太湖主要入湖河道船舶水污染影響及防治對策

王霞，曹亞麗，侯克鎖，黎鵬

（1.華設設計集團環境科技有限公司，江蘇 南京 210014；2.江蘇省交通運輸環境保護工程技術中心，江蘇 南京 210014）

太湖流域是長江中下游7 個湖泊集中區之一，流域出入湖河道共計215 條，其中江蘇省內主要入湖河流共計15 條。研究表明，河道污染物輸入是太湖主要的外源污染[1]，而主要入湖河流高錳酸鹽指數、氨氮、總氮、總磷等污染物入湖總量均占河流入湖總量的90%以上[2]。另一方面，內河水運歷來是太湖流域的重要運輸方式，在促進區域經濟發展的同時，也帶來了水環境污染問題。然而當前針對太湖主要入湖河道污染物的研究主要集中在河道歷年水質變化趨勢[3]、入湖污染物通量[2,4]、入湖污染物輸移速率[5]、河流沉積物影響[6]、外源污染負荷[7]等方面，未見針對船舶航運對太湖主要入湖河道污染影響的相關研究。

基于上述，本文以江蘇省太湖主要通航入湖河道為研究對象，計算船舶主要水污染負荷及對影響貢獻，在此基礎上提出太湖主要入湖河道船舶水污染管控策略，為太湖入湖河流船舶污染控制提供技術支撐。

1 研究方法與數據來源

1.1 研究范圍

江蘇省內太湖主要入湖河道共計15 條，本文以通航等級航道為研究范圍（圖1），以進入河道航行的船舶為研究對象。

圖1 研究范圍示意圖

1.2 船舶主要水污染負荷計算方法

當前，江蘇省內河船舶基本做到不向內河水域排放船舶固體垃圾，本文僅針對船舶產生的油污水和生活污水進行船舶污染負荷計算。

1.2.1 生活污水、油污水產生量

船舶生活污水與油污水產生量依照《港口和船舶污染物接收轉運及處置設施建設方案編制指南》計算，具體計算見公式（1）：

式中：Wi為第i 類船舶污染物產生量，t；t 為單艘次船舶污染物儲存時間，h；i 為第i 類污染物，取1～2，分別代表船舶生活污水、含油污水；qi為船舶污染物產生系數量，t/h；GT 為單艘船舶總噸；r 為單艘船舶船員數，人。

1.2.2 主要污染負荷

船舶各類污染物（生活污水、油污水）中主要污染因子的排放總量依照公式（2）進行計算：

式中，Ei,j為第i 類船舶污染物第j 類污染因子的排放量，t；Ci,j為第i 類船舶污染物第j 類污染因子的排放濃度，mg·L-1，根據污染防治現狀與文獻綜合確定；j 為主要污染因子類型；ρi為第i 類污染物密度，按照水密度計算。

1.2.3 數據來源

船舶信息來源于江蘇省水上交通安全監測預警（VITS）系統和船舶名錄；單艘次船舶污染物儲存時間t 依據河道里程與船舶在河道上航行速度的比值計算；船舶生活污水污染物產生系數量q1依據《港口、碼頭、裝卸站和船舶修造拆解單位船舶污染物接收能力要求》，取值0.00125t/h；船舶油污水污染物產生系數量q2依據《內河船舶法定檢驗技術規則》計算，見公式（3）；單船船員數r 依據《中華人民共和國船舶最低安全配員規則》，取值2 人；Ci,j綜合船舶污染防治設施現狀調研、船舶排放標準及文獻獲取[8-11]。

式中，P 為船舶發動機功率，kW；其中，主機功率基于船舶名錄直接獲取，輔機功率基于前期調查問卷確定[12]。

2 結果與討論

2.1 船舶污染負荷

2.1.1 生活污水及主要污染物負荷

2019 年，陳東港、望虞河、直湖港、武進港、太滆運河及太滆南運河生活污水排放量分別為30.5t、76.0t、13.2t、5.5t、7.6t 和3.1t，主要污染物排放量見表1。可以看出，各航道生活污水及主要污染物年排放總量大小順序分別為：望虞河＞陳東港＞直湖港＞太滆運河＞武進港＞太滆南運河。

表1 主要入湖河道船舶生活污水及污染物排放量

2.1.2 油污水及主要污染物負荷

2019 年，陳東港、望虞河、直湖港、武進港、太滆運河及太滆南運河船舶油污水排放總量分別為7.6t、36.3t、3.2t、1.4t、1.9t 和0.7t，主要污染物排放量見表2。各航道油污水及主要污染物年排放總量大小順序與生活污水相同。

表2 主要入湖河道船舶油污水及污染物排放量

2.2 船舶污染影響貢獻

根據各河道水環境綜合整治方案，本文確定了河道工業、生活、農業等的外源總污染負荷，在此基礎上分析了船舶污染負荷的貢獻率，具體見表3。各主要通航入湖河道中，船舶污染負荷相對于河道外源污染總負荷的貢獻率均很小，即使是通航量最大的陳東港，其船舶排放COD、氨氮、TP、TN 分別僅占外源污染總負荷的0.221%、0.083%、0.031%和0.029%。表明在既有船舶污染防治措施有效實施下，船舶排放的污染物不構成太湖主要入湖河道水質污染、水體富營養化的主要因素。

表3 主要通航入湖河道船舶污染貢獻率分析

2.3 主要入湖河流船舶水污染防治策略

基于分析，在既有污染防治措施下，船舶排放對通航入湖河道水質影響較小。考慮到未來內河航運發展可能帶來的影響，針對船舶水污染的管控仍需進一步強化。具體如下：

（1）嚴格太湖流域航行船舶的準入標準。未能按照規定配齊船舶防污設施的船舶、已配齊污染防治設施但抽檢不能正常運行且逾期未改正的船舶，限制進入太湖入湖河道及太湖湖體。

（2）完善船舶污染物接收設施的建設和運行。港口碼頭通過建設固定設施、購買第三方服務等方式，保障靠港船舶污水“應收盡收”；通航入湖河道沿線水上服務區等設置船舶污染物接收設施，實現船舶污水免費接收。

（3）定期抽檢與信息化監管技術相結合，強化船舶水污染物全過程監管。一方面，各級交通運輸部門和江蘇海事局各分支機構通過定期開展突擊檢查的方式保障船舶防污設施的配備與正常使用；另一方面，提升信息化監管水平，構建全省船舶港口污染物電子聯單系統，實現船舶污染物接收轉運處置全過程電子化監管。

3 結論

（1）2019 年，陳東港、望虞河、直湖港、武進港、太滆運河、太滆南運河生活污水排放總量分別為30.5t、76.0t、13.2t、5.5t、7.6t 和3.1t，油污水排放總量分別為7.6t、36.3t、3.2t、1.4t、1.9t 和0.7t。

（2）在當前船舶水污染防治政策措施下，船舶COD、氨氮、TP、TN 等污染負荷對河道的水污染貢獻較小。

（3）針對船舶水污染的管控措施可從嚴格太湖流域航行船舶的準入標準、完善船舶污染物接收設施的建設和運行、定期抽檢與信息化監管技術強化船舶水污染物全過程監管等方面進一步強化。