
микроорганизмов. Гидрометеорологические характеристики Азовского моря
(преобладание сгонно-нагонных ветров, хорошая прогреваемость прибрежных вод в
летний период) создают благоприятные условия для выживания
и сохранения холерных вибрионов, определяющие высокую степень опасности возникновения эпидемических осложнений.
2. Анализ конструкций судов смешанного «река-море» плавания,
заходящих в международный морской порт Таганрог, свидетельствует о том, что наибольшее эпидемиологическое значение в возможности заноса холерных вибрионов в акваторию международного порта Таганрог, принадлежит судам, относящимся к классу сухогрузов, которые можно определить как «факторы
риска». Особенности конструкцийсудов определили необходимость
совершенствования способов отбора балластной воды.
3. Анализ транспортных связей международного порта Таганрог с
зарубежными странами и изучение объемов сбрасываемого балласта показали, что порт Таганрог – «реципиент» балласта. Возбудители холеры могут быть поэтапно занесены в акватории портов Средиземного и Черного морей из стран,
неблагополучных по холере («территории риска»). С целью снижения риска заноса возбудителей холеры обоснован и разработанплан мероприятий по недопущению
загрязнения акватории порта балластными водами.
4. Выделение из балластных вод большого количества штаммов
V. choleraеnonO1/ nonO139, а также других, галофильных вибрионов (в том числе ранее не выделявшихся в акватории Азовского моря) показало, что суда с балластными водами являются факторами потенциального риска для акватории Таганрогского порта.
5.План противоэпидемических и профилактических мероприятий при выделении холерных вибрионов О1 и О139 серогрупп из балластных вод
предусматривает комплекс мер в акватории порта и на отдельно взятом судне: при нахождении судна непосредственно в порту, а также в случае его убытия за пределы акватории порта.
Апробация работы.Материалы диссертации были представлены на Х Межгосударственной научно-практической конференции государств-участников СНГ (Ставрополь, 2010), научно-практической конференции Роспотребнадзора
«Научное обеспечение противоэпидемической защиты населения» (Н. Новгород, 2012), Х съезде Всероссийского научно-практического общества эпидемиологов,
микробиологов и паразитологов «Итоги и перспективы обеспечения
эпидемиологического благополучия населения Российской Федерации» (Москва,
2012), XI Межгосударственной научно-практической конференции государств-
участников СНГ (Саратов, 2012),IVсъезде военных врачей медико-
профилактического профиля Вооруженных Сил Российской Федерации (Санкт-
Петербург, 2014), VII Ежегодном Конгрессе по инфекционным болезням (Москва, 2015); на международных конференциях – «Общие угрозы – совместные действия.
Ответ государств БРИКС на вызовы опасных инфекционных болезней» (Москва,
2015), «Перспективы сотрудничества государств-членов ШОС в противодействии угрозе инфекционных болезней» (Сочи, 2015), а также на совещаниях специалистов Роспотребнадзора, проводимых в рамках проблемной комиссии
«Холера и патогенные для человека вибрионы» в Ростовском-на-Дону противочумном институте (2009 - 2015 гг.).
Личный вклад соискателя.Соискателем определены цель, задачи, объекты и методы исследования. Соискатель организовал и лично принимал участие в отборе проб, усовершенствовал способы отбора проб балластных вод. Соискатель лично провел анализ результатов исследований, подготовил методические рекомендации для специалистов Роспотребнадзораучрежденческого уровня, разработал предложения в планы и программы противоэпидемических
(профилактических) мероприятий при выделении из балластных вод судна
возбудителей холеры. Экспериментальные результаты, представленные в
диссертации, получены автором в сотрудничестве, главным образом, с к.м.н. С.Ю.
Водяницкой, д.м.н. В.Д. Кругликовым. На защиту вынесены только те положения и результаты, в которых роль соискателя была определяющей. В целом, личный
вклад в выполнение исследований составил более 80 % (сбор материала – 90 %,
анализ материала –75 %, анализ лабораторных исследований – 75 %, написание диссертации и автореферата – 80 %).
Публикации результатов исследования. По теме диссертации опубликовано 36 работ, в том числе 6 в журналах из «Перечня …» ВАК,
рецензируемых ВАК.
Структура диссертации. Работа изложена на 149страницах компьютерного текста, состоит из введения, обзора современного состояния данной проблемы,
Физико-географическая характеристика порта Таганрог (географическое положение, климатические особенности) и гидрометеорологические особенности Азовского моря и Таганрогского залива (глубина, преобладающие течения, температура воды, показатель солености)
Проблема вселения видов входит в число важнейших экологических проблем конца XX века. За 50-60 лет в связи с бурным развитием судоходства участились случаи расселения видов с помощью судов в самые различные районы Мирового океана. Происходит вселение не только отдельных видов животных – иногда это глобальные перемены на уровне целых фаун. Этот процесс, в силу своей непредсказуемости, получил такое красноречивое название, как «экологическая рулетка» (CaritonJ.T., GellerJ.B., 1993). Среди морских чужеродных видов встречаются паразиты рыб, беспозвоночных и микроорганизмы, представляющие опасность для здоровья людей (Vibrio cholerae). От вселения других, таких как гребневик Mnemiopsisleidyi или двустворчатый моллюск Dreissenapolymorpha, происходит полная деградация экосистемы и рыбных продуктов. Потери от вселения гребневика Mnemiopsisleidyi оценивается в миллиарды долларов США ежегодно для причерноморских и прикаспийских государств (Шиганова Т.А., 2009). Такие же по масштабам убытки нанесены США и Канаде от вселения понто-каспийского моллюска Dreissenapolymorpha из Азово-Черноморского бассейна в Великие Американские озера. Общие ежегодные убытки США от видов-вселенцев оцениваются в 120 миллиардов долларов США. Ежегодные потери от появления вселенцев, прежде всего понто-каспийских видов, только в одной небольшой европейской стране Нидерланды составляют от 1 до 3 миллионов евро (Weijdenetal., 2007). Вселение чужеродных видов организмов в природные сообщества в результате человеческой деятельности представляет собой своего рода «биологическое загрязнение» (Сустретова Н.В. и др., 2012).
В последние годы эта проблема стала актуальной и для России. Вовлечение страны в мировую экономическую систему привело к интенсификации морских перевозок, в том числе межбассейновых и трансконтинентальных. В результате неконтролируемое вселение чужеродных видов в экосистемы морей России с судами и последовавшее снижение их биоразнообразия и промысловых ресурсов стало одной из важнейших проблем с 1980-х гг. Современные масштабы антропогенного вселения видов вполне сопоставимы с первостепенными проблемами современных морских и пресноводных экосистем – эвтрофированием и изменением климата (Шиганова Т.А., 2009).
Особую роль в этом процессе, как в глобальном, так и в региональном масштабе, играют южные моря Евразии, прежде всего, моря Понто Каспийского бассейна – Черное, Азовское и Каспийское. Эти замкнутые и полузамкнутые водоемы Европы и Средней Азии оказались особенно уязвимыми для вселения и натурализации в них чужеродных видов (Степаньян О.В., 2003). Кроме того, Понто-Каспийский регион стал и районом–«донором» по расселению его понто-каспийских видов по построенным каналам и водохранилищам, соединившим ранее разобщенные бассейны (KetelaarsH.A., 2004).К водоемам–«реципиентам», весьма восприимчивым к натурализации в них чужеродных видов, можно отнести и Средиземное море, полузамкнутый водоем с соленостью выше океанской. Наибольшее число чужеродных видов зарегистрировано в Средиземном море после строительства Суэцкого канала (Шиганова Т.А., 2009). Увеличение тоннажа морского флота и сокращение времени перевозок нарушили биогеографические барьеры и во много раз повысили опасность переноса видов-вселенцев в новую среду обитания. Черное и Азовское моря являются лидерами по числу и последствиям таких инвазий (МатишевГ.Г., 2000;Кренева К.В., 2003; Степаньян О.В., 2003;КутаеваН., 2004;Shiganova T.A.et. al., 2000). Интродукция видов в новую для них среду обитания неоднократно приводила к экологическим катастрофам.Результаты последствий биоинвазий сравнимы с ущербом от международного терроризма (Звягинцев А.Ю., Селифонова Ж.П., 2008).
Так, в 1950-е годы в Черное море был завезен моллюск Rapanathomasiana, обитатель дальневосточных морей, хищник-пожиратель двустворчатых моллюсков, фильтрующих морскую воду. Результатом размножения вида стало уничтожение аборигенных видов устриц и мидий, уничтожение устричных банок, корма донных рыб(Звягинцев А.Ю., Селифонова Ж.П., 2008; Шиганова Т.А., 2009).
В 1970-х годах в Черное и Азовское моря суда завезли моллюска гребневика Mnemionisleidyi – обитателя прибрежных североамериканских морей. Интродукция его привела к изменению структуры планктонных сообществ и, как следствие, троекратному понижению продуктивности водоемов. Ущерб от недолова рыбы оценивался в 200 млндолларов США для Черного моря, 40 млн долларов США для Азовского моря и 500 млн долларов США из-за простоя рыбопромыслового флота, рыбообрабатывающих предприятий и другой инфраструктуры, связанной с рыбной промышленностью (Мирзоян З.А., 2000;Студенкина Е.И., 2003;Селиваник С., 2008; МеланинВ., 2009). Проникновение гребневика в Каспийское море с его уникальной, эндемичной экосистемой привело к катастрофическому снижению популяций промысловых рыб особо ценных пород из-за нарушений пищевой цепи(Звягинцев А.Ю., Селифонова Ж.П., 2008).
Европейские мидии за 10 лет в водах Великих озер (Канада) нанесли ущерб в 5 млрддолларовСША. Колонии этих моллюсков блокировали водозаборы, конструкции шлюзов, гидротехнических сооружений, средства навигационного обеспечения. Борьба с ними привела к дорогостоящим работам по механической очистке от обрастаний. Моллюск создал пищевую конкуренцию рыбам, выедая пищевую массу планктона, нанося ущерб рыболовству(Звягинцев А.Ю., Селифонова Ж.П., 2008).
Методы, используемые в работе
Исследование судовых балластных вод было начато с изучения классификации судов, особенностей балластных систем и способов смены балласта. В состав отечественного флота входит большое количество разнообразных судов, которые классифицируют по назначению, а также по ряду других признаков (по району плавания, типу главного двигателя и т.п.). По району плавания суда подразделяют на морские и суда внутреннего плавания, а также смешанного типа - «река-море». В зависимости от назначения суда разделяют на транспортные, промыслового флота, служебно-вспомогательные, суда технического флота и спортивные. Транспортные суда составляют 90% всего тоннажа морского и речного флотов и включают в себя грузовые, грузопассажирские и пассажирские. Грузовые суда подразделяются на сухогрузные (балкеры, ролкеры и др.), наливные (танкеры для перевозки нефти и нефтепродуктов, газовозы, химовозы) и комбинированные (нефтерудовозы, нефтесухогрузы, прочие) (Ситченко Л.С., Ситченко К.С., 1987; Кацман Ф.М., 1991).
В состав промыслового флота входят промысловые, служебные и вспомогательные суда. Траулер – наиболее распространенный тип промыслового добывающего судна, производящий первичную обработку морепродуктов и имеющий морозильное оборудование. К вспомогательным судам относятся промысловые научно-исследовательские, учебные и др.; к служебным – портовые буксиры, лоцманские, плавмастерские. В служебно-вспомогательную группу судов входят ледоколы, буксирные, пожарные, спасательные и другие суда. В настоящее время в Российской Федерации, в т.ч. в Ростовской области, интенсивно развивается водный спорт. К классу спортивных судов относятся парусные яхты, байдарки, шлюпки, моторные лодки и др.
Морские транспортные, пассажирские и промысловые суда для регулирования осадки, крена и дифферента оборудуют балластной системой. В состав балластной системы входят балластные цистерны, балластные насосы, трубопроводы с арматурой, контрольно-измерительные приборы, средства управления. Количество принимаемого водяного балласта зависит от типа судна и составляет у сухогрузных и пассажирских судов до 30% от водоизмещения, танкеров - до 50%, у рудовозов - 40-60%, что определяет объемы ввозимого и сбрасываемого балласта.
Балластировка проводится забортной водой, которая закачивается в балластные цистерны теплохода двумя способами: последовательной заменой балласта либо методом прокачивания. Контроль количества балласта проводится по осадке судна и уровню заполнения цистерн. За размещение балласта по судовым балластным цистернам и последующие операции ответственностьнесет капитан судна. Установлено, что в южные порты Ростовской области заходят, в основном, сухогрузные суда смешанного «река-море» плавания, предназначенные для перевозки генеральных, насыпных, навалочных и тарно-штучных грузов, а также танкеры, перевозящие сырую нефть и нефтепродукты. К основным типам сухогрузных судов относятся «Волго-Балт» (проекты 2-95 и 2-95А), «Сормовский» (проекты 1557, 488, 614), «Амур» (проект 92040), «Волжский» (проект 05074), «Волга» (проект 19610), «Волго-Дон» (проект 1565), «Омский» (проект 1743), «Сибирский» (проект 292), «Челси» (проект 005RSD06). Основными типами наливных судов являются «Риройл» (проект 00201) и «Капитан Пшеницын» (проект 630). На внутренних водных путях работают комбинированные суда типа «Ленанефтъ» (проект 621), «Армада Лидер» (проект 005RST01), «Нефтерудовоз» (проект 1579). Что касается обследования пассажирских судов, то следует отметить, что морские круизные суда не заходят в порты Ростовской области в связи с малыми глубинами Азовского моря.Все указанные выше типы судов используют метод последовательной замены балласта. Проточный метод замены балласта (метод прокачивания), который является более эффективным, не используется.
Современные танкеры типа «Риройл» имеют 14 балластных цистерн, 12 из которых расположены вдоль грузовых трюмов теплохода. На них предусмотрен дистанционный контроль следующих балластных систем: - дистанционное управление насосами; - дистанционное непрерывное измерение уровня воды в балластных цистернах; - дистанционное управление задвижками донных кингстонов. Наличие 14 балластных цистерн позволяет проводить слив балласта из нескольких цистерн одновременно без ухудшения мореходных качеств судна даже при неблагоприятных метеоусловиях. Дистанционное измерение уровней балласта позволяет более точно определить количество воды, находящейся в цистернах, а также правильно установить время, необходимое для балластировки судна.
Несмотря на наличие современного оборудования на данном типе судна, а также большого количества балластных цистерн, балластные операции не рекомендуют проводить при ухудшении погодных условий, при сильном волнении моря и ветре. На данном типе судов не применяется проточный метод замены балласта (метод прокачивания). Головное судно данного проекта было построено в 1998 г. В настоящее время в южных портах работают суда этого проекта: «Риройл -1», «Риройл -3», «Риройл -4», «Балтик Маринер». Такая же система управлением балластными водами установлена и на судах проекта RST22.01.
Алгоритм отбора и сравнительный анализ методов и средств отбора для микробиологического исследования балластной воды на судах смешанного «река-море» плавания
Для осуществления отбора балласта указанным способом нами разработано устройство для отбора и получен патент на изобретение.Формула изобретения следующая: способ отбора проб из балластных емкостей судов «река - море», включающий взятие воды из емкостей с последующим исследованием на присутствие патогенных микроорганизмов, отличающийся тем, что из выборочных емкостей формируют объединенную пробу, для этого проводят прокачку балластной воды каждой отобранной емкости отдельно в течение 5-10 минут в объеме не менее 200 литров через механические фильтры, причем холерные вибрионы оседаютна картриджи с порами от 2 мкм, а более крупные микроорганизмы на картриджи с порами от 10 до 50 мкм и по завершении отбора картриджи вытаскивают и помещают в стерильные емкости, которые доставляют для исследования в лабораторию, при этом процедуры отбора проб проводят в течение 2 часов и по объединенной пробе судят о контаминации судна.
Сущность изобретения поясняется чертежом (Рисунок 6), где указаны следующие детали конструкции: 1 - основание прибора, 2 – откачивающий насос, 3 и 4 – механические фильтры с порами 50 и 10 мкм, 5 – водомер, 6 – трубопровод, 7 – переходные муфты, 8 – колба фильтра, 9 – съемный картридж механической очистки воды, 10 – всасывающий патрубок, 11 – обратный клапан патрубка, 12 – ножки, 13 – съемная крышка, 14 – переносная ручка, 15 – специальные фиксирующие замки.
Преимущество данного способа состоит в том, что прокачку балластной воды можно проводить через механические фильтры, присоединив их к насосу, и исследовать балластную воду на наличие разных микроорганизмов, в соответствии с требованиями Конвенции. Рисунок 6 - Устройство для отбора проб из балластных емкостей судов «река-море».
Достоинствами способа являются небольшая длительность процедуры отбора проб и получение объединенной пробы из всех балластных танков. В подтверждение этого нами был проведен эксперимент: на нефтеналивном судне «Нарва», имеющем 5 балластных емкостей, были отобраны пробы в начале, середине и конце сброса балласта перед погрузкой судна в порту. Обычно исследовали одну пробу с судна, считая, что процесс смены балласта при переходе из одной акватории в другую проводится во всех балластных танках. Было отобрано 14 проб: из танков № 1, 2, 3, 4 - по 3 пробы, из танка № 5 - 2 пробы. V. choleraе nonO1/nonO139 были обнаружены: по одной находке - в танках № 2, 4 и две находки - в танке № 5. В балластных танках № 1 и 3 V. choleraеnonO1/nonO139 обнаружены не были.Проведенный эксперимент показал, что однократно отобранная проба балластной воды из танка на наличие возбудителей холеры не подтверждает безопасности балласта всего судна, необходимо исследование объединенной пробы из всех (или нескольких) танков одного судна.
Таким образом, описанные способы позволяют проводить отбор проб балластных вод теплоходов и судов типа «река-море» для бактериологических исследований согласно требованиям Конвенции. В каждом конкретном случае организация, проводящая отбор проб, будет самостоятельно выбирать для себя наиболее удобный способ отбора в зависимости от эпидемиологической ситуации и конструктивных особенностей теплохода, и направлять пробы на лабораторное исследование, которое в данный момент осуществляется в соответствии с МУК 4.2.2218-07 «Лабораторная диагностика холеры». Автором в соавторстве со специалистами ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора разработаны методические рекомендации «Отбор и микробиологическое исследование проб балластных вод морских (речных) судов, выполняющих международные рейсы», которые послужат основой для создания нормативных документов федерального уровня для выполнения требований Конвенции на территории Российской Федерации.
Результаты лабораторного исследования балластной воды судов смешанного «река-море» плавания в международном порту Таганрог в 2008-2014 гг.
Исследования балластной воды на наличие возбудителей холерыбыли проведеныв период с 2008 по 2014 г. Пробы воды отбирали ежегодно с мая по сентябрь. Всего за период исследования было отобрано и исследовано327 проб.
За период исследования в порты Ростовской области прибывали суда, сбрасывающие балласт в порту, количество сбрасываемого балласта с одного судна колебалось от 499 до 3131 тонн. Температура балластной воды при отборе проб варьировала от +15 до +28 С.Смена первого судового балласта проводилась в акватории Черного моря, ограниченной координатами 4055-4526 с.ш. и 2808 - 3644 в.д. Смена балласта при переходе в Азовское море проводилась в пределах координат 4457 - 4653 с.ш. и 3630 - 3748 в.д. (Рисунок7).Из рисунка видно, что точки расположены в Керченском проливе, что обусловлено тем, что капитаны производят смену балласта судов при переходе из одной акватории в другую (из Черного моря в Азовское), что делает этот район «эпидемиологически уязвимым».
Мониторинг мест проведения балластных операций. V. сholeraеО1 и О139 серогрупп в пробах балластных вод обнаружены не были. Частота обнаруженияV. сholeraеnonO1/nonO139 серогрупп в 2008 г. составила – 6,8 +3,79 %, 2009 г. – 14,3+2,96 %, 2010 г. – 23,7+4,31 %, 2011 г. – 39,0 +7,61 %, 2012 г. – 17,5+ 6,0%, 2013 г. – 34,5+8,98 %, 2014 г. – 41,2+8,44 %. Включение в 2010 году в работу по микробиологическому мониторингу судовых балластных вод бактериологов ФКУЗ Ростовского-на-Дону противочумного института позволило увеличить количество обследований и положительных результатов. Средняя частота обнаруженияV. сholeraе nonO1/nonO139 составила 24,2+ 2,36 % от всего количества исследованных проб.
Находки V. сholeraеnonO1/nonO139в балласте судов, прибывших из Турции, обнаруживались ежегодно. Всего за 7 лет было исследовано 162 пробы, V. сholeraе nonO1/nonO139были обнаружены в 38, что составило 23,4+3,32%(Таблица 11).
Организация и проведение санитарно-карантинного контроля операций по смене балласта
Ранее схема обращения с балластом на судах была проста: прием - в порту выгрузки, откачка – перед портом погрузки или непосредственно в порту из танков. С ратификацией Конвенции морские суда постройки 2012 года и последующих лет должны будут обрабатывать весь объем балластной воды. Предусмотренный Конвенцией переходный период заканчивается в 2016 году.
Конвенция предписывает, что в период с 2009 по 2019 г. все суда, имеющие балластные танки и совершающие международные рейсы, должны быть снабжены специальными системами для обработки судовых балластных вод, обеспечивающими требуемую минимальную концентрацию жизнеспособных организмов и удаление осадков. В стандарт качества балластных вод судов, осуществляющих управление балластом, включены индикаторные микробы, сброс которых не должен превышать установленных концентраций: токсигенный вибрион холеры (О1 и О139) с менее чем 1 колониеобразующей единицей (КОЕ) на 100 мл или менее 1 КОЕ на 1 грамм (сырого веса) образцов зоопланктона; кишечная палочка – менее 250 КОЕ на 100 мл, кишечные энтерококки – менее 100 КОЕ на 100 мл. Конвенцией определены следующие стандарты замены балласта – правила D-1и D-2. Правило D-1 гласит: суда, производящие балластировку, выполняют это с эффективностью замены, составляющей 95% от объема. Прокачка трехкратного объема каждого танка балластом считается равноценной указанному стандарту.
Правило D-2: суда, осуществляющие управление водяным балластом, сбрасывают на 1 м3 менее 10 жизнеспособных организмов размерами более 50 мкм и на 1 мл менее 10 жизнеспособных организмов размерами 10-50 мкм.
Для выполнения стандартов, регламентируемых правилом D-1, суда, по возможности, производят смену балластной воды на расстоянии по меньшей мере 200 морских миль от ближайшего берега и на глубине по меньшей мере 200 м. При невозможности выдержать эти требования, замена должна производиться настолько далеко от берега, как это возможно, но не менее 50 морских миль от ближайшего берега и на глубине не менее 200 м. Если установленные расстояния от ближайшего берега или глубина не могут быть соблюдены, государство порта назначает районы для замены балласта.
Российская Федерация присоединилась к «Международной конвенции о контроле судовых балластных вод и осадков и управлении ими 2004 года», разработанной в рамках деятельности ИМО, Постановлением Правительства № 256 от 28 марта 2012 года.
Для реализации положений Конвенции в водах, находящихся под юрисдикцией Российской Федерации, будут установлены районы замены балластных вод. В российских портах должен быть организован отбор и анализ проб балластных вод, которые будут проводиться по решению портовых властей, без вынужденной задержки судов (статья 9). В портах и на терминалах, где производится очистка или ремонт балластных танков, будут предоставляться достаточные сооружения приема осадков из балластных вод (статья 5).
Суда под российским флагом должны выполнять требования Конвенции в части правил замены балластных вод, а после 2016 года сбрасываемые балластные воды должны отвечать установленному стандарту качества (Правило В-3).Суда под российским флагом должны будут иметь на борту одобренный план управления балластными водами (Правило В-1) и Журнал операций с балластными водами (Правило В-2). Должна быть проведена надлежащая подготовка членов экипажа, участвующих в управлении балластными водами (Правило В-6), а также назначено лицо командного состава, ответственное за обеспечение плана управления балластными водами и передачу информации портовым властям (Правило В-1.5).
В настоящее время разрабатывается документ о распределении полномочий федеральных органов исполнительной власти в целях координации деятельности, связанной с выполнением Российской Федерацией правил, вытекающих из положений Конвенции, который будет издан в формате Постановления Правительства Российской Федерации при вступлении Конвенции в силу.
По состоянию на 15 августа 2015 г. Конвенция еще не вступила в силу: необходимое количество стран-участниц достигнуто и составляет 44, но тоннаж торгового флота присоединившихся стран составляет 26,46 %. Несмотря на это, ряд государств уже предъявляют требования к судам, заходящим в их порты, по контролю и управлению судовыми балластными водами для предотвращения заноса патогенных микроорганизмов.
Районом для проведения диссертационной работы был выбран порт Таганрог. Климатические особенности порта Таганрог обусловленыгидрометеорологическими особенностямиАзовского моря.С давних времен Азовское море являлось транспортной артерией юга России. В море осуществляются не только каботажные перевозки (они преобладают), но и проходят международные судоходные пути. Азовское море связывает внутренние районы Российской Федерации с зарубежными странами, обеспечиваятранзитные связи с центральными и приволжскими областями, административными регионами Северного Кавказа и государствами Закавказья, Украиной, странами Средиземноморья.