太湖主要入湖河道船舶水污染影響及防治對(duì)策

王霞，曹亞麗，侯克鎖，黎鵬

（1.華設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)環(huán)境科技有限公司，江蘇 南京 210014；2.江蘇省交通運(yùn)輸環(huán)境保護(hù)工程技術(shù)中心，江蘇 南京 210014）

太湖流域是長(zhǎng)江中下游7 個(gè)湖泊集中區(qū)之一，流域出入湖河道共計(jì)215 條，其中江蘇省內(nèi)主要入湖河流共計(jì)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(shù)、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(nèi)河水運(yùn)歷來是太湖流域的重要運(yùn)輸方式，在促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也帶來了水環(huán)境污染問題。然而當(dāng)前針對(duì)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(zhì)變化趨勢(shì)[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(fù)荷[7]等方面，未見針對(duì)船舶航運(yùn)對(duì)太湖主要入湖河道污染影響的相關(guān)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(duì)象，計(jì)算船舶主要水污染負(fù)荷及對(duì)影響貢獻(xiàn)，在此基礎(chǔ)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(shù)支撐。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究范圍

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

圖1 研究范圍示意圖

1.2 船舶主要水污染負(fù)荷計(jì)算方法

當(dāng)前，江蘇省內(nèi)河船舶基本做到不向內(nèi)河水域排放船舶固體垃圾，本文僅針對(duì)船舶產(chǎn)生的油污水和生活污水進(jìn)行船舶污染負(fù)荷計(jì)算。

1.2.1 生活污水、油污水產(chǎn)生量

船舶生活污水與油污水產(chǎn)生量依照《港口和船舶污染物接收轉(zhuǎn)運(yùn)及處置設(shè)施建設(shè)方案編制指南》計(jì)算，具體計(jì)算見公式（1）：

式中：Wi為第i 類船舶污染物產(chǎn)生量，t；t 為單艘次船舶污染物儲(chǔ)存時(shí)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(chǎn)生系數(shù)量，t/h；GT 為單艘船舶總噸；r 為單艘船舶船員數(shù)，人。

1.2.2 主要污染負(fù)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(jìn)行計(jì)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(jù)污染防治現(xiàn)狀與文獻(xiàn)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(jì)算。

1.2.3 數(shù)據(jù)來源

船舶信息來源于江蘇省水上交通安全監(jiān)測(cè)預(yù)警（VITS）系統(tǒng)和船舶名錄；單艘次船舶污染物儲(chǔ)存時(shí)間t 依據(jù)河道里程與船舶在河道上航行速度的比值計(jì)算；船舶生活污水污染物產(chǎn)生系數(shù)量q1依據(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》，取值0.00125t/h；船舶油污水污染物產(chǎn)生系數(shù)量q2依據(jù)《內(nèi)河船舶法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》計(jì)算，見公式（3）；單船船員數(shù)r 依據(jù)《中華人民共和國(guó)船舶最低安全配員規(guī)則》，取值2 人；Ci,j綜合船舶污染防治設(shè)施現(xiàn)狀調(diào)研、船舶排放標(biāo)準(zhǔn)及文獻(xiàn)獲取[8-11]。

式中，P 為船舶發(fā)動(dòng)機(jī)功率，kW；其中，主機(jī)功率基于船舶名錄直接獲取，輔機(jī)功率基于前期調(diào)查問卷確定[12]。

2 結(jié)果與討論

2.1 船舶污染負(fù)荷

2.1.1 生活污水及主要污染物負(fù)荷

2019 年，陳東港、望虞河、直湖港、武進(jìn)港、太滆運(yùn)河及太滆南運(yùn)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?？梢钥闯觯骱降郎钗鬯爸饕廴疚锬昱欧趴偭看笮№樞蚍謩e為：望虞河＞陳東港＞直湖港＞太滆運(yùn)河＞武進(jìn)港＞太滆南運(yùn)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(fù)荷

2019 年，陳東港、望虞河、直湖港、武進(jìn)港、太滆運(yùn)河及太滆南運(yùn)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(xiàn)

根據(jù)各河道水環(huán)境綜合整治方案，本文確定了河道工業(yè)、生活、農(nóng)業(yè)等的外源總污染負(fù)荷，在此基礎(chǔ)上分析了船舶污染負(fù)荷的貢獻(xiàn)率，具體見表3。各主要通航入湖河道中，船舶污染負(fù)荷相對(duì)于河道外源污染總負(fù)荷的貢獻(xiàn)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(fù)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(shí)施下，船舶排放的污染物不構(gòu)成太湖主要入湖河道水質(zhì)污染、水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要因素。

表3 主要通航入湖河道船舶污染貢獻(xiàn)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(duì)通航入湖河道水質(zhì)影響較小?？紤]到未來內(nèi)河航運(yùn)發(fā)展可能帶來的影響，針對(duì)船舶水污染的管控仍需進(jìn)一步強(qiáng)化。具體如下：

（1）嚴(yán)格太湖流域航行船舶的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)。未能按照規(guī)定配齊船舶防污設(shè)施的船舶、已配齊污染防治設(shè)施但抽檢不能正常運(yùn)行且逾期未改正的船舶，限制進(jìn)入太湖入湖河道及太湖湖體。

（2）完善船舶污染物接收設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)行。港口碼頭通過建設(shè)固定設(shè)施、購(gòu)買第三方服務(wù)等方式，保障靠港船舶污水“應(yīng)收盡收”；通航入湖河道沿線水上服務(wù)區(qū)等設(shè)置船舶污染物接收設(shè)施，實(shí)現(xiàn)船舶污水免費(fèi)接收。

（3）定期抽檢與信息化監(jiān)管技術(shù)相結(jié)合，強(qiáng)化船舶水污染物全過程監(jiān)管。一方面，各級(jí)交通運(yùn)輸部門和江蘇海事局各分支機(jī)構(gòu)通過定期開展突擊檢查的方式保障船舶防污設(shè)施的配備與正常使用；另一方面，提升信息化監(jiān)管水平，構(gòu)建全省船舶港口污染物電子聯(lián)單系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)船舶污染物接收轉(zhuǎn)運(yùn)處置全過程電子化監(jiān)管。

3 結(jié)論

（1）2019 年，陳東港、望虞河、直湖港、武進(jìn)港、太滆運(yùn)河、太滆南運(yùn)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(dāng)前船舶水污染防治政策措施下，船舶COD、氨氮、TP、TN 等污染負(fù)荷對(duì)河道的水污染貢獻(xiàn)較小。

（3）針對(duì)船舶水污染的管控措施可從嚴(yán)格太湖流域航行船舶的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)、完善船舶污染物接收設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)行、定期抽檢與信息化監(jiān)管技術(shù)強(qiáng)化船舶水污染物全過程監(jiān)管等方面進(jìn)一步強(qiáng)化。