国内航行船舶生活污水处理情况及取样检测程序

蒋 智，钱灵艳，贾 英

（1. 宝山海事局，上海 200949；2. 上海市化工环境保护监测站，上海 200050）

0 引言

随着海洋开发和航运业的不断发展，船舶运输总量占全球外贸运输量比例逐渐升高，船舶运输带来的船舶生活污水排放也成为海洋污染的重要来源之一，中国船舶运输主要在近海岸和东海，近海岸富营养化情况日益严重。国际海事组织（International Maritime Organization，简称：IMO）及世界各国通过制定一系列的公约和规定来防止或降低船舶生活污水对环境的影响。2012年10月5日在MARPOL第64次会议上，MEPC进一步通过了《2012年生活污水处理装置排放标准和性能试验导则》，即MEPC.227(64)，于2016年1月1日起代替MEPC.159(55)决议实施。2018年环保部出台《船舶水污染物排放控制标准》（GB 3552—2018），于2018年7月1日起开始实施。

船舶生活污水包括：1）任何型式的厕所和小便池的排出物和其他废弃物；2）医务室（药房、病房等）的洗手池、洗澡盆和这些处所排水孔的排出物；3）装有活动物的处所的排出物；4）混有上述定义的排出物的其他废水。船舶生活污水的产生和排放受人类活动影响，波动性大，且卫生用具大多采用海水冲洗，污染负荷高。现有的船舶生活污水的处理基本上沿用了改进的城市生活污水处理方法，包括物理法、化学法和生物法，但由于处理空间受限、缺乏有效运维等导致处理装置运行效果不稳定。

海事部门在对船舶生活污水监管工作中，由于船舶生活污水处理设施类型多样、取样操作方法不统一等情况会导致检测数据呈现较大的差别。本文对近50艘船舶处理后的生活污水进行取样，并从处理效果、设备使用情况、采样流程和现场检查的角度进行分析，取样船舶包含内河船和国内航行海船，船舶种类包括客船、散货船、杂货船以及拖轮等，以全面了解国内船舶生活污水的处置情况和效果，从监管的角度确保船舶生活污水取样检测工作的科学性和准确性，使检测结果能作为违法行为查处中的一项重要证据。

1 船舶生活污水样品取样检测流程

1.1 船舶生活污水取样方式确定

根据《船舶机舱舱底、生活污水采样方法》JT/T 409—1999，采集船舶生活污水优先采用等时混合采样，且至少采集5次。根据《污水监测技术规范》HJ91.9—2019，等时混合采样受生产周期影响，生产周期在8 h以内，采样时间间隔不小于2 h；生产周期大于8 h，采样间隔不小于4 h。船舶生活污水处理装置因体积小，处理水量有限，并且需要采集微生物样品，采样的代表性和可靠性是监督执法的要点。

实际情况下船舶停靠时间长短不一，且污水中不同监测因子保存期限不一致，等时混合采样用于实际执法检查存在局限性。为有效验证等时采样结果与瞬时采样的差异，本次选择了3条船分别进行等时采样数据分析。

根据表1分析结果可知，pH值和总余氯的变异系数较小，不同时段采样结果波动较小；耐热大肠菌群因检测结果偏高，且受处理和保存条件影响较大，不同时段采样的分析结果波动较大。

表1 船舶生活污水等时采样情况

结合检测结果可知，船舶不同时段的悬浮物检测结果表现出明显差异，5个时段的检测结果出现超标和不超标2种情况。而pH值、化学需氧量、耐热大肠菌群、五日生化需氧量和总余氯的检测结果受采样时段影响较小，不同时段的采样结果能够较好地反映船舶生活污水的排放达标情况。结合分析结果和实际操作，瞬时取样可用于执法检查。

1.2 船舶生活污水取样检测流程

从29条船舶取样检测结果来看，现有的分析结果能够较好地代表船舶生活污水的排放情况。总结得出，船舶生活污水取样检测流程可以分为采样、处理装置运行检查、保存、运输和分析。

船舶生活污水取样在船舶停靠之后应尽快开展，以反映实际处理效果。采样人员登船之后，首先要询问并查看船舶的生活污水处理装置运行情况，在确认处理装置稳定运行之后，先用酒精消毒排水阀，减少排水阀表面附着物对菌类的影响，再打开排水阀排水3 min左右，去除管道滞水，然后再用酒精消毒排水阀，最后将采样容器用水样荡洗2次～3次之后（耐热大肠菌群除外）采取水样。取到的水样注意避光冷藏，并及时张贴样品标签，确保样品的唯一性。取样结束之后将样品尽快送到实验室分析，其中耐热大肠菌群的样品运送要在6 h之内完成。

根据2018年1月16日发布的《船舶水污染物排放控制标准》要求，2012年1月1日前安装（或更换）处理设施的，需采集五日生化量、悬浮物和耐热大肠菌群；2012年1月1日后安装（或更换）处理设施的，需采集五日生化量、悬浮物、耐热大肠菌群、化学需氧量、pH值和总氯。因pH值为现场测定项目，优先采用现场测定，其他各因子的样品采集要求、保存要求和保存期限如表2所示。

表2 船舶生活污水监测项目的采样和保存技术

2 船舶生活污水处理情况分析

于2020年4月到6月选取宝山海事局辖区内29条船舶（1#～29#）的生活污水进行瞬时采样分析（表3）。根据统计结果（表4），29条船舶中，共有2012年前船舶15条，2012年后船舶14条，具有较好的代表性。

表3 船舶生活污水取样检测结果汇总

表4 船舶生活污水检测数据统计

表4 船舶生活污水检测数据统计（续）

通过汇总29条船舶的生活污水分析数据，由表1可知，pH值介于6.83～9.47，化学需氧量介于17～1 120，耐热大肠菌群介于ND～3.5×10之间，五日生化需氧量介于2.7～312.0，悬浮物介于ND～3 860，总余氯介于ND～0.1。15条2012年之前船舶的生活污水检测结果超标率66.7%，其中耐热大肠菌群超标率60.0%，五日生化需氧量超标率13.3%，悬浮物超标率20.0%。14条2012年之后船舶的生活污水检测结果超标率 50.0%，其中 pH值超标率7.14%，化学需氧量超标率21.4%，耐热大肠菌群超标率35.7%，五日生化需氧量超标率21.4%，悬浮物超标率42.9%。

耐热大肠菌群从超标率和最大超标倍数方面都成为船舶生活污水最突出的因子，其次是悬浮物，超标率也较高。

3 船舶生活污水处理装置现场检查情况

通过对前期取样的船舶的生活污水处理装置供应商统计分析，3个主要品牌的污水处理装置占有率分别为26.1%、26.1%和17.4%。根据分析检测结果，3个品牌的污水处理装置处理的生活污水均有不同程度的超标，超标率分别为 66.7%、66.7%和25%，由此可知，污水处理装置的有效运行会影响检测结果，是执法取证关注的重点。

船舶生活污水的处理方法包括物理法、化学法和生化法等，由于方法适用性、船舶水量大小和船员运行水平等影响，不同处理方法产生的效果不一样。在前期取样的基础上再随机选择16条船舶对其生活污水治理设施的运行情况进行统计，包括生活污水转换阀、曝气风机运行情况、回流管情况、消毒方式、排放泵情况、处理设施外观、运行记录等。根据表5可知，除1条船舶采用集污柜收集外，其他船舶均采用生化法处理生活污水，生活污水处理装置运行正常，且都有正常运行记录。

表5 船舶生活污水处理装置情况

现场取样过程中，集污柜收集的生活污水明显黑臭，检测超标；其他采用生化处理船舶的水箱中水位高低不一样，水位越低，水样外观呈现黑臭状，检测结果容易出现超标；反之，高水位的水样较清，超标率低。

4 结论

随着对船舶生活污水监管的逐步趋紧，船舶生活污水因来水波动大，处理负荷高，处理能力不稳定等问题已成为海事部门监管的难点。考虑到船舶停靠时间存在机动性、生活污水处理量不稳定、不同监测因子的采样和保存要求不一致等问题，出台一套规范的执法检测取证程序是十分必要的。

通过分析等时采样结果，除悬浮物外，pH值、化学需氧量、耐热大肠菌群、五日生化需氧量和总余氯的检测结果超标情况受采样时段影响较小，可采用瞬时采样用于执法检查。

通过对样品采集、保存情况进行分析，不同监测项目按照要求分类采集，做到全程冷链、避光保存，并在保存期限内分析是采样工作的要点。

现场检查中，船舶都安装了合适的生活污水处理装置，且对处理装置进行了运行管理，但根据分析结果，耐热大肠菌群从超标率和最大超标倍数方面都成为船舶生活污水超标最突出的因子，其次是悬浮物，超标率也较高，建议在船舶运行中要关注处理设施运行效果，确保生活污水稳定达标排放。