船舶压载水处理综述

王文成， 龚 帆， 郑 羽， 袁闻骞

1.中海船研科技股份有限公司 环 境工程事业部，上海200135；2.上海外高桥造船有限公司，上海200137；3.通用电气（中国）有限公司，上海200040

0 引 言

在海上行驶的船舶需要加载一定量的压载物来保证其具有良好的稳性和浮性。根据作业的要求，船舶经常需要在港口水域或近海水域进行压载水的压入和排出。由于船舶压载水中含有浮游植物、浮游动物、细菌／病原体等低等生物和一些鱼类，沉积物中常含有生物碎片、颗粒状有机物、生物孢囊、不溶性硅酸盐等物质。当船舶进行压入和排出压载水时，压载水中的生物流入新的适宜生存区域，开始大量繁殖，掠夺本地生物，破坏当地的海洋生态平衡。

全球每年大约有30～50亿m3压载水排放到近海或内陆湖泊河流，每天有7 000多种生物随压载水传播［1］。压载水已被确认为是世界范围内传播外来海洋生物的主要因素之一。在20世纪70年代，国际组织已经对压载水影响环境问题高度注意，经过国际组织和世界各主要沿海航运大国的积极推动，船舶压载水的环境问题和可能引起的生态灾难逐渐得到国际社会的重视，先后通过了一些决议和国际公约，一些国家还制定了压载水管理的法规。压载水管理法规对远洋船舶的压载水排放做出了限制，要求远洋船舶加强对压载水的管理，世界各国加大对压载水处理系统的研究。

1 全球压载水管理法规的发展过程

1.1 国际组织压载水管理法规的发展过程

1973年，政府间海事协商组织召开了国际环境污染大会，通过了18号决议《排放含有流行病细菌的压载水的影响研究》。该决议提出，船舶压载水中有可能含有流行病病菌，在他国排放很可能导致该流行病在他国蔓延。要求政府间海事协商组织收集由各国政府所提供的有关证据和建议，并开展对该问题的研究［2］。

1982年《联合国海洋公约》第196条规定，各国应采取一切必要的措施，以防止、减少和控制由于在其管辖或控制下使用技术而造成海洋环境污染，或由于故意或偶然向海洋环境某一特定部分引进外来的或新的物种而致使海洋环境发生有害的变化。

1991年7月海洋环境保护委员会MEPC第31次会议通过了MFPC50（31）决议，即《关于防止船舶压载水及沉积物的排放传播有害的水生物及病原体国际指南》。该指南提出了船舶压载水排放的管理措施，旨在向港口国当局和主管机关提供关于制定减少船舶压载水及沉积物传播有害水生生物和病原体危害的程序导则［3］。

1993年11月国际海事组织I MO召开的第18次大会通过了A.774（18）决议，即《防止来自船舶压载水和沉积物的有害生物及病原体引入的指南》。

1997年国际海事组织大会的A.868（20）决议通过了《控制和管理船舶压载水以减少有害水生物及病原体传播的指南》。

2004年2月在国际海事组织关于船舶压载水管理的大会上通过了具有法律约束性的《国际船舶压载水和沉积物控制与管理公约》，并规定将在获得代表全球商船吨位35%的30个国家批准的12个月之后该公约生效。截至2012年2月，加入公约的国家有33个，占世界商船总吨位的26.46%；其中国家数已经达到生效条件（30个），但吨位比例尚未达到（35%）条件。目前世界各主要航运大国都在积极为公约生效做准备，有些国家已经要求进入该国水域的远洋船舶对压载水进行处理，所以预计公约不久就会生效。

《国际船舶压载水和沉积物控制和管理公约》生效以前，国际上仍然主要以A.868（20）决议通过的《控制和管理船舶压载水以减少有害水生物及病原体传播的指南》为管理压载水的法律文件。

1.2 各国对压载水管理的相关法规

由于国际上各利益相关方对压载水管理法规的看法存在严重分歧，压载水国际性公约目前还未生效。世界上主要的远洋航运国家和深受该问题影响的国家，根据本国压载水管理的需求，分别制定了相关的国内法。

1.2.1 美国

美国国内对于是否制定更严格的压载水管理法规一直存在争论，经过多年的论证和征询意见，2012－03－23美国海岸警卫队UCSG通过了《排放到美国水域的压载水中生物标准》。该标准与压载水公约的D—2标准完全相同，于2012－06－21正式生效。

美国政府同时规定压载水的排放受美国清洁法案的约束，必须在美国环保总署EPA的Vessel Dischar ge Progra m（VGP）的排放流程要求下进行。

1.2.2 加拿大

加拿大是最早认识到压载水会对当地的生态系统造成破坏的国家，也是压载水国际公约的积极推动方，较早地制定了压载水管理的国内法，并于2001－06－08修订了《加拿大压载水管理指南》。新指南适用进入加拿大专属经济区的所有船舶，要求所有载有压载水的船舶都应准备一份压载水管理计划，以实施安全有效的压载水管理。

同时，为了配合《国际船舶压载水和沉积物控制和管理公约》的实施，制订了《压载水控制和管理规章》，对国内法律进行了调整。

1.2.3 澳大利亚

澳大利亚联邦政府没有制定专门的压载水法规，主要通过《1908年检疫法》相关规定对压载水进行管理。该法没有治理船舶压载水的相关法条，但将船舶压载水归类为货物，并规定不得将需要检疫的货物从船上或设备上转移，即未获得检疫批准前，不能将船舶上的压载水排出。

1.2.4 挪威

挪威环境部于2009－07－07颁布了《阻止船舶压载水和沉积物中外来生物传播的规定》，对排放到挪威水域的压载水提出了具体要求。

1.2.5 中国

目前为止，中国政府相关管理部门还没有颁布压载水的相关法规，中国船级社（China Classification Society，CCS）为了响应国际海事组织（International Mariti me Or ganization，I MO）的相关规定，便于国内相关部门和企业对压载水管理的了解，先后编制和发布了《船舶压载水处理系统应用对策》、《船舶压载水管理计划编制指南》和《船舶压载水管理系统型式认可指南》等。

表1 各种压载水处理方法比较

2 船舶压载水处理技术

截至2010年年底，世界上有17个国家从事压载水系统的研究，共有50多套在研或销售的压载水管理系统，部分系统取得了I MO的最终批准或各国船级社的认可［4］。这些系统普遍使用两类基本过程处理压载水：物理分离过程实现水生生物、大尺寸微生物的分离；生物灭活过程通过物理法和化学法实现小尺寸微生物的灭活和去除。

1.物理分离过程即采用过滤、旋分、凝絮等物理手段将压载水中＞50μm和部分10～50μm的微生物分离出来。

2.生物灭活过程从原理上分为物理法和化学法。物理法指运用紫外、脱氧、气体注入、超声波气穴等方法杀死微生物（灭活）；化学法则是通过电解海水产生氯化消毒剂、发生器产生臭氧或自由基等强氧化剂的方法，添加氧化剂或杀生剂等进行灭活。各种处理方法的机理和优缺点见表1［5］。

3 压载水处理技术和设备的发展趋势

通过对全球主要压载水处理系统制造商和处理技术的统计分析，目前压载水处理系统的制造商主要集中在欧美和亚洲的日本、韩国、中国。压载水处理技术经过多年的发展已趋于成熟，各种类型处理设备可以满足I MO的D—2标准的要求，而且也完全实现了商业化，可以满足各类新建和改造船舶的安装要求。

压载水处理装置经过多年的研发，形成了多种类型的处理技术。通过对全球主要压载水处理系统的技术分析，压载水处理技术逐渐形成两大技术类型：主要采用“物理分离＋紫外灭活”的二阶段处理工艺和“物理分离＋氯化灭活”的二阶段处理工艺。

第一种组合技术采用不投加杀生剂的办法通过化学手段将压载水中微生物灭活，处理装置容易实现小型化和集约化，后期维护管理比较方便，但是紫外消毒的持久性需要进一步关注；

第二种组合技术采用投加杀生剂的办法直接实现生物灭活。杀生剂的储存装置和发生装置占地面积较大，使用过程中经常需要对药剂进行更换，后期的维护管理比较麻烦，存在安全隐患，另外杀生剂还会加快对船舱钢板的腐蚀。

这两种主流处理技术各有特点，不同类型的船舶需要根据实际情况选择合适的处理技术。

4 结 语

船舶压载水的环境生态问题从被发现到逐步被国际社会重视，直至最终国际社会达成共识并制定国际公约，经历了漫长的过程。目前关于压载水管理的国际法规已经初步规范，各国对压载水的管理已经进入实际操作阶段。在法规的强力要求下，压载水处理技术与设备的发展日新月异，各种功能与型式的压载水处理设备不断推向市场应用，目前新建远洋船舶已经开始主动安装压载水处理系统。

压载水处理系统在应用过程中还需不断总结经验，逐步形成高度集成化、模块化和标准化的通用性产品和装备。

［1］ 陈立侨，李云凯，侯俊利，等.船舶压载水导致的生物入侵及其防治对策［J］.华东师范大学学报：自然科学版，2005（21）：40－48.

［2］ 宫宇韬.船舶洁净压载水外来生物调查及灭活工程设计［D］.大连：大连理工大学.2008.

［3］ 白佳玉.船舶压载水法律规制研究［D］.青岛：中国海洋大学，2011.

［4］ 张硕慧.压载水管理系统的商业化进程［J］.国际海事公约研究与动态，2010（5）：45－51.

［5］ 谢承利，翁平，李小军，等.船舶压载水处理技术应用综述［J］.船海工程，2010，39（6）：86－90.