Environmental impacts of discharge water from exhaust gas cleaning systems on ships : final report of the project ImpEx / by Octavio Marin-Enriquez, Annika Krutwa (Federal Maritime and Hydrographic Agency (BSH), Hamburg, Germany); Brigitte Behrends (Consultant, Jever, Germany); Martina Fenske, Denise Spira, Georg Reifferscheid (German Federal Institute of Hydrology (BfG), Koblenz, Germany); Marcus Lukas (German Environment Agency (UBA), Berlin, Germany); Christine Achten (University of Muenster (WWU), Muenster, Germany) ; on behalf of the German Environment Agency ; publisher: Umweltbundesamt ; report performed by: Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (Federal Maritime and Hydrographic Agency) ; edited by: section I 2.2 Air Pollution and Energy Saving in the Transport Sector, Katharina Koppe; section II 2.3 Protection of the Seas and Polar Regions, Ulrike Pirtnke

Abstract

Following the implementation of international regulations to reduce sulphur oxide emissions in maritime shipping, scrubbers are used on about 25 % of the world merchant fleet (measured by deadweight tonnage). In the present study, a sampling and measurement campaign was conducted on board four ships with focus on the chemical characterisation and the determination of ecotoxicological effects of scrubber discharge water. Heavy metals such as vanadium, nickel, copper, iron and zinc as well as organic pollutants, including polycyclic aromatic hydrocarbons (even beyond the ones included in the US EPA priority list) and oil residues, were found in elevated concentrations. The whole effluent toxicity of the scrubber discharge waters ranged from practically non-toxic to considerably toxic for the open loop to extremely toxic for the closed loop operation mode samples. Further, almost all samples demonstrated mutagenic and the closed loop samples, dioxin-like effects. Thus, the release of scrubber discharge water from both operation modes into the sea is of high concern. This effluent is acidic and contains persistent, bioaccumulative and toxic pollutants that may cause short- and long-term detrimental effects in the marine environment. In this regard, the current discharge criteria and regulatory measures were found to be insufficient and other protective measures for the marine environment such as local or regional discharge bans are proposed.

Mit der Umsetzung von internationalen Vorschriften zur Reduzierung von Schwefeloxidemissionen in der Seeschifffahrt werden Scrubber auf etwa 25 % der weltweiten Handelsflotte (bezogen auf die Tragfähigkeit) eingesetzt. In der vorliegenden Studie wurde eine Probenahme- und Messkampagne an Bord von insgesamt vier Schiffen durchgeführt, wobei der Schwerpunkt auf der chemischen Charakterisierung und der Bestimmung ökotoxikologischer Effekte des Scrubber-Abwassers lag. Schwermetalle, wie Vanadium, Nickel, Kupfer, Eisen und Zink, sowie organische Schadstoffe, einschließlich polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoffe (sogar die über die in der Prioritätsliste der US EPA aufgeführten Stoffe hinausgehen) und Ölrückstände, wurden in erhöhten Konzentrationen gefunden. Die Gesamttoxizität der Scrubber-Abwässer reichte von praktisch ungiftig bis beträchtlich giftig bei den Open-Loop- und war extrem toxisch bei den Closed-Loop-Proben. Außerdem wurden bei fast allen Proben eine mutagene und bei den CL-Proben dioxinähnliche Wirkungen nachgewiesen. Aus diesen Gründen ist die Einleitung von Scrubber-Abwasser ins Meer aus beiden Betriebsmodi äußerst bedenklich. Dieses Abwasser ist säurehaltig und enthält persistente, bioakkumulierende und toxische Schadstoffe, die kurz- und langfristig schädliche Auswirkungen auf die Meeresumwelt haben können. In dieser Hinsicht werden die derzeitigen Einleitkriterien und Regulierungsmaßnahmen als unzureichend beurteilt. In diesem Bericht werden andere Schutzmaßnahmen für die Meeresumwelt wie lokale oder regionale Einleitverbote vorgeschlagen.