压载水对保证船舶稳性和航行安全起着至关重要的作用，然而船舶压载水中带有的病原体和有害生物也随压载水在全球范围内转移，造成海洋生态环境污染。为了减少压载水造成的环境污染﹐2004年2月，国际海事组织（Internation Maritime Organization,IMO）在船舶压载水管理国际大会上通过了《国际船舶压载水和沉积物控制和管理公约》（以下简称《BWM公约》）。2017年9月8日，该公约正式生效。《BWM公约》规定了压载水的两种管理标准：压载水置换标准（D-1标准）和压载水处理性能标准（D-2标准）。压载水可以通过顺序法、溢流法、稀释法等置换，从而满足D-1标准。压载水处理是指船舶使用压载水处理装置对压载水进行处理，使其满足D-2排放标准。

    2018年4月，IMO海洋环境保护委员会（Marine Environment Protection Committee,MEPC）通过公约B-3条修正案（IMO MEPC.297(72）决议），明确了D-1和D-2标准的实施时间（见表1）。D-1标准仅是一种过渡性的管理措施，在D-2标准强制实施之前船舶应至少符合D-1标准[1]，船东可自愿申请提前符合D-2标准。

    同年，MEPC在其第73届会议上通过了《压载水管理系统调试试验导则》（BWM.2/Circ.70/Rev.1）。那么在设备交付上船之前已经过产品检验，为什么还要进行调试试验呢?笔者认为，设备在实际安装过程中可能会出现人为性失误，调试试验的目的是通过压载水管理系统（Ballast Water Management System,BWMS）的机械﹑物理、化学和生物程序正确运行来验证压载水管理系统的正确安装，而无意于验证经主管机关批准的、经型式认可的压载水管理系统的设计。

表1 D-2标准强制执行时间

    2020年11月，MEPC第75届会议通过“BWM公约”压载水管理系统调试试验程序（第E-1条）和压载水管理证书的格式（附录Ⅰ）修正案（MEPC.325(75）决议），并于2022年6月1日生效。该修正案要求自2022年6月1日起完成的新造船初次检验或者现有船追溯安装BWMS的附加检验需要强制执行压载水调试试验程序，调试试验须按照IMO调试试验指南（BWM.2/Circ.70/Rev.1）进行（部分船旗国，如新加坡﹑澳大利亚等已在2019年9月8日强制要求进行调试试验，巴拿马于2020年3月建议进行调试试验）。为了更好地理解压载水调试试验，本文将从调试试验标准、调试试验人员资质、调试试验过程及调试失败原因等几个方面对调试试验进行解析。

1 D-2标准要求

    压载水的调试试验实际上就是对经处理后的压载水进行取样分析，验证其生物和微生物的指标是否满足D-2标准及其自我监测系统是否正常运行。压载水取样分析的方法有两种：一种为指示性分析法，可在船上快速进行；另一种为实验室详细分析法。目前，主要实施的是指示性分析法，除非船旗国主管机关明确规定使用实验室详细分析法（如塞浦路斯），或者为配合港口国检查，如港口国监督检查官（Port State Control Officer,PSCO）在检查过程中发现问题，判定设备不合格准备进行处罚，需要实验室详细检测报告作为判罚依据，亦或产生经济纠纷时，如交船时船厂与船东发生纠纷，或在船舶进行买卖时，二手船东与一手船东产生纠纷，会采用实验室分析法，出具详细的检测报告以判定责任。

本文根据《2020年压载水取样和分析以供试验使用的指南》（BWM.2/Circ.42/Rev.2），整理出D-2标准排放要求（见表2）。

表2 D-2标准排放要求

    在采用指示性分析法进行调试试验时，只强制对≥50μm和≥10μm或<50μm这两个尺寸级别的生物体进行分析，不强制对微生物（大肠杆菌、肠道杆菌等）进行分析（除非船旗国有要求）。

    对于环境水是否需要进行检测，在IMO层面，BWM.2/Circ.42/Rev.2并没有强制要求检测，取决于各个船旗国的解释和要求。

2 调试人员资质

    从事BWMS调试试验的供方公司应经过船级社认可，在进行调试试验时首先要核查供方认可证书及操作人员资质。根据国际船级社协会（International Association of Classification Societies,IACS）统一要求UR Z17(Rev.16），从事BWMS调试试验的供方需为独立的第三方机构，BWMS调试试验机构应独立于BWMS各利益相关方（如制造商、代理商、安装BWMS的船厂、为BWMS制造部分零部件的船厂等）。根据供方的检测能力，可将其划分为A类和B类。A类从事BWMS调试试验的供方系指能验证BWMS自我监控设备的有效性，能对BWMS进行取样，能进行水样预处理和运输，具备船上快速检测能力和实验室检测能力，能对压载水进行指示性分析、详细分析和样品计数的独立机构。B类从事BWMS调试试验的供方系指能验证BWMS自我监控设备的有效性，能对BWMS进行取样，仅具有船上快速检测能力，只能对压载水进行指示性分析的独立机构。简而言之，A类供方具备船上快速指示性分析法检测能力和实验室检测能力，B类供方公司只具备船上快速指示性分析法检测能力。采用指示性分析法做压载水调试试验时选择A类供方公司或B类供方公司都可；选用实验室检测法，只能选择A类供方公司。

    需要注意的是，如果采用实验室详细分析法，取样水需要冷藏处理，并在尽可能短的时间内送达实验室（一般在6 h以内为宜），以减少浮游生物的死亡。供方在对压载水进行调试分析时应至少需要2名人员：1名操作员和1名监督员。操作员负责执行现场操作、记录、编制报告，监督员负责审核报告。

3 调试试验程序

3.1 环境水试验

    无论环境水会对压载水管理系统带来何种程度的挑战，都应使用船舶所在地的环境水进行试验。但应注意，如果当地环境水水质超越BWMS的系统设计限值而导致BWMS不能正常运行（如环境水的悬浮固体颗粒浓度或浊度指标特别高，或环境水受到藻类暴发影响），船舶可使用当地环境水域之外的天然环境水进行试验（具体情况由主管机关决定），此时需持有遭遇挑战水质的书面证明，如水质检测报告或港口国声明。对于≥50μm的浮游生物，取样水的体积至少为1 m3，如果供方能够证明小于1 m3的取样水能够有效确保生物的代表性，则也可以接受。对于取样水的体积确定，可在排放管路中设置流量计，或准备体积大于1 m3的容器。对于提取≥10μm,<50μm的微生物，取样水的体积一般为10～15 L。具体模型与实物如图1和图2所示。

图1 压载水取样模型

图2 压载水取样实物

3.2 取样口设置

    取样设施的位置要便于采集有代表性的压载水样品，应置于排放管的平直部分，并尽可能靠近舷外压载水排放的位置。取样管开口应斜切排放管路并迎着水流方向，以便在内管直径和外管直径之间形成平稳渐进的转变，尽可能减少管内水旋涡与紊流的产生。由于取样管的开口和内部有可能被生物或无机污垢堵塞，建议取样器应设计成可在开口处关闭的形式，以便在取样前清洗。具体示例如图3和图4所示。取样系统的任何腐蚀都将影响样品流速并可能影响样品的代表性，因此接触或靠近压载水管系取样器的所有相关部分应由镀锌兼容材料制成，且应耐腐蚀。

图3 取样器示例

图4 取样器实物

3.3 监测数据分析

    应对适用于压载水管理系统的自我监测参数（例如流速、压力、总残余氧化剂（Total Residual Oxidant,TRO）、温度、盐度、紫外线辐射强度（Ultra-violet Index,UVI）等）进行评估，要核对供方报告中数值和监测系统中的数值是否吻合。只有指示性分析表明排放样本不超过D-2标准中的限值要求，且对BWMS自我监测参数的评估表明设备正确运行时，调试试验才能被视为成功。

4 调试失败的原因

    据不完全统计，新造船压载水调试试验一次性通过率为96%，现有船追溯安装BWMS调试试验一次性通过率为74%。造成调试失败的原因诸多。下面分析一些常见的因素。

4.1 压载舱清洗不彻底

    沉积物没有及时清除是现有船追溯安装BWMS的调试试验结果不符合要求的主要原因。如图5所示，在清理压载舱之前，≥50μm的浮游生物数量指数远远大于限值，试验用的滤网已经完全被堵塞，而清理后的指数符合要求。同理，压载水处理装置滤器老化、损坏也是造成≥50μm生物超标的重要原因。

图5 压载舱清理前后生物数量指数对比

4.2 船上阀门关闭不严

    在压载水排放过程中，由于船上阀门老化、关闭不严，使排放管路中的水混入了未经处理的水，导致试验不合格。

4.3 未达到系统操作限制条件

    目前，国内市场上的压载水处理装置种类繁多，常见的有无锡蓝天、青岛海德威、青岛双瑞等。无锡蓝天的产品基本上采用水力旋分过滤+超声波预处理+紫外线反应器消毒的强化理化处理技术（Enhanced Physicochemical Treatment,EPT）。水力旋分技术代替了传统滤器，有效地解决了滤器堵塞的问题。超声波预处理模块通过超声空化效应产生高温高压，配合紫外线模块进行杀菌。海德威使用的是超声强化电催化系统技术（Advanced Electro-catalysis Oxidation Processes,AEOP），此系统的核心是被测设备（Equipment Under Test,EUT）单元，EUT单元集合了超声技术和电催化技术。电催化部分采用高性能的半导体催化材料，产生活性物质羟基（OH），对生物和微生物进行消杀，超声部分则用来对催化单元进行清洗[2]。青岛双瑞压载水处理装置原理是从压载水主管路取小流量的海水流过电解装置，电解产生高浓度的次氯酸钠溶液，该溶液经过除气后，回注入压载水主管路，同主管路压载水混合稀释至特定浓度[3]。该浓度的次氯酸根能够有效杀灭经过滤后的残余浮游生物、病原体及其幼虫或孢子等，达到规定的杀菌效果。无论采用紫外线还是电解或电催化方式的压载水处理装置，在使用时都要有一定的消杀、存储时间。采用紫外线消杀的装置，是在压载和排载的过程中进行消杀，压载水经过紫外线辐射进入压载舱之后，微生物﹑生物和病毒的脱氧核糖核酸（DNA）、核糖核酸（RNA）遭到破坏，丧失生存能力及繁殖能力，但部分生物并不会立刻死亡，需要一定时间进行消解，一般需要在压载舱存储24 h以上，否则会因为计数不准而导致调试试验失败。采用电解和电催化方式的压载水处理装置，产生的活性物质在压载过程中随压载水一同流入压载舱，在压载舱中进行消杀，一般装置的消杀时间要求在2h以上。除此之外，UVI、TRO等，也是重要的操作限制条件，在产品型式认可证书中有明确的规定，操作人员应熟悉系统的操作要求并能够根据操作手册进行有效操作和保养。

4.4 环境水超出系统设计限值

    当地的水浊度高或遇到藻类暴发，挑战水超出了压载水处理装置的设计限值，也是导致调试试验失败的原因之一。此时可经过主管机关允许，离开当地水域进行压载。

5 结束语

    随着《国际船舶压载水和沉积物控制和管理公约》生效实施，航运界迎来了压载水处理系统安装的高峰期。笔者结合学习工作实践，从压载水管理系统调试试验标准、调试试验人员资质、调试试验过程及调试失败原因等几个方面对调试试验进行解析，希望能为从事压载水管理系统使用、维护、调试、检验﹑监督的人员提供参考。同时，建议相关操作人员在对设备进行调试时，认真遵守有关程序、指南要求，细致检查系统运行环境，严格执行产品型式认可证书规定的限制条件，从而保障船舶顺利满足公约实施要求。

参考文献：

作者简介：顾彪，中华人民共和国江苏海事局郑盛文，中国船级社广州分社