本文仅对我国内河船舶在运行、停泊、检修等正常操作中所产生的污染物排放进行研究。船舶正常操作产生的污染物主要包括含油污水、生活污水、船舶废气、船舶垃圾等。笔者通过对我国内河船舶污染途径进行分析，在国内相关法律、法规的要求下，结合监测技术的可行性、指标选择的合理性、代表性和可评价性，初步提出一套适合我国国情的船舶污染物排放核算指标体系。同时，针对船舶含油污水、生活污水、船舶废气和船舶垃圾，在整合分析国内外对污染物总量核算方法的基础上，提出了我国内河船舶污染物排放总量核算的相关问题和建议。
关键词：内河；船舶；指标体系；污染物；总量；核算方法
中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2017）01-0062-03
随着航运业的扩张，船舶数量的增长给水体自净能力和环境空气带来巨大挑战，环境问题逐步成为制约水运事业可持续发展的重要因素之一。2015年，国务院陆续发布了《中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见》和《水污染防治行动计划》，明确提出加强船舶和港口污染控制，规范船舶污染物的处理和排放。
同时，交通运输部十分重视内河船舶环境保护工作，陆续修订了《中华人民共和国防治船舶污染内河水域环境管理规定》，出台了《船舶与港口污染防治专项行动实施方案（2015~2020年）》，明确提出了的船舶减排目标，并要求“2017年，完善水路交通主要污染物统计指标及核算方法。”
由于船舶污染源具有流动性，对于船舶污染的量化研究受重视程度不够等原因，目前尚不能准确评价船舶污染物负荷对环境造成的影响。内河船舶污染物减排作为交通节能减排工作的重要方面，存在着污染物排放指标体系不健全，减排工作底数不清等问题，亟需开展内河船舶污染物排放指标体系及核算方法相关研究。
本文将通过对船舶污染途径的分析，考虑国内相关法律、法规的要求，初步提出一套适合我国国情的船舶污染物排放指标体系，并整合分析了国内外对污染物总量核算方法的相关研究，进一步提出对我国内河船舶污染物排放总量核算的相关问题和建议。
1 船舶对环境的污染途径
在船舶的整个生命周期，都伴随着污染物的排放。造船、修船厂维修、拆船、船舶的正常操作以及船舶运行事故等，都有不同程度的污染物排放。
本文仅对我国内河船舶在运行、停泊、检修等正常操作中所产生的污染物进行研究。船舶正常操作产生的污染物主要包括含油污水、生活污水、船舶废气、船舶垃圾等。
1.1 船舶含油污水的产生
从动力装置的安装情况看，我国内河船舶大体可分为挂桨机船和座舱机船2大类。
挂桨机船，因其船舶动力机械部分直接暴露在水体，主机和挂桨在工作过程中产生的泄漏油水直接排入水域构成污染。研究表明，挂浆机船油污染主要来自3个方面，分别是动力柴油机各部件漏油、挂浆漏油及维修养护漏油。
座舱机船，其动力及各类辅机是设置在独立的机舱中，其在航行、作业等过程中产生的油污水积存机舱中。研究表明，座舱机船油污染主要也来自3个方面，分别是机舱舱底污水、压舱水和洗舱水等。
1.2 船舶生活污水的产生
根据《船舶污染物排放标准》（GB3552-83），生活污水系指含有粪、尿和船舶医务室排除的污水。IMO发布的MARPOL73/78公约附则Ⅳ（修订后）指出，生活污水指任何型式的厕所、小便池的排出物和其他废弃物。
一般而言，船舶生活污水按照水质的污染程度可分为黑水和灰水。船舶黑水指来自船舶医务室、卫生间及其船上动物生活产生的废水；灰水是指来自洗浴室、厨房和洗衣房所产生的废水混合液。
1.3 船舶废气的产生
船舶废气主要是由于船舶主机、辅机和锅炉运转而产生的。主机、辅机、锅炉的正常运转来自燃料燃烧，燃料的燃烧必然会产生废气。目前内河船舶主要的燃料为柴油、天然气等。
1.4 船舶垃圾的产生
船舶垃圾指产生于船舶正常营运期间并需要连续或定期处理的各种食品废弃物、生活废弃物、操作废弃物、所有的塑料、货物残留物、焚烧炉灰、食用油、渔具和动物尸体，但Marpol公约其他附则中所界定的或列出的物质除外。
2 内河船舶污染物排放指标体系
内河船舶污染物排放指标体系的建立应遵循合理性、代表性、评价性和可行性的原则。从船舶的结构和污染源特点来看，船舶污染物有舱底含油污水、生活污水、船舶废气、船舶垃圾等。
船舶含油污水中主要污染物为油，污染因子为石油类；生活污水主要污染因子有BOD5、SS、COD、TN、TP、粪大肠菌群、氨氮以及动植物油等；船舶废气的主要成分有H2O、CO2、CO、NOx、SO2、VOC、POM、BC等，其特征污染物主要是CO2、NOx、SO2、BC等。
2.1 当前法律法规中提出的污染指标
（1）关于含油污水
《船舶污染物排放标准》（GB3552-83）和MARPOL公约附则Ⅰ中都中规定了船舶含油污水主要测定因子为石油类。
（2）关于生活污水
《船舶污染物排放标准》（GB3552-83）中规定的主要检测因子为BOD5、SS、粪大肠菌群；MARPOL公约附则Ⅳ对生活污水的排放条件、距离、速度等提出要求，但未提出具体的污染指标；《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》提出了对化学需氧量、氨氮的减排要求。根据环保部2015年《环境统计报表制度》，废水主要统计的指标有废水产生量、氨氮、化学需氧量、总磷、总氮、石油类、氰化物及重金属。在《2012年生活污水处理装置排放标准实施和性能测试导则》（MEPC.227（64）号决议）中，对生活污水污染物规定了悬浮物、生化需氧量、化学需氧量、粪大肠菌群、pH、游离余氯、总氮、总磷等8项。根据《城市污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002），基本控制项目12项，分别是悬浮物、生化需氧量、化学需氧量、动植物油、石油类、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群、pH、氨氮、总氮、总磷、色度。
（3）关于船舶废气
MARPOL公约附则Ⅵ对船舶废气中氮氧化物和硫氧化物进行了限定，并对VOCs、多氯联苯和破坏臭氧类物质等提出了排放要求；附则Ⅴ提出了对船舶垃圾的排放要求。《船舶与港口污染防治专项行动实施方案（2015~2020年）》中，对船舶废气中硫氧化物、氮氧化物和颗粒物提出了具体的削减指标。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》提出了对氮氧化物和二氧化硫的减排要求。根据环保部2015年《环境统计报表制度》，废气主要统计的指标有二氧化硫、氮氧化物、烟（粉）尘及重金属。
（4）关于船舶垃圾
《船舶污染物排放标准》（GB3552-83）和MARPOL公约附则Ⅴ中都规定了对船舶垃圾的排放提出了要求。
2.2 采样、检测、评价方法
船舶含油污水和生活污水采样可依照《船舶机舱舱底水、生活污水采样方法》（JT/T 409-1999）执行，但船舶废气，目前采样方法仅适合台架试验，测定烟羽污染物浓度暂无标准方法，但1992年，叶林青对船舶废气采样方法进行了研究，并提出了一套船舶废气污染物采样、检测方法。
含油污水中石油类、生活污水中的BOD5、SS、COD、TN等，以及废气中二氧化硫、氮氧化物、烟气黑度、PM等均有检测方法。
当前我国船舶污染物评价依据仅为《船舶污染物排放标准》（GB3552-83）中规定的石油类、BOD5、SS、粪大肠菌群等，其他指标未列入。
2.3 指标体系的建立
从船舶污染物污染因子、国家和地方相关部门的要求以及现有采样、检测、评价方法等方面看，我国内河船舶污染指标体系应符合国家和地方的有关要求，同时为船舶各类污染物的特征因子，并在当前手段下具备采样、检测和评价的能力。在此基础上，提出船舶污染物指标体系。
船舶污染物指标体系分为三个方面，分别是含油污水中石油类；生活污水中BOD5、SS、COD、粪大肠菌群、pH、氨氮，TP和TN可作为研究性指标；船舶废气中二氧化硫、氮氧化物、CO、烟气黑度及颗粒物，船舶垃圾的产生量。
3 污染物产生总量及污染负荷核算方法
关于船舶污染物产生总量及污染负荷核算的问题，多年来研究较多，但一直没有形成统一的标准。
3.1 含油污水总量及污染物负荷核算方法
2009年，刘晓东等采用了数学模型法对太湖船舶油污水产生量、石油类产生量进行了估算研究。该研究采用了河流分段、船舶分类分级的方法构建了一系列数学模型。模型构建思路主要是根据船舶航行速度、航道长度、每日航行时间，计算出船舶在该段航道的停留时间，通过实测，提出不同类型不同等级船舶含油污水产生量，从而即可得出该类型、该等级船在该航段含油污水的排放量，再与年船流量相乘得出该类型、该等级船全年在该航段的排放量，各类型、各等级船舶油污水产生量之和即为本行段全年油污水产生量。计算石油类时，将各类型、各等级船舶石油类平均值求出，即可算出。
3.2 生活污水总量及污染物负荷核算方法
1999年，董良飞等采用《室外排水设计规范》中生活污水BOD5和SS定额，按每人每天产生生活污水定额为70L，估算出船舶生活污水中BOD5和SS的浓度值分别为300~500mg/L和500~700mg/L。船舶生活污水产生量为旅客生活污水产生量和船员生活污水产生量之和。其中，旅客生活污水量=每人每天船舶生活污水量×（旅客周转量÷船舶平均航速）；船员生活污水产生量=生活污水产生量定额×船舶每天平均工作时间×1/2在册船员数量。BOD5和SS产生量是由生活污水产生量乘以生活污水BOD5和SS定额得出。
3.3 船舶废气总量及污染物负荷核算方法
目前，针对远洋船舶船舶大气污染物排放总量的研究较多，内河船舶研究较少，但其测算方法基本相同，仅船舶运行工况和排放因子有所差异。因此，本文就目前国内外估算船舶大气污染物的几种方法列举如下：
（1）基于船舶燃料消耗的统计方法
根据统计数据得到各类型船舶的燃料消耗水平，同时假定发动机设备保持在正常工作状态，获取某一类型船舶的平均排放因子，然后将燃料消耗量乘以平均排放因子得到船舶排放总量。
（2）基于船舶活动情况的统计方法
该方法包括其运行路线、运行状态、发动机负荷等，将船舶类型按照活动情况细分为多个子类型，每个子类型按照发动机功率和燃料消耗系数计算出燃料消耗量，再乘以相应的排放因子得到船舶排放总量。目前国内船舶废气排放计算方法多为此法。
（3）载重量计算法
该方法的基本思想借鉴于汽车污染物排放量核算方法，是根据船舶运输的每吨公里的排放量模型化而制定的方法。由排放系数和每吨公里燃料油消耗量的乘积计算而得。日本工业协会和日本船用机械委员会对远航船舶的每吨海里的燃料消费量做了详细的研究，但我国关于这方面的研究较少。
3.4 船舶垃圾产生量核算方法
2009年，刘晓东等采用了数学模型法对太湖船舶垃圾产生量进行了估算研究，其计算方法基本与含有污水产生量的计算类似。
4 问题和建议
无论是船舶含油污水、生活污水，还是船舶船舶废气、船舶垃圾，其排放总量和污染物负荷的计算都离不开区域船舶总量和排放因子的准确掌握。内河航道和公路不同，其河流断面宽阔，为船舶流量的统计带来极大的困难；同时，船舶的流动性，也为掌握船舶其他调查因子增加了难度，比如船舶的客流量、货运量的统计，比如船舶在某一河段的停留时间等。当前，国内外学者对船舶污染排放因子做了大量研究，在技术上亦有较为成熟的方法，因此，笔者认为制约船舶污染物及其负荷排放总量核算的关键问题在于船舶的统计学问题。如能快速掌握船舶在某一河段的停留时间、船舶数量、船舶类型等，船舶污染物总量的核算的问题将迎刃而解。
建议，在原有统计方法的基础上继续加强对船舶流量统计学和排放因子系数等方面的研究；同时也可改变思路，采用客运周转量、货物周转量等指标来推算某一河段船舶、旅客停留时间，或者利用某一成熟的统计指标与船舶污染物排放量建立相关性，从而达到核算某一流域船舶流动污染源污染物排放总量的目的。
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