國內(nèi)航行船舶生活污水處理情況及取樣檢測(cè)程序

蔣 智，錢靈艷，賈 英

（1. 寶山海事局，上海 200949；2. 上海市化工環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站，上海 200050）

0 引言

隨著海洋開發(fā)和航運(yùn)業(yè)的不斷發(fā)展，船舶運(yùn)輸總量占全球外貿(mào)運(yùn)輸量比例逐漸升高，船舶運(yùn)輸帶來的船舶生活污水排放也成為海洋污染的重要來源之一，中國船舶運(yùn)輸主要在近海岸和東海，近海岸富營養(yǎng)化情況日益嚴(yán)重。國際海事組織（International Maritime Organization，簡(jiǎn)稱：IMO）及世界各國通過制定一系列的公約和規(guī)定來防止或降低船舶生活污水對(duì)環(huán)境的影響。2012年10月5日在MARPOL第64次會(huì)議上，MEPC進(jìn)一步通過了《2012年生活污水處理裝置排放標(biāo)準(zhǔn)和性能試驗(yàn)導(dǎo)則》，即MEPC.227(64)，于2016年1月1日起代替MEPC.159(55)決議實(shí)施。2018年環(huán)保部出臺(tái)《船舶水污染物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3552—2018），于2018年7月1日起開始實(shí)施。

船舶生活污水包括：1）任何型式的廁所和小便池的排出物和其他廢棄物；2）醫(yī)務(wù)室（藥房、病房等）的洗手池、洗澡盆和這些處所排水孔的排出物；3）裝有活動(dòng)物的處所的排出物；4）混有上述定義的排出物的其他廢水。船舶生活污水的產(chǎn)生和排放受人類活動(dòng)影響，波動(dòng)性大，且衛(wèi)生用具大多采用海水沖洗，污染負(fù)荷高。現(xiàn)有的船舶生活污水的處理基本上沿用了改進(jìn)的城市生活污水處理方法，包括物理法、化學(xué)法和生物法，但由于處理空間受限、缺乏有效運(yùn)維等導(dǎo)致處理裝置運(yùn)行效果不穩(wěn)定。

海事部門在對(duì)船舶生活污水監(jiān)管工作中，由于船舶生活污水處理設(shè)施類型多樣、取樣操作方法不統(tǒng)一等情況會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)較大的差別。本文對(duì)近50艘船舶處理后的生活污水進(jìn)行取樣，并從處理效果、設(shè)備使用情況、采樣流程和現(xiàn)場(chǎng)檢查的角度進(jìn)行分析，取樣船舶包含內(nèi)河船和國內(nèi)航行海船，船舶種類包括客船、散貨船、雜貨船以及拖輪等，以全面了解國內(nèi)船舶生活污水的處置情況和效果，從監(jiān)管的角度確保船舶生活污水取樣檢測(cè)工作的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，使檢測(cè)結(jié)果能作為違法行為查處中的一項(xiàng)重要證據(jù)。

1 船舶生活污水樣品取樣檢測(cè)流程

1.1 船舶生活污水取樣方式確定

根據(jù)《船舶機(jī)艙艙底、生活污水采樣方法》JT/T 409—1999，采集船舶生活污水優(yōu)先采用等時(shí)混合采樣，且至少采集5次。根據(jù)《污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》HJ91.9—2019，等時(shí)混合采樣受生產(chǎn)周期影響，生產(chǎn)周期在8 h以內(nèi)，采樣時(shí)間間隔不小于2 h；生產(chǎn)周期大于8 h，采樣間隔不小于4 h。船舶生活污水處理裝置因體積小，處理水量有限，并且需要采集微生物樣品，采樣的代表性和可靠性是監(jiān)督執(zhí)法的要點(diǎn)。

實(shí)際情況下船舶?？繒r(shí)間長短不一，且污水中不同監(jiān)測(cè)因子保存期限不一致，等時(shí)混合采樣用于實(shí)際執(zhí)法檢查存在局限性。為有效驗(yàn)證等時(shí)采樣結(jié)果與瞬時(shí)采樣的差異，本次選擇了3條船分別進(jìn)行等時(shí)采樣數(shù)據(jù)分析。

根據(jù)表1分析結(jié)果可知，pH值和總余氯的變異系數(shù)較小，不同時(shí)段采樣結(jié)果波動(dòng)較??；耐熱大腸菌群因檢測(cè)結(jié)果偏高，且受處理和保存條件影響較大，不同時(shí)段采樣的分析結(jié)果波動(dòng)較大。

表1 船舶生活污水等時(shí)采樣情況

結(jié)合檢測(cè)結(jié)果可知，船舶不同時(shí)段的懸浮物檢測(cè)結(jié)果表現(xiàn)出明顯差異，5個(gè)時(shí)段的檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)超標(biāo)和不超標(biāo)2種情況。而pH值、化學(xué)需氧量、耐熱大腸菌群、五日生化需氧量和總余氯的檢測(cè)結(jié)果受采樣時(shí)段影響較小，不同時(shí)段的采樣結(jié)果能夠較好地反映船舶生活污水的排放達(dá)標(biāo)情況。結(jié)合分析結(jié)果和實(shí)際操作，瞬時(shí)取樣可用于執(zhí)法檢查。

1.2 船舶生活污水取樣檢測(cè)流程

從29條船舶取樣檢測(cè)結(jié)果來看，現(xiàn)有的分析結(jié)果能夠較好地代表船舶生活污水的排放情況?？偨Y(jié)得出，船舶生活污水取樣檢測(cè)流程可以分為采樣、處理裝置運(yùn)行檢查、保存、運(yùn)輸和分析。

船舶生活污水取樣在船舶停靠之后應(yīng)盡快開展，以反映實(shí)際處理效果。采樣人員登船之后，首先要詢問并查看船舶的生活污水處理裝置運(yùn)行情況，在確認(rèn)處理裝置穩(wěn)定運(yùn)行之后，先用酒精消毒排水閥，減少排水閥表面附著物對(duì)菌類的影響，再打開排水閥排水3 min左右，去除管道滯水，然后再用酒精消毒排水閥，最后將采樣容器用水樣蕩洗2次～3次之后（耐熱大腸菌群除外）采取水樣。取到的水樣注意避光冷藏，并及時(shí)張貼樣品標(biāo)簽，確保樣品的唯一性。取樣結(jié)束之后將樣品盡快送到實(shí)驗(yàn)室分析，其中耐熱大腸菌群的樣品運(yùn)送要在6 h之內(nèi)完成。

根據(jù)2018年1月16日發(fā)布的《船舶水污染物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》要求，2012年1月1日前安裝（或更換）處理設(shè)施的，需采集五日生化量、懸浮物和耐熱大腸菌群；2012年1月1日后安裝（或更換）處理設(shè)施的，需采集五日生化量、懸浮物、耐熱大腸菌群、化學(xué)需氧量、pH值和總氯。因pH值為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定項(xiàng)目，優(yōu)先采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，其他各因子的樣品采集要求、保存要求和保存期限如表2所示。

表2 船舶生活污水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的采樣和保存技術(shù)

2 船舶生活污水處理情況分析

于2020年4月到6月選取寶山海事局轄區(qū)內(nèi)29條船舶（1#～29#）的生活污水進(jìn)行瞬時(shí)采樣分析（表3）。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果（表4），29條船舶中，共有2012年前船舶15條，2012年后船舶14條，具有較好的代表性。

表3 船舶生活污水取樣檢測(cè)結(jié)果匯總

表4 船舶生活污水檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

表4 船舶生活污水檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（續(xù)）

通過匯總29條船舶的生活污水分析數(shù)據(jù)，由表1可知，pH值介于6.83～9.47，化學(xué)需氧量介于17～1 120，耐熱大腸菌群介于ND～3.5×10之間，五日生化需氧量介于2.7～312.0，懸浮物介于ND～3 860，總余氯介于ND～0.1。15條2012年之前船舶的生活污水檢測(cè)結(jié)果超標(biāo)率66.7%，其中耐熱大腸菌群超標(biāo)率60.0%，五日生化需氧量超標(biāo)率13.3%，懸浮物超標(biāo)率20.0%。14條2012年之后船舶的生活污水檢測(cè)結(jié)果超標(biāo)率 50.0%，其中 pH值超標(biāo)率7.14%，化學(xué)需氧量超標(biāo)率21.4%，耐熱大腸菌群超標(biāo)率35.7%，五日生化需氧量超標(biāo)率21.4%，懸浮物超標(biāo)率42.9%。

耐熱大腸菌群從超標(biāo)率和最大超標(biāo)倍數(shù)方面都成為船舶生活污水最突出的因子，其次是懸浮物，超標(biāo)率也較高。

3 船舶生活污水處理裝置現(xiàn)場(chǎng)檢查情況

通過對(duì)前期取樣的船舶的生活污水處理裝置供應(yīng)商統(tǒng)計(jì)分析，3個(gè)主要品牌的污水處理裝置占有率分別為26.1%、26.1%和17.4%。根據(jù)分析檢測(cè)結(jié)果，3個(gè)品牌的污水處理裝置處理的生活污水均有不同程度的超標(biāo)，超標(biāo)率分別為 66.7%、66.7%和25%，由此可知，污水處理裝置的有效運(yùn)行會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果，是執(zhí)法取證關(guān)注的重點(diǎn)。

船舶生活污水的處理方法包括物理法、化學(xué)法和生化法等，由于方法適用性、船舶水量大小和船員運(yùn)行水平等影響，不同處理方法產(chǎn)生的效果不一樣。在前期取樣的基礎(chǔ)上再隨機(jī)選擇16條船舶對(duì)其生活污水治理設(shè)施的運(yùn)行情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，包括生活污水轉(zhuǎn)換閥、曝氣風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況、回流管情況、消毒方式、排放泵情況、處理設(shè)施外觀、運(yùn)行記錄等。根據(jù)表5可知，除1條船舶采用集污柜收集外，其他船舶均采用生化法處理生活污水，生活污水處理裝置運(yùn)行正常，且都有正常運(yùn)行記錄。

表5 船舶生活污水處理裝置情況

現(xiàn)場(chǎng)取樣過程中，集污柜收集的生活污水明顯黑臭，檢測(cè)超標(biāo)；其他采用生化處理船舶的水箱中水位高低不一樣，水位越低，水樣外觀呈現(xiàn)黑臭狀，檢測(cè)結(jié)果容易出現(xiàn)超標(biāo)；反之，高水位的水樣較清，超標(biāo)率低。

4 結(jié)論

隨著對(duì)船舶生活污水監(jiān)管的逐步趨緊，船舶生活污水因來水波動(dòng)大，處理負(fù)荷高，處理能力不穩(wěn)定等問題已成為海事部門監(jiān)管的難點(diǎn)?？紤]到船舶?？繒r(shí)間存在機(jī)動(dòng)性、生活污水處理量不穩(wěn)定、不同監(jiān)測(cè)因子的采樣和保存要求不一致等問題，出臺(tái)一套規(guī)范的執(zhí)法檢測(cè)取證程序是十分必要的。

通過分析等時(shí)采樣結(jié)果，除懸浮物外，pH值、化學(xué)需氧量、耐熱大腸菌群、五日生化需氧量和總余氯的檢測(cè)結(jié)果超標(biāo)情況受采樣時(shí)段影響較小，可采用瞬時(shí)采樣用于執(zhí)法檢查。

通過對(duì)樣品采集、保存情況進(jìn)行分析，不同監(jiān)測(cè)項(xiàng)目按照要求分類采集，做到全程冷鏈、避光保存，并在保存期限內(nèi)分析是采樣工作的要點(diǎn)。

現(xiàn)場(chǎng)檢查中，船舶都安裝了合適的生活污水處理裝置，且對(duì)處理裝置進(jìn)行了運(yùn)行管理，但根據(jù)分析結(jié)果，耐熱大腸菌群從超標(biāo)率和最大超標(biāo)倍數(shù)方面都成為船舶生活污水超標(biāo)最突出的因子，其次是懸浮物，超標(biāo)率也較高，建議在船舶運(yùn)行中要關(guān)注處理設(shè)施運(yùn)行效果，確保生活污水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。