王 妮劉銘輝, 張 波劉 濤, 石文婷路友于

(1.中海油節(jié)能環(huán)保服務有限公司 天津300457；2.中海油能源發(fā)展股份有限公司北京安全環(huán)保工程技術研究院 天津300457；3.中海石油環(huán)保服務(天津)有限公司 天津300457；4.河北海事局 河北秦皇島061100；5.中國海洋石油集團有限公司 北京100010；)

渤海是我國境內(nèi)唯一的半封閉型內(nèi)海，是我國最大的集裝箱海運中心和貨物吞吐區(qū)域，也是環(huán)渤海經(jīng)濟圈經(jīng)濟社會發(fā)展的戰(zhàn)略支撐和關鍵依托，環(huán)渤海地區(qū)既有東北老工業(yè)基地又有天津濱海新區(qū)，蘊含豐富的海洋資源，擁有“魚倉”“鹽倉”和“油倉”的稱號[1]，2018年我國排名前十的億噸港口有6個分布在此。隨著港口規(guī)模的快速擴大、經(jīng)濟的高速發(fā)展，渤海海域水體污染日益嚴重，作為半封閉型的內(nèi)海，渤海自身污染緩沖能力較弱，導致海洋生態(tài)災害頻發(fā)，尤其是遠洋船舶壓載水排放所帶來的外來生物入侵，嚴重破壞了海洋生物多樣性。

2018年11月30日生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《渤海綜合治理攻堅戰(zhàn)行動計劃》(以下簡稱《行動計劃》)，《行動計劃》提出以“1+12”沿海城市為重點開展渤海綜合治理，到 2020年，實現(xiàn)渤海近岸海域水質(zhì)優(yōu)良(一、二類水質(zhì))比例達到 73%左右的目標。本文首先介紹了《壓載水公約》及壓載水的排放標準，總結(jié)了壓載水活體生物的檢測方法和壓載水處理系統(tǒng)選型，并討論了港口國監(jiān)督檢查對保護海洋生態(tài)環(huán)境的重要性。研究船舶壓載水的檢測方法和處理系統(tǒng)，并建立系統(tǒng)的監(jiān)管機制，優(yōu)化壓載水排放水質(zhì)對保護渤海地區(qū)生態(tài)環(huán)境、推動《行動計劃》的實施有深遠影響。

1 壓載水簡介

隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，作為聯(lián)通世界各國重要橋梁的船舶航運業(yè)也迅速發(fā)展，大量貨物通過船舶輸往世界各地。為了確保船舶的安全航行，需要加裝壓載水。所謂壓載水指為控制船舶縱傾、橫傾、吃水、穩(wěn)性或應力而在船上加裝的水(及其懸浮物)[2]。壓載水的注入與排放會導致具有入侵危害的浮游動植物和致病微生物的傳播，造成外來生物入侵，破壞當?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)，危害當?shù)氐淖匀画h(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展，威脅公眾健康等一系列不可預見的遠期影響，據(jù)估計，每年約有100億t[3]船舶壓載水被轉(zhuǎn)運，每天約有7000～10000種海洋微生物隨壓載水被運到世界各地不同海域[4]。隨之而來的是容易造成吞噬本土物種、改變棲息環(huán)境、改變環(huán)境狀態(tài)、改變食物鏈、影響生態(tài)結(jié)構(gòu)、與本土生物爭奪食物和生存空間、取代本土生物、減少本地生物多樣性等危害[5]。

2 《壓載水公約》的生效歷程

國際海事組織(International Maritime Organization，IMO)于 2004年 2月 11日在英國倫敦通過了《2004年國際船舶壓載水及沉積物控制和管理公約》(《INTERNATIONALCONVENTION FOR THE CONTROL AND MANAGEMENT OF SHIPS’ BALLAST WATER AND SEDIMENTS，2004》，簡稱《壓載水公約》)，并于2017年9月8日開始正式生效，該公約旨在通過對船舶壓載水和沉積物的控制與管理來抑制有害微生物和病原體的傳播，減少對環(huán)境資源的消耗、人體健康的傷害、財產(chǎn)資源的損失，是世界上第一部針對壓載水攜帶外來物種入侵海洋、破壞海洋生態(tài)環(huán)境的國際公約[6]。

2018年 10月，我國向 IMO遞交了加入《壓載水公約》的文書，公約于2019年1月22日起對我國正式生效。加入《壓載水公約》有助于保護我國海域生態(tài)環(huán)境，確保航運業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。交通運輸部會同工業(yè)和信息化部等單位組織河北海事局、中國船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會、中國船東協(xié)會、中國船級社等編制實施指南，開展宣貫培訓，加強產(chǎn)需對接，進一步引導國內(nèi)造船、配套企業(yè)和航運企業(yè)做好《壓載水公約》履約的全面實施工作。受交通運輸部海事局委派，河北海事局承擔了國內(nèi)壓載水公約履約跟蹤和研究工作，成立了壓載水公約研究工作室，從基礎研究、國際談判、法律文件制修訂及公約宣貫等方面做了大量工作，取得了積極成效，代國家海事局起草了《船舶壓載水及沉積物監(jiān)督管理辦法》規(guī)范性文件，是中國壓載水管理機構(gòu)中的翹楚。

《壓載水公約》滿足以下 3個條件方可生效：①至少 30個國家批準、接受、核準或加入公約；②合計商船隊不少于世界商船總噸位的 35%；③滿足前面兩個條件之日起十二個月后生效[6]。表 1列出了《壓載水公約》的生效歷程。

表1 《壓載水公約》生效歷程Tab.1 Effective process of Ballast Water Convention

3 《壓載水公約》的排放標準

《壓載水公約》制定了 D-1(置換標準)和 D-2(排放標準)壓載水管理標準。D-1置換標準[7]：①實施壓載水置換的船舶應至少達到 95%容積置換率；②泵透法(溢流法和稀釋法)置換壓載水的船舶，每個壓載水艙應泵流 3倍于艙容的水量才被視為滿足要求；③如果泵入水量少于壓載艙容積的 3倍，但能證明達到了＞95%的置換率，也可以被接受。進行壓載水更換的船舶應在距最近陸地≥364km、水深≥200m的地方進行壓載水置換；當船舶不能按以上要求進行壓載水置換時，應盡可能在距最近陸地≥91km、水深≥200m的地方進行壓載水置換；若上述2條要求均不符合，港口國可指定船舶進行壓載水置換的區(qū)域。當船舶被要求進行壓載水更換卻未執(zhí)行時，應在《壓載水記錄簿》中記錄未執(zhí)行壓載水置換的理由。

D-2排放標準：①≥50μm 的浮游生物不超過10cells/m3；②10～50μm 的浮游生物不超過10cells/m3；③指標微生物不得超過規(guī)定濃度；④使用原型壓載水處理技術的船舶在 D-2標準對其適用之日起算 5年內(nèi)不適用于該船。表2列出了實施《壓載水公約》的時間期限。

表2 《壓載水公約》要求實施計劃表Tab.2 Schedule of Ballast Water Convention

當公約管轄船舶到達《壓載水公約》任一締約國的港口或者近岸碼頭時，船舶可能要受到該締約國經(jīng)正式授權(quán)的官員的檢查，以確定該船是否符合本公約[8]。除本條第 2款規(guī)定之外，任何該類檢查均應限于：①核實船上是否持有有效證書，如其有效，則須被接受；②檢查壓載水記錄簿；③按照本組織將要制定的導則，進行船舶壓載水取樣。但是，分析樣品所需的時間不得作為船舶操作、移泊或離港不當延誤的理由。此外，如果某一船舶未持有有效證書或有明顯依據(jù)認為：①船舶或其設備的狀況與證書的明細有重大不符；②船長或船員不熟悉基本的船上壓載水管理程序或未執(zhí)行此類程序。針對上述 2種情況，可對船舶進行詳細檢查。

4 IMO標準與USCG標準

IMO壓載水標準適用于船舶到達任一簽訂《壓載水公約》締約國的港口或者近岸碼頭，進入締約國的船舶必須嚴格遵守《壓載水公約》的各項管理規(guī)定。此外，美國 USCG(美國海岸護衛(wèi)隊)型式認可(Type Approval)制定了更加嚴格的船舶壓載水排放標準，適用于設有壓載艙并在美國水域營運的所有船舶，但從事沿岸貿(mào)易的原油油輪、美國軍用船舶、在同一港區(qū)內(nèi)營運的船舶(由于短航程性質(zhì))和無害通過的船舶例外[8]。表3詳細列舉了 IMO 和 USCGType Approval關于船舶壓載水的排放標準。

表3 壓載水處理排放標準[9]Tab.3 Discharge standards for ballast water treatment[9]

從表3可知USCG第一階段排放標準和IMO的D-2置換標準一致，USCG第二階段排放標準大約是國家海事組織D-2排放標準的100倍。此外，USCGType Approval模式中施行的壓載水排放生物體認定“死亡”標準比 IMO的壓載水排放生物體“非活性”標準嚴格。目前，獲得 USCG-Type Approval的認證授權(quán)有美國船級社(ABS)、DNV GL集團、韓國船級社(KR)、英國勞氏船級社(LR)。

為了靈活應對2個標準的差異，不影響遠洋航船的正常運營，廣大船東可以采用以下幾個方法。

①使用和排放來自美國公共水系統(tǒng)的壓載水，或不在離岸12 nmile范圍內(nèi)排放壓載水，或安裝壓載水接受設施；

②使用獲得 USCG型式認證的壓載水處理裝置；

③使用通過IMO型式認證的，再經(jīng)USCG批準作為可替代的壓載水處理裝置(AMS)；

④申請延期，該方法適用于已安裝獲得 USCG型式認證的壓載水處理裝置但即將或已過期的船舶，這類船舶只要提交USCG簽發(fā)的延期函也是有效的。

5 壓載水檢測方法

為實施《壓載水公約》排放標準需要對壓載水進行檢測，壓載水檢測通常分為活體生物(包括微生物和浮游生物)檢測和水質(zhì)檢測 2大類，水質(zhì)檢測多為物理化學法，活體生物的檢測方法根據(jù)《壓載水公約》發(fā)布的檢測目的，可分為詳細分析法和指示性分析法2種[10-11]。

指示性分析主要是對代表性壓載水樣品進行快速的直接或間接指標的分析來反應水體的存活生物情況，是一種快速、粗略的評估樣品中生物數(shù)量的方法。指示性分析多為間接分析，包括生物、化學或物理參數(shù)(如溶解氧(DO)、殘留的氯水平、腺苷三磷酸(ATP)、核酸、葉綠素 a等)，通過試驗獲得這些指標的閾值并與 D-2排放標準相比較，可獲得間接的比較結(jié)果。直接指示性分析即是直接獲得每單位體積活體生物數(shù)量的結(jié)果，可以直接與 D-2排放標準相比較，具有高檢出限和置信區(qū)間大的特點。

詳細分析法比指示性分析法復雜，是直接測量代表性的壓載水樣品來確定單位體積內(nèi)的活體生物的濃度，可以嚴格、詳細地分析活體生物數(shù)量的方法。它具有測試結(jié)果可直接與 D-2標準比較、能夠進行精確的生物體濃度測定和具備合適的方法檢測限等優(yōu)點。

2019年 6月 12日上海海洋大學船舶壓載水檢測實驗室獲得 USCG實驗室資質(zhì)，該資質(zhì)的獲得為我國壓載水系統(tǒng)進行 USCG型式認證、海洋生態(tài)文明建設、履約《壓載水公約》、港航生態(tài)安全保障提供了技術支撐，標志著我國壓載水檢測實驗室進入國際一流實驗室行列，提升了我國在國際壓載水管理領域的地位。我國現(xiàn)行針對船舶壓載水的檢測方法標準較多，詳細列于表4。

表4 壓載水檢測方法Tab.4 Ballast water treatment

6 壓載水處理系統(tǒng)及設備選型

中國作為船舶航運大國，在壓載水處理方面已經(jīng)取得重大進展。從原理上分析，有多種方法和途徑能夠?qū)崿F(xiàn)壓載水處理，但是從效能、裝船可行性、運行成本和對船總體影響等一系列實際應用問題角度出發(fā)，可以進行批量生產(chǎn)并且廣泛投入使用的壓載水處理方法有限。目前，已有不少裝船應用的壓載水處理設備，從已經(jīng)開發(fā)投入市場的產(chǎn)品分析，此類設備多是基于物理處理法與化學催化法，此類壓載水處理設備將是未來壓載水管理與處理技術的發(fā)展主流[7,12]。表5列舉了國內(nèi)外的主要壓載水處理系統(tǒng)(Ballast Water Management System，BWMS)。

從表4可知，現(xiàn)有的 BWMS中沒有一個處理技術可以單獨適用于所有船舶，很多處理系統(tǒng)是將2種甚至多種處理技術結(jié)合，以達到 IMO規(guī)定的壓載水處理排放標準。如何選擇合適的壓載水處理系統(tǒng)應用于船舶壓載水處理是一個亟待解決的現(xiàn)實問題，壓載水處理系統(tǒng)的選擇不僅與船舶航線、船舶類型有關，還與壓載水處理系統(tǒng)自身特點息息相關。所以，在進行船舶壓載水處理系統(tǒng)選型時應綜合考慮船舶自身的特點和壓載水處理設備的特點。

表5 國內(nèi)外主要的壓載水處理系統(tǒng)[7,12]Tab.5 Ballast water treatment systems[7,12]

7 港口國監(jiān)督檢查(PSC檢查)

中國加入《壓載水公約》有重大的現(xiàn)實意義，一方面意味著我國的國際遠洋航行船舶要滿足國際海事組織的公約要求；另一方面意味著可以對靠泊中國港口的非中國籍船舶實施壓載水方面的港口國監(jiān)督(Port State Control，PSC)檢查。

PSC檢查源于1978年3月17日利比里亞籍油船AMOCO CADIZ號在法國BRITTANY海岸擱淺，造成 23萬噸的嚴重溢油事故。此次溢油事故發(fā)生后，法國海洋部與西、北歐 13國就對進入其地區(qū)的外國籍船舶實施檢查達成一致意見，于 1982年 1月簽署《巴黎港口國監(jiān)督諒解備忘錄》(簡稱《巴黎備忘錄》，Paris MOU，國際上第一個成立的區(qū)域性港口國監(jiān)督組織)，并定于1982年7月1日正式生效實施。PSC檢查的主要目的包括：增進海水安全和防污；提高在船生活條件；消除低標準船；避免港口間扭曲的競爭。

MEPC.290(71)決議明確規(guī)定，在《壓載水公約》實施經(jīng)驗積累階段，只要：船舶正確安裝經(jīng)過認可的壓載水管理系統(tǒng)；船舶按照批準的《壓載水管理計劃》和設備說明書進行操作維護壓載水處理系統(tǒng)；壓載水處理系統(tǒng)本身顯示系統(tǒng)正常運行；在排放壓載水之前告訴港口國壓載水管理系統(tǒng)存在缺陷等，所在港口國就不能因船舶不滿足《壓載水公約》D-2排放標準，而對其進行制裁、警告、滯留或驅(qū)逐等處罰。但是在 PSC檢查期間，若壓載水取樣檢查結(jié)果顯示不符合 D-2排放標準，且不滿足上述條件，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，船舶將可能面臨制裁、警告、滯留或驅(qū)逐等處罰。PSC檢查可分為4步[8,13]，具體如下：

第1步，初步檢查。側(cè)重于證書、文書檢查，并確認船上已指定高級船員有效實施壓載水管理。船舶是否持有有效的《國際壓載水管理證書》或《符合證明》及《壓載水管理計劃》，船舶是否配備《壓載水記錄簿》并滿足《壓載水公約》的要求，船舶是否按公約規(guī)定的時間表采取措施滿足《壓載水公約》的D-2壓載水排放性能標準[8]。

第 2步，詳細檢查。確認船上壓載水管理按照《壓載水管理計劃》有效開展，確認壓載水處理系統(tǒng)按照《操作說明書》和《壓載水管理計劃》進行有效操作。是否開展詳細檢查取決于：①船舶未持有有效的證書(《國際壓載水管理證書》或《符合證明》丟失、無效或過期，缺少《壓載水管理計劃》，缺少《壓載水記錄簿》或《壓載水記錄簿》不符合《壓載水公約》要求，《壓載水記錄簿》的記錄不能反映管理壓載水的實際情況)；②船舶或其設備狀況與證書細節(jié)存在重大不符情況或缺乏維護保養(yǎng)；③船東不熟悉BWMS基本流程或未執(zhí)行BWMS；④收到有關違反《壓載水公約》的反饋投訴等[13]。

第 3步，如 PSC 檢查需要，則對壓載水進行指示性分析。指示性分析可以快速、粗略地評估樣品中的生物數(shù)量并與D-2排放標準比較獲得比對結(jié)果。

第 4步，如有需要，須進行壓載水取樣并進行詳細分析，采用合適的方法檢出限，詳細分析法可以確定精確的生物體濃度，進而確定船舶是否滿足《壓載水公約》規(guī)定的D-2壓載水排放標準。

近年來，港口國監(jiān)督的發(fā)展趨勢是各區(qū)域備忘錄之間協(xié)作加深、檢查力度逐漸加大及檢查技術一體化與信息化等。基于我國港口監(jiān)督情況、中國籍船舶接受港口國監(jiān)督檢查情況以及順應港口國監(jiān)督的發(fā)展趨勢，我國應該提高履約水平和PSC檢查效率，加強對航運企業(yè)的管理與監(jiān)督。

港口國監(jiān)督檢查作為海上安全和防污染的一道重要防線，在促進船舶航行安全和海洋環(huán)境保護方面發(fā)揮了重要作用，受到國際航運界的重視[14]。經(jīng)過區(qū)域化發(fā)展，PSC檢查的全球化發(fā)展與合作已是大勢所趨，PSC全球化將尋求各個備忘錄及其港口國之間更加密切的合作與聯(lián)系。

我國應該深入研究港口國監(jiān)督的發(fā)展趨勢，并且在《船舶安全監(jiān)督規(guī)則》實施進程中，通過實踐把握規(guī)律、完善監(jiān)督規(guī)則、強化事中事后監(jiān)管大形勢、從新的視角看問題，提高 PSC檢查效率和履約能力水平，積極探索如何應對港口國監(jiān)督的全球化、真正融入到港口國監(jiān)督的全球化，早日實現(xiàn)從航運大國到航運強國的轉(zhuǎn)變。

8 結(jié) 語

隨著我國加入《壓載水公約》，我國可以對靠泊中國港口的外國籍船舶執(zhí)行壓載水方面的港口國監(jiān)督檢查，執(zhí)行 PSC檢查體現(xiàn)了中國保護海洋生態(tài)環(huán)境，促進航運業(yè)綠色、環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的決心。渤海作為我國大港口聚集地，實施推廣壓載水監(jiān)測管理、執(zhí)行PSC檢查，有助于恢復改善渤海海洋生態(tài)環(huán)境，促進環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟綠色可持續(xù)發(fā)展。

中海油作為中國最大的海上運營商，秉承“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的發(fā)展理念，將積極配合相關部門工作，促進《壓載水公約》的施行，努力貢獻中國智慧。在《壓載水公約》逐步實施的大背景下，壓載水處理系統(tǒng)取得了快速發(fā)展，原理、功能與型式各異的壓載水處理設備已被廣泛采納應用于遠洋船舶，但是如何正確處理壓載水、實現(xiàn)壓載水無害化處理、無壓載水型船舶消除壓載水污染等問題還有待研究。