郑德康, 李振伟, 张少华
(青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司,山东 青岛 266101)
为保持船舶横倾、纵倾、吃水、稳性或应力而加装到船舶上的水和悬浮物称为船舶压载水。随同压载水排放至各地的生物给当地海洋和江河环境带来灾难性的影响。我国整个海域纬度跨越范围广,包括温带、亚热带和热带等3个气候带,海洋生物非常丰富。我国作为世界上最大的贸易国之一,国内大型港口已成为国际航运的主要目的地和中转中心。在2020年世界港口排名中,我国7个港口进入前10。据“交通运输业发展统计公报”统计,截至2018年底,国内5 734个泊位投入使用,10 000 t以上的泊位为2 007个,货物吞吐量为94.63亿t,外贸货物吞吐量为37.44亿t。每年进出我国的船舶超过23万艘,涉及100多个国家和地区[1]。发达的港口贸易为我国带来经济繁荣的同时,使我国备受生物入侵的困扰。我国每年因水生物入侵造成的经济损失达574亿元[2],间接经济损失可能高达1万亿元。30.5%的外来物种进入我国的主要途径是航运[3];在43种海洋入侵物种中,34种(77.3%)由压载水引入[4]。近年来,我国已多次爆发赤潮,对所发生海域的旅游业和养殖业产生严重的影响。赤潮的频繁发生与压载水的周期性转运有关,压载水转运为赤潮蔓延提供基础条件。水生物在到达适宜的生长环境后快速繁殖,对当地海洋环境造成严重污染。20世纪90年代陆续在我国东南沿海发现的原产墨西哥的沙筛贝大量生长,侵占我国沿海本土生物的生存空间,严重破坏当地生态环境,对经济发展造成重大损失[5]。
为应对压载水中的有害水生物和病原体对海洋环境生态系统的威胁,国际海事组织(IMO)于2004年2月在压载水管理会议上通过《2004年国际船舶压载水及沉积物控制与管理公约》(《压载水公约》)[6]。该公约于2016年9月8日达到生效条件,于2017年9月8日正式生效[7]。2018年10月22日,我国正式向IMO递交文书,申请加入该公约,该公约于2019年1月22日对我国生效。除IMO制定的《压载水公约》外,许多发达国家早在20世纪90年代制定压载水防止生物入侵的单边相关法规和制度。美国、澳大利亚、新西兰和我国的压载水排放法规[8]如表1所示。我国在压载水防控方面的相关法规起步较晚,且多借鉴国外法规或国际公约。我国在压载水法律法规方面存在立法较晚、法律体系不够完善和立法技术落后等问题。
表1 部分国家压载水排放法规
2020年10月28日,IMO《压载水管理系统认可导则》(新G8规则)正式生效,在该日或之后在船上安装的压载水管理系统(Ballast Water Management System,BWMS)必须满足该规则认可要求,为提高市场占有率,全球压载水厂商均在积极申请新G8证书。同时,为满足美国海岸警卫队(USCG)对压载水排放的特殊要求,USCG证书是各厂商不可或缺的。目前满足压载水排放D-2标准的主要技术路线为过滤+电解和过滤+紫外线。我国至少9家厂商获得IMO新G8证书。截至2021年4月,全球发出40份USCG证书,包括我国的4家企业。按照技术分类,18种产品采用过滤+紫外线技术,10种产品采用过滤+电解技术,4种产品采用过滤+化学注入法,2种产品采用电解法,2种产品采用电解+化学注入法,4种产品采用其他技术。国内获得USCG证书厂商信息如表2所示。在我国10多家压载水厂商中,大部分采用机械+物理/化学处理方法。
表2 国内获得USCG证书厂商信息
目前,国际上出现无滤器压载水处理方案。通过取消过滤器的形式可减少BWMS配置,降低客户成本,设备减少可降低船员维护操作难度,有利于提高市场竞争力。该方案虽存在未过滤水直接进入压载舱、造成舱内沉积物的问题,但面对激烈的市场竞争压力,采用更有利于系统精简的方式将获得更大的市场空间。国内压载水相关厂商应注意技术动向,不断研发和简化系统,提高系统运行稳定性。IMO海上环境保护委员会(MEPC)第78次会议提出挑战水质港口的概念。目前在全球范围内很多港口具有挑战水质,为满足D-2标准的要求,未来在挑战水质港口可能会允许采用压载水置换(Ballast Water Exchange,BWE)加压载水处理(Ballast Water Treatment,BWT)(BWE+BWT)的方式满足D-2标准。我国应尽快完成挑战水质港口的划分,为相关压载水处理技术提供前期的运行环境,以保证技术先进性。国内压载水厂商只有具备国际思维和国际视野,紧跟国际公约的变化步伐,才能避免被动。
处理后的压载水生物有效性检测是衡量BWMS有效性的最佳手段,一般所述检测包括D-2标准检测[9]和船用通用许可证(Vessel General Permit,VGP)检测。MEPC第74次会议批准的《压载水公约》E-1修正案要求,在安装任何压载水处理系统(Ballast Water Treatment System,BWTS)时应进行调试测试,通过代表性抽样和生物指标分析验证设备是否正常运行。目前部分船旗国对D-2标准取样检测强制执行,在2022年6月1日后安装BWTS的船舶均应进行该取样检测。VGP检测是美国环保署(EPA)针对正常航行于美国水域船舶压载水排放的检测要求。针对安装具有高质量数据的BWTS和不具有高质量数据的BWTS,检测频次要求不同;取样和测试结果应在船上保存3 a,并提交EPA作为船舶年度报告的一部分。D-2标准与USCG的压载水排放生物指标[10-12]如表3所示,其中,CFU(Colony Forming Unit)为菌落形成单位。
表3 D-2标准与USCG的压载水排放生物指标
2021年,我国《压载水管理与检查指南》正式出版发行,该指南对船舶压载水港口国监督检查工作进行较全面的归纳、总结与提炼,填补国内相关领域的空白,为推动我国船舶压载水监管流程走向规范化和程序化发挥重要导向作用。具备相关资质的检测机构是压载水生物取样检测的基础。在BWTS安装调试后具备D-2标准检测资质的国内取样化验分析机构为华测检测认证集团股份有限公司(CTI)、上海海洋大学压载水检测实验室、通标标准技术服务公司(SGS)、江阴海关综合技术服务中心和中国检验认证集团有限公司等。
处理后的压载水水质分析检测是监督船舶压载水排放合规的有效手段。但与船舶废气检测相比,船舶压载水检测具有特殊的复杂性。便捷准确的快检设备会大幅提高港口国监督(Port State Control,PSC)的检测效率,且有助于船舶所有人对所加装BWMS的复核。目前,我国在快检设备方面处于较低水平,应鼓励校企合作的发展机制,研发快速高效的检测设备,并做好人才培养工作。若在港口城市合理布局实验室,实现区域半径范围全覆盖,将大幅提高我国压载水检测水平,提高船舶抽检率,并可按时定期进行水质检测,有利于我国海洋环境的保护与预警[13]。
在船舶遇到特殊情况、无法满足D-1和D-2标准时,根据IMO应急措施指南,可将压载水和沉积物排放至接收设施。某些工程船和客滚船等特殊船舶,由于船舶空间和船舶作业特点,不仅无法加装BWTS,而且无法通过置换满足压载水处理要求,因此岸基接收装置成为该类船舶压载水的主要处理方式[11]。《压载水公约》的G1规则和G5规则分别对沉积物和压载水接收给出概述和规定[14]。
目前,国外多个港口建成压载水接收设施。荷兰达门造船集团为多个欧洲港口城市提供压载水岸基接收解决方案,并以集装箱式模块化供货,方便设备的整体转运和安装。印度考虑将BWTS安装在驳运船上,通过驳运船接收处理压载水[15]。2018年,深圳盐田海事局在盐田港组织船基压载水接收试验,为后续开展实船试验提供基础技术验证。宜兴帕克德环保技术有限公司研发的压载水港口接收处理设施具备实际使用条件,处理后的压载水可满足MEPC.300(72)号决议的处理要求。
总的来说,我国在压载水岸基接收方面具有一定基础,但仍缺乏实际安装和使用经验。选择相应的港口进行实际安装布局可提升我国压载水岸基接收经验,应对无BWTS船舶或压载水排放不合格船舶带来的污染问题,为后续相关标准的制定提供技术依据,提升我国在国际上的话语权。
(1)我国在压载水立法方面起步较晚,法律体系不够完善,相关内容大多借鉴国外法规或国际公约,仍需要进一步完善相关法律体系,在《压载水公约》生效的背景下,做好国内沿岸水域的保护工作。
(2)在船舶压载水处理技术方面,国内目前处于世界领先水平,多家公司可满足D-2标准和USCG处理要求;技术方案涵盖电解和紫外线等主流方向。
(3)在生物取样检测方面,国内多家实验室具备D-2标准生物取样检测资质;在检测设备方面,国内自主品牌的检测仪器仍具有较大发展空间。
(4)在岸基压载水接收方面,国内相关产品可供选择,但目前缺少港口安装和接收实例。相关设备布局仍需要加快,以提升压载水排放的实际应对能力,解决无BWTS船舶或压载水排放不合格船舶带来的污染问题。