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远洋船舶航行途中，船用柴油机燃烧释放的尾气中硫氧化物和氮氧化物占比高，二者均是形成酸雨和雾霾的主要成因，会对沿海大气环境质量和居民健康造成严重影响;另一方面，船舶需灌注压载水保持航行的安全和稳定，伴随压载水的加装和排放过程，海洋生物会同时进入压载舱直至航行结束排入目的地海域，由此引起的生物入侵传播会导致严重的海洋环境污染与生态安全问题。 目前，针对船舶尾气污染控制和压载水处理的研发基本都是独立进行的，本文采用隔膜电解改性海水技术，研究了改性海水对船舶尾气脱硫脱硝和压载水微生物灭活效率，为船舶尾气与压载水的处理提供一种有效、安全和经济的一体化处理技术。本文主要研究内容与结果如下: (1)设计和构建了隔膜电解改性海水反应器，研究了该反应器对改性海水性质和电流效率(CE)的影响。实验结果表明，采用隔膜电解改性海水反应器可以稳定地产生强氧化性液流和碱性液流;提高电流密度和延长电解循环时间有利于提高氧化液有效氯浓度;初始氯离子浓度对氧化液有效氯浓度的影响整体呈现对数增长模式;循环连续流实验中，流速的改变不能提高氧化液的有效氯浓度;当初始氯离子浓度为19g/L，氧化液、碱性液体积各2L，电流密度为50 mA/cm2时，循环电解15 min和30 min氧化液有效氯浓度分别为0.61 g/L和1.06 g/L;经电解产生的氧化液和碱性液pH值分别为酸性和碱性，并且随电解时间的延长氧化液pH值的下降速率和碱性液pH值的上升速率均逐渐减小;在低电流密度下，电流密度与CE呈现正相关，当电流密度大于29.2 mA/cm2，继续增加电流密度不能进一步提高CE。 (2)构建了模拟船舶尾气脱硫脱硝处理系统，采用隔膜电解改性海水生成的强氧化性溶液和碱性溶液为洗涤剂，研究了氧化-吸收耦合两段式工艺对模拟船舶尾气脱硫脱硝效果的影响。该工艺与直接海水洗涤相比，将NO的去除效率由10％显著提高到80％左右，但对SO2的去除效率无明显影响;当气体流量为1m3/h，初始SO2、NO浓度分别为600×10-6和900×10-6，海水电解时间为60 min，氧化液有效氯浓度为540 mg/L时，模拟船舶尾气中SO2和NO的去除效率可以分别达到为98.6％和84.4％;适当增加氧化液有效氯浓度、提高NO初始浓度、降低SO2初始浓度、延长海水电解时间、减小气体流量可以提高NO的氧化吸收效率，但对SO2的脱除效果没有显著影响;海水电解时间能够直接影响氧化液、碱性液的酸碱度，进而影响氧化液中活性成分HClO、Cl2和ClO-之间的占比。 (3)采用隔膜电解改性海水处理生成的强氧化性溶液作为氧化剂，对目标微生物大肠杆菌（Escherichia coli,E.coli和粪肠球菌（Enterococcus faecalis，E.faecalis）进行灭活实验研究。研究结果表明，隔膜电解改性海水生成的强氧化性溶液在初始有效氯浓度达到5 mg/L及以上时，对E.coli（大约107 CFU/mL）和E.faecalis（大约107 CFU/mL）的灭活效率可以达到100％，并且灭活达标所需时间随初始有效氯浓度的增加逐渐减小;E.faecalis比E.coli对有效氯的耐受程度强，相同有效氯投加量下，E.coli灭活达标所需时间更短，当有效氯浓度为7mg/L，E.coli和E.faecalis灭活达标所需时间分别为10 min和20 min;细菌灭活过程中有效氯浓度的衰减可用一级动力学来描述，从Chick模型、Chick-Watson模型和Selleck模型对E.faecalis和E.coli的拟合结果看，Selleck模型和Chick-Watson模型分别能够反映E.coli和E.faecalis的杀菌动力学过程。