徐文文， 殷承啟， 張 瑋， 姜文婷

(1．中設設計集團股份有限公司， 江蘇 南京 210014；2．江蘇省交通運輸環(huán)境保護工程技術研究中心， 江蘇 南京 210014)

0 引言

近幾年，隨著國家經濟的發(fā)展，全國各地港口事業(yè)飛速發(fā)展，新建、改建、擴建的港口碼頭明顯增多，隨著港口規(guī)模的擴大和吞吐量的上升， 船舶進出港口艘次數(shù)也明顯增多， 船舶產生的廢水污染物數(shù)量也明顯增多。 江蘇省內河干線航道里程2 154 km，船舶流量約320 萬艘/a， 隨著全省航道網整治工程的加速推進，區(qū)域干線航道的集聚效應將更加突出，船舶污染引發(fā)的環(huán)境問題也將更加突出， 特別是對敏感區(qū)域（如水源地，清水通道維護區(qū)等）的水體質量影響尤為受到關注。

船舶廢水污染主要是指船舶在航行、停泊港口、裝卸貨物等過程中排放的廢水對周邊水體的污染影響，有流動、面廣、線長、分散的特點[1]其產生排放過程具有分散性、隱蔽性、隨機性、不易監(jiān)測等特殊性，對其進行研究管制存在較大難度[2]?，F(xiàn)階段船舶洗艙水的排放問題已得到有效的控制， 且內河船舶更換不相容貨物的頻次較低，因此對于內河船舶，船舶生活污水以及油污水是其主要污染物[3]，王成[4]分析了內河航道船舶水環(huán)境污染的原因主要來自于艙底油污水、生活污水，并提出了相關防治措施；董良飛[5]對船舶生活污水的污染特征及污染評價方法進行了研究， 通過實船測試研究得出了貨輪上船員人均污水排放量；肖慧興[6]在京杭運河徐揚段船舶污染綜合整治研究中，對船舶流量與產污量的關系進行了分析，并對船舶污染排放量進行預測；劉曉東等[7-8]對太湖流域內河船舶污染負荷進行估算， 并利用分段混合水質模型對實施污染控制后的石油類水質改善效果進行了預測;汪亭玉等[9]對船舶對長江中下游水質的影響進行了調查與分析。

上述研究多針對某一流域船舶或者船舶某一廢水污染物進行測算， 未對江蘇省全省的內河船舶廢水污染物排放量進行預測， 并缺少不同特征流域的船舶廢水污染物排放影響對比分析，基于此，本文選取淮安船閘（京杭運河）、太浦河船閘（太湖入湖河道）、海安船閘（通榆河）、江陰港（長江）對船舶廢水污染防治現(xiàn)狀進行現(xiàn)場調研， 并計算內河船舶生活污水、油污水污染物入河量，核算各類船舶及港口污染物入河量占江蘇省省污染排放總量的比例， 定量分析船舶污染對江蘇省省內河水域水環(huán)境質量的影響程度，并針對集中排污河段以及清水通道維護區(qū)，計算船舶污染物入河量， 分析其排放占該河段污染物排放總量的比例。

1 研究方法

1．1 內河船舶廢水現(xiàn)場調研

2017 年8 月至2018 年3 月，在淮安船閘、海安船閘、太浦河船閘對過閘船舶進行了現(xiàn)場調研與問詢，了解不同等級船舶及不同功能用途船舶的廢水污染防治設施的安裝使用情況，共計調研船舶485艘，其中散貨船舶253 艘，雜貨船舶208 艘，化學品、油品船舶24 艘。 按照船舶等級劃分，調研船舶400 總噸以上（含）的422 艘，400 總噸以下的63 艘。 主要調研內河船舶生活污水、油污水以及化學品廢水收集、 處理設備的安裝以及運行情況，統(tǒng)計結果見表1。

表1 船舶調研情況

1．2 內河船舶廢水污染物產生量計算方法

船舶含油污水、 船舶生活污水分析方法可依照《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》中規(guī)定的基于船舶簽證信息的計算方法，計算方法：

式中：Wi為第i 類船舶污染物產生量，t/a；t 為單艘船舶污染物儲存時間，d， 本項目通過調研獲得；i 為第i 類污染物，取1 ～2，分別代表船舶含油污水、船舶生活污水；qi為船舶污染物產生系數(shù)；GT 為單艘船舶總噸位，總噸；r 為單艘船舶船員人數(shù)，人。

（1）船舶污染物儲存時間

t 包括到港前航行時間和船舶?？繒r間。每艘船舶污染物儲存時間可利用簽證數(shù)據(jù)和實際調研得到，在本課題計算過程中，計算污染物江蘇省全年船舶污染物產生量時， 污染物儲存時間應為單艘船舶在江蘇省境內全年行駛時間，通過實際調研，本次計算t 取300 d。

（2）單位總噸的油污水小時產生量

對于內河地區(qū)，根據(jù)《內河船舶法定檢驗技術規(guī)則》，單位總噸的油污水小時產生量（q1）可通過以下公式進行計算：

式中：P 為船舶主、輔柴油機總功率，kW。

（3）單位船員的船舶生活污水日產生量

根據(jù)《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》，單位船員的船舶生活污水日產生量（q2）為0．03 t/d。

（4）單艘船舶船員人數(shù)

內河船只船員人數(shù)按《船舶最低安全配員規(guī)則》的人數(shù)要求選取， 內河船舶和海船生活污水產生量見表2。

表2 內河船舶生活污水產生量

2 結果與討論

2．1 江蘇省內河（含長江）船舶廢水污染物防治現(xiàn)狀

（1）處理裝置配備現(xiàn)狀

江蘇省內河船舶廢水處理裝置配備現(xiàn)狀見表3。 由表3 可知，400 總噸以上船舶基本配備了生活污水處理裝置，配備占比90．1%，為根據(jù)現(xiàn)階段江蘇省內河400 總噸以上船舶所安裝生活污水處理裝置型號多為SWCB-JSL 船用生活污水處理裝置，SWCM （N） 型多級船用生活污水處理裝置以及WCMBR 型船用生活污水處理裝置。但仍有少量400總噸以上船舶未安裝該設備。 400 總噸以下船舶無硬性要求， 配備生活污水處理裝置的內河船舶僅占比10．5%，生活污水直排入河。

由于油水分離設備體積小、重量輕、價格合理，船方可承受，推行過程也較順利，因此，目前內河航區(qū)大部分船舶均已按規(guī)定裝設了油水分離設備和污油桶（柜），配備了相應的防污染證書、文書等，其中400 總噸以上內河船舶配備油污水收集裝置的比例高達97．8%，400 總噸以下內河船舶配備油污水收集裝置的比例也接近90%。

表3 江蘇省內河船舶廢水處理裝置配備現(xiàn)狀

（2）處理裝置運行現(xiàn)狀

江蘇省內河船舶廢水處理裝置運行現(xiàn)狀見表4。 由表4 可知，盡管江蘇省400 總噸以上內河船舶生活污水處理裝置配備現(xiàn)狀較好， 但是由于現(xiàn)階段江蘇省內河港口、 船閘處未大范圍安裝生活污水廢渣收集裝置， 無法接收船舶生活污水處理裝置運行后殘留的廢渣，導致船民開啟處理裝置的頻率較低，400 總噸以上內河船舶開啟生活污水處理裝置的艘次占比僅為23%，對應的，由于船舶油污水現(xiàn)階段管控較嚴，且油污水具有一定的經濟價值，大部分船舶船民定期將收集的廢油交由有資質單位處置，此外， 內河上存在小型船舶不定期到內河船舶上以肥皂、毛巾等生活用品置換油污水。

表4 江蘇省內河船舶廢水處理裝置運行現(xiàn)狀

2．2 江蘇省內河船舶廢水污染物排放量

（1）江蘇省內河（不含長江）船舶廢水污染物計算

2017 年， 江蘇省內河港口內河船舶到港簽證艘次為1 120 772 艘次， 船舶生活污水主要污染物COD，BOD5，TP，NH3-N，SS 以及動植物油的質量濃度取值分別為500，250，5，20，250 mg/L 以及20 mg/L，油污水中COD 和石油類污染物質量濃度分別按2 000 和200 mg/L 取值[10-12]，結合2．1 節(jié)調研現(xiàn)狀，計算結果見表5。從表5 可以看出，2017 江蘇省內河船舶共排放183．8 萬t 生活污水，185．6 萬t 油污水，共排放1 636．2 t， 其中COD，NH3-N，TP，BOD5，SS，油類物質（包括動植物油和石油類）排放量分別為4 631．4，36．8，9．2，459．7，459．7，408 t。

表5 2017 年江蘇省內河（不含長江）船舶污水排放量 t·a-1

（2）長江江蘇段船舶廢水污染物計算

2017 年長江江蘇段抵港船舶艘次為1 048 738 艘次，其中內河船974 385 艘次，2017 年長江段內河船舶共排放126．4 萬t 生活污水，132．4 萬t 油污水，具體見表6。從表6 可以看出，共產生COD，NH3-N，TP，BOD5，SS，油類物質分別為3 280，25．3，6．3，316，316，290 t。

表6 2017 年江蘇省長江江蘇段船舶污水排放量 t·a-1

（3）江蘇省內河船舶廢水污染物排放總量

江蘇省內河船舶廢水污染物排放總量見表7。2017 江蘇省內河（含長江）船舶共排放310．2 萬t 生活污水，318．0 萬t 油污水，共排放COD，NH3-N，TP，BOD5，SS 以及油類物質分別為7 911．4，62．1，15．5，775．7，775．7，698 t。

對比長江江蘇段以及內河航道的廢水污染物排放量， 生活污水以及油污水內河航道排放量均高于長江航道， 這主要由于長江航道內河船舶抵港艘次低于內河航道， 且長江航道上400 總噸以上的內河船舶占比高于內河航道， 生活污水處理裝置以及油水分離器安裝及運行現(xiàn)狀較好。

表7 2017 年江蘇省內河（含長江）船舶污水排放量 t·a-1

（4）江蘇省內河船舶、港口廢水污染物排放對比

2017 年船舶、港口污染物排放對比見圖1。由圖1 可知，除SS 外，船舶的污染物排放占比高于港口，一般達到70%左右，這是由于江蘇省內河船舶數(shù)量較多以及內河船舶污染物的防治措施較差導致的，港口SS 排放占比高于船舶的原因是港口的雨水徑流污水以及散貨、件雜貨沖洗廢水中SS 含量較高。

圖1 江蘇省內河船舶港口污染物排放占比

2．3 江蘇省內河船舶廢水污染物影響研究

（1）內河船舶廢水污染物占全省比例

根據(jù)2018 江蘇省統(tǒng)計年鑒， 江蘇省2017 年廢水、COD，NH3-N 排放量分別為62．13，105．46，13．77億t， 江蘇省內河船舶廢水污染物排放占比見圖2。由圖2 可知， 內河船舶廢水、NH3-N 以及COD 污染物排放占比分別為0．09%，0．05%以及0．75%， 根據(jù)《船舶水污染防治技術政策（征求意見稿）》 中的2015 年船舶水污染物排放量及其與全國排放量和各類污染源排放量的占比，2015 年全國船舶排放的NH3-N 以及COD 占全國對應污染物排放量的0．1%，0．5%。 綜合可以看出，相對于城鎮(zhèn)生活污水以及工業(yè)廢水等污染源， 內河船舶廢水污染物的污染負荷并不是很高。

圖2 江蘇省內河船舶廢水污染物排放占比

（2）太湖流域船舶廢水污染物排放占比

根據(jù)《太湖2017 年健康狀況評估》，江蘇太湖流域2017 年 污 染 物 負 荷COD，TP，NH3-N 分 別 為4．66，0．18，0．80 萬t，太湖流域船舶COD，NH3-N，TP污染物排放量分別為559．2，5．6，1．98 t， 分別占太湖入湖污染負荷總量的1．19%，0．09%，0．11%（見圖3）。 其中NH3-N，COD 占比略高于全省比例，但是相對于岸線農業(yè)面源污染、工業(yè)廢水排放，船舶污染并不構成太湖水質惡化、水體富營養(yǎng)化的重要因素。

圖3 江蘇省太湖流域船舶廢水污染物排放占比

（3）京杭運河江蘇段船舶廢水污染物排放占比

京杭運河江蘇段抵港船舶艘次達到455 704艘次，占我省內河港口抵港船舶艘次的41%，京杭運河江蘇段無疑是我省內河港口船舶集中排污河段。 此外，京杭運河蘇北段是我省生態(tài)紅線區(qū)域劃分的清水通道重要組成部分，其水質要求受到嚴格管控。

京杭運河蘇南段COD，NH3-N 以及TP 入河污染 負 荷 單 位 長 度 排 放 量 分 別 為63．4，5．63，0．63 t/（a·km）[13]，京杭運河蘇北段，由于其為江蘇省清水通道以及南水北調東線的重要組成部分， 點源污染得到有效的控制，對比蘇南段，單位長度污染物排放量進行部分削減，估算京杭運河蘇北段COD，NH3-N以及TP 入河污染負荷單位長度排放量分別約為25．4，2．25，0．25 t/（a·km）。 蘇北運河里程為475 km，蘇南運河里程為212 km，計算得出京杭運河江蘇段年COD，NH3-N，TP 入河量約為25 505．8，2 262．3，252．3 t，見表8。

表8 京杭運河江蘇段航段劃分及污染物排入量 t·a-1

結合京杭運河江蘇段2017 年抵港船舶數(shù)據(jù)、過閘數(shù)據(jù)， 計算得出蘇南運河船舶排放COD，TP，NH3-N 分別為288．1，2．59，9．84 t， 蘇北運河船舶排放COD，TP，NH3-N 分別為208．6，1．89，7．21 t， 京杭運河江蘇段船舶廢水污染物排放占污染負荷總量的占比見圖4。

圖4 京杭運河江蘇段船舶廢水污染物排放占比

由圖4 可知，蘇南運河、蘇北運河船舶廢水污染排放占各自河段的比例高于江蘇省船舶港口污染物排放量占比，太湖流域船舶港口污染物排放占比，蘇南運河、 蘇北運河的船舶港口COD 排放占比達到2%以上，TP 排放占比在1．5%以上，NH3-N 排放占比也在0．5%以上，由此可見對于排放密集河段以及其他污染源已得到有效控制的清水通道， 船舶港口污染物的排放不容忽視， 且船舶的污染物排放存在流動性的特點， 有必要對船舶港口的污染物排放進行有效管控。

2．4 船舶廢水污染物防治對策

（1）船舶生活污水防治建議

通過上述，針對江蘇省內河船舶生活污水處理，可采取2 種處理方式： ①船舶配備生活污水處理裝置，對生活污水進行處理并達標排放；②船舶配備生活污水收集裝置，通過岸上接收進行轉運處置，由現(xiàn)場調研分析可知， 對于第2 種船舶配備生活污水收集裝置，岸上接收轉運處置的方式，由于我省是內河大省，碼頭泊位數(shù)量較多，配套岸上接收設施的難度較大， 以2016 年為例， 江蘇省內河港口抵港船舶，100 ～400 t 的船舶的比例超過50%， 這部分船舶的生活污水排放情況現(xiàn)階段處于失控狀態(tài)， 這部分內河船舶的生活污水防治工作迫在眉睫。

因此針對上述2 個問題， 對于江蘇省內河船舶生活污水的防治可分“兩步治理”的措施：第一步為近期加強內河400 總噸以下內河船舶安裝生活污水處理裝置以及岸上、 船閘配套廢渣收集裝置布置的工作，確保內河船舶生活污水的污染在可控范圍內；第二步是同步進行岸上接收設施的規(guī)劃、布局研究，逐步推進船舶生活污水接收配套設施的安裝工作。

（2）船舶油污水防治建議

目前內河航區(qū)大部分船舶均已按規(guī)定裝設了油水分離設備和污油桶（柜），對于內河船舶含油廢水，建議油污水通過船上安裝油水分離器處理后， 儲存至污油桶， 通過流動收集船進行收集后進行岸上接收、轉運處置。

（3）形成江蘇省內河船舶廢水污染控制管理體系

結合座談會以及從船舶污染控制的行業(yè)管理現(xiàn)狀，從法律體系建設、管理策略完善等角度形成江蘇省內河船舶廢水污染控制管理體系， 同時也將為我省內河水域內河航運規(guī)劃、 評價和管理工作提供決策依據(jù)，主要包括：①構建多部門聯(lián)合監(jiān)管的管理體系；②建立船舶污染物聯(lián)單管理制度；③建立完善的船舶港口碼頭水污染事故應急方案； ④對港口船舶污染防治設施合理規(guī)劃布局； ⑤推進江蘇省內河船舶生活污水處理裝置安裝工作； ⑥建立船舶污染物有效治理的引導機制； ⑦加強污染防治設施以及第三方單位的運營管理；⑧建立“互聯(lián)網+”船舶污染物回收全過程監(jiān)管機制； ⑨加大船舶污染物排放的監(jiān)管懲處。

3 結論

（1）江蘇省內河400 總噸以上船舶基本配備了生活污水處理裝置，400 總噸以下船舶無硬性要求，配備生活污水處理裝置的內河船舶僅占比10．5%，400 總噸以上內河船舶開啟生活污水處理裝置的艘次占比僅為23%，油污水收集處置裝置配備情況較好，400 總噸以上內河船舶配備油污水收集裝置的比例高達97．8%，且運行情況良好。

（2）2017 江蘇省內河（含長江）船舶共排放310．2萬t 生活污水，318．0 萬t 油污水，共排放COD，NH3-N，TP，BOD5，SS 以及油類物質分別為7 911．4，62．1，15．5，775．7，775．7，698 t。

（3）京杭運河江蘇段船舶廢水污染排放占比高于江蘇省以及太湖流域船舶污染物排放占比， 蘇南運河、蘇北運河的船舶港口COD，TP，NH3-N 排放占比分別達到2%，1．5%，0．5%以上， 由此可見對于排放密集河段以及其他污染源已得到有效控制的清水通道，船舶港口污染物的排放不容忽視，且船舶的污染物排放存在流動性的特點， 有必要對船舶港口的污染物排放進行有效管控。

（4）對于江蘇省內河船舶生活污水，近期推進船上收集處理排放的處置方式，遠期推動船上收集-岸上接收的處置方式，對于油污水，推進船上收集-流動船接收的處置方式， 此外應形成完善的形成江蘇省內河船舶廢水污染控制管理體系。