《船舶壓載水取樣與檢測技術(shù)要求》編制說明

交通運輸行業(yè)標(biāo)準

《船舶壓載水取樣與檢測技術(shù)要求》

（征求意見稿）

編制說明

標(biāo)準起草組

2019年6月30日

一、工作簡況

（一）任務(wù)來源

《國際船舶壓載水及其沉積物控制和管理公約》（以下簡稱壓載水公約）于

2017年9月8日全球正式生效，根據(jù)國際海事組織海上環(huán)境保護委員會（以下

簡稱MEPC會議）第71次會議決議，《壓載水公約》B-3條款修正案于2017年7

月7日正式獲得批準。對新造船和營運船安裝壓載水處理系統(tǒng)的時間節(jié)點做出

了不同的規(guī)定。我國已于2019年1月22日開始正式執(zhí)行《壓載水公約》。成為

公約的締約國后，我國海事主管機關(guān)面臨在港口國監(jiān)督時對國際航行船舶進行

壓載水取樣檢測的任務(wù)，即對國際航行船舶是否滿足D-2標(biāo)準進行檢查，履行

國際公約賦予的職責(zé)。因此結(jié)合《壓載水公約》及其導(dǎo)則2，制定我國的壓載水

取樣與檢測技術(shù)要求標(biāo)準已經(jīng)刻不容緩。

由于壓載水取樣與檢測是一門非常復(fù)雜且對操作人員的技術(shù)和經(jīng)驗有一定

要求的操作，為進一步保障壓載水公約經(jīng)驗積累期中我國港口國監(jiān)督檢查人員

及其他船舶壓載水快速檢測人員操作的標(biāo)準化和規(guī)范化，保證取樣與檢測工作

最大限度滿足公約的取樣與檢測要求，河北海事局向交通運輸部航海標(biāo)準化技

術(shù)委員會申請了“船舶壓載水取樣與檢測技術(shù)要求”的行業(yè)標(biāo)準制定計劃，得

到交通運輸部標(biāo)準化主管部門的批準，列入《2018年交通運輸標(biāo)準化計劃制修

訂項目表》，計劃號JT2018-58。中華人民共和國河北海事局和交通運輸部水

運科學(xué)研究所承擔(dān)了標(biāo)準的編制工作。

（二）標(biāo)準起草單位

本標(biāo)準的起草單位包括：中華人民共和國河北海事局、交通運輸部水運科

學(xué)研究所等。

班宗生負責(zé)本標(biāo)準的起草工作，張波、文嘉鵬、楊保華、朱峰、段君雅、

李濤等人參與了標(biāo)準各部分技術(shù)內(nèi)容的研究、提出和把關(guān)。

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（三）標(biāo)準的研究和制定過程

為了確保標(biāo)準內(nèi)容制定的準確性、實用性，且充分反映實際情況、能夠真

正提高我國壓載水取樣與檢測的技術(shù)水平，保證標(biāo)準內(nèi)容科學(xué)、合理，標(biāo)準起

草組主要開展了以下工作：

1.制定依據(jù)與目標(biāo)

本標(biāo)準制定過程中參考了《壓載水公約》、《G2導(dǎo)則壓載水取樣導(dǎo)則》、《壓

載水PSC導(dǎo)則》、《根據(jù)壓載水管理公約及其導(dǎo)則（G2）的壓載水取樣和分析試

用指南》(BWM.2/Circ.42/REV.1)。由于《壓載水公約》及其導(dǎo)則文本大多在2010

年前起草完成，那時對取樣與檢測研究還不夠深入，因此《壓載水公約》及其

導(dǎo)則中對壓載水取樣做出了很多原則性但并不具體的指標(biāo)，因此本標(biāo)準制定的

大體方向要參考公約及其導(dǎo)則的要求。

國際標(biāo)準化組織ISO目前已經(jīng)開始制定壓載水取樣與檢測的相關(guān)標(biāo)準

（ISO/DIS11711），不過只完成第一部分即針對壓載水排放端口的標(biāo)準草案制

定（ISO11711-2019Part1）。后續(xù)第二部分壓載水取樣收集與處理目前還在編

制過程中，預(yù)計2020年完成，第三部分壓載水取樣分析預(yù)計2020年啟動。由

于ISO標(biāo)準通過后會同步到國際海事組織，國際海事組織通過后將會制定統(tǒng)一

的全球標(biāo)準，因此本標(biāo)準制定過程也同時在參考ISO標(biāo)準的制定進展。

2.標(biāo)準的工作過程

2018年2月至4月，標(biāo)準編制組對《壓載水公約》和其導(dǎo)則進行了梳理，

明確取樣與檢測的原則性要求和核心要素，

2018年5月，在完成標(biāo)準草案的基礎(chǔ)上，編制組在北京召開了標(biāo)準啟動會，

會議參與方包括壓載水處理系統(tǒng)型式認可檢測機構(gòu)、船級社、船東、檢驗檢疫

系統(tǒng)等單位代表，會上對標(biāo)準草案進行了研討，提出了完善的意見和建議。

2018年6月，根據(jù)部標(biāo)準化工作安排，標(biāo)準組織起草單位向交通運輸標(biāo)

準化主管部門申請了標(biāo)準計劃，2018年5月，交通運輸部下發(fā)了《關(guān)于下達

2018年標(biāo)準計劃的通知》（交科技函〔2018〕235號），下達標(biāo)準計劃JT2018-58，

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要求2019年5月完成。

2018年7月至12月，編制組調(diào)研了國際上十家壓載水快速檢測設(shè)備廠商和

1家壓載水取樣設(shè)備廠商，了解行業(yè)現(xiàn)狀，并上船調(diào)研壓載水取樣可能的位置和

現(xiàn)有取樣端口的情況。

2019年1月-6月，編制組根據(jù)調(diào)研現(xiàn)狀及國際標(biāo)準化組織起草標(biāo)準草案

完善了標(biāo)準內(nèi)容。

2019年7月初，形成標(biāo)準征求意見稿，征求行業(yè)內(nèi)意見。

（四）標(biāo)準主要起草人及其所做的工作

表1.1標(biāo)準主要起草人及其所做的工作

人員單位所做工作

鄧民河北海事局負責(zé)組織協(xié)調(diào)

班宗生河北海事局負責(zé)組織協(xié)調(diào)，并負責(zé)標(biāo)準編寫工作

張軼清河北海事局參與組織協(xié)調(diào)工作

張波河北海事局負責(zé)組織協(xié)調(diào)，并負責(zé)標(biāo)準編寫工作

負責(zé)壓載水的采樣、檢測方法的制定，

文嘉鵬交通運輸部水運科學(xué)研究所

溝通設(shè)備廠家及國際標(biāo)準化組織

負責(zé)標(biāo)準英文文獻翻譯的技術(shù)支持工

楊保華河北海事局

作

朱峰河北海事局負責(zé)壓載水的采樣、檢測方法的制定

負責(zé)標(biāo)準分析方法的確定工作，為確定

段君雅交通運輸部水運科學(xué)研究所

采樣和分析方法提供支持

李濤交通運輸部水運科學(xué)研究所溝通設(shè)備廠家

施悅哈爾濱工程大學(xué)負責(zé)壓載水實驗室檢測

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二、標(biāo)準編制原則和確定標(biāo)準主要內(nèi)容的依據(jù)

（一）編制原則

本標(biāo)準在編制過程中，主要在對《壓載水公約》及其導(dǎo)則進行系統(tǒng)梳理的

基礎(chǔ)上，針對市場上現(xiàn)有的壓載水取樣和檢測設(shè)備，結(jié)合國際標(biāo)準化組織正在

起草的ISO11711-2019標(biāo)準草稿，做出適當(dāng)精簡和修正，提出了針對性的規(guī)定。

主要包括：

1.充分考慮《壓載水公約》及其導(dǎo)則的核心要素

《壓載水公約》G2取樣導(dǎo)則要求從壓載水排放管路中取樣，建議安裝“等

速”取樣裝置進行等動力取樣，取樣管和取樣器的所有接觸或接近壓載管路的

相關(guān)部件，應(yīng)用導(dǎo)電兼容的材料制造且通常具有防腐蝕性?？刂迫拥牧魉俨?/p>

對取樣閥進行選擇。這些都是在制定壓載水取樣標(biāo)準中要考慮的核心要素或者

稱之為標(biāo)準中不能違背的原則。

2.立足現(xiàn)有市場壓載水取樣和快檢設(shè)備的現(xiàn)狀

目前市場上的壓載水取樣設(shè)備廠家仍然不多，基本是采用浮游生物網(wǎng)或者

集成的以表面過濾為原理的取樣設(shè)備。各家取樣設(shè)備在研發(fā)過程中需要對取樣

流速進行實驗驗證，速度過快會造成微生物的死亡，同時取樣探頭的設(shè)計、尺

寸和船舶取樣端口的匹配、取樣收集裝置中濾網(wǎng)的類型、濾網(wǎng)尺寸等都是本標(biāo)

準要納入考慮的因素。

全球市場上現(xiàn)有十多家壓載水快速檢測設(shè)備廠商，原理覆蓋脈沖調(diào)制脈沖

調(diào)制葉綠素?zé)晒夥ǎ≒AM）、流式細胞技術(shù)、ATP法和FDA染色脈沖計數(shù)法等。根

據(jù)獲得的信息可知，目前掌握該技術(shù)并已推出產(chǎn)品的主要有美國、加拿大、丹

麥、日本和中國，因此檢測原理也應(yīng)涵蓋市場上的壓載水檢測原理。

3.參考國際先進解決方案

目前國際海事組織以及各個國家都沒有制定壓載水取樣與檢測標(biāo)準，只有

國際標(biāo)準化組織在制定壓載水取樣與檢測標(biāo)準的草稿（ISO11711-2019），不過

只完成第一部分即針對壓載水排放端口的標(biāo)準草案制定（ISO11711-2019

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Part1）。后續(xù)第二部分壓載水取樣收集與處理目前還在編制過程中，預(yù)計2020

年完成，第三部分壓載水取樣分析預(yù)計2020年啟動。由于ISO標(biāo)準通過后會同

步到國際海事組織，國際海事組織通過后將會制定統(tǒng)一的全球標(biāo)準，因此本標(biāo)

準制定過程也同時在參考ISO標(biāo)準的制定進展。

（二）確定標(biāo)準主要內(nèi)容的依據(jù)

1.范圍

本標(biāo)準規(guī)定了壓載水取樣和回流端口的標(biāo)準、壓載水取樣設(shè)備的標(biāo)準、樣

品保存和快速檢測的標(biāo)準。這樣設(shè)置是為了之后與國際標(biāo)準化組織制定的壓載

水取樣與檢測標(biāo)準的框架設(shè)置相匹配。同時，從內(nèi)容上分析，取樣端口和回流

端口主要是針對船舶壓載水排放管路上設(shè)置端口的要求，面向?qū)ο鬄榇瑬|和船

舶設(shè)計單位，屬于船舶標(biāo)準。壓載水取樣和快速檢測則屬于設(shè)備和操作程序標(biāo)

準，面向?qū)ο鬄楦劭趪O(jiān)督檢查人員或其他有壓載水取樣檢測需求的人員。

本標(biāo)準不涉及壓載水實驗室詳細檢測的部分。

2.術(shù)語和定義

本標(biāo)準除了引用《壓載水公約》中關(guān)于壓載水、壓載管系等常規(guī)術(shù)語外，

創(chuàng)新提出了針對取樣器相關(guān)的取樣探頭、取樣傳輸軟管、開式系統(tǒng)、閉式系統(tǒng)、

取樣流量控制閥、收集容器、表面過濾、絕對孔徑、標(biāo)稱孔徑、取樣探頭彎曲

半徑、取樣探頭插入長度等術(shù)語，這些術(shù)語在原先的標(biāo)準里是從未出現(xiàn)過的。

關(guān)于壓載水快速檢測環(huán)節(jié)，針對現(xiàn)行市場上不同的壓載水檢測原理給出了

定義。

3.標(biāo)準內(nèi)容劃分

為了之后與國際標(biāo)準化組織制定的壓載水取樣與檢測標(biāo)準的框架設(shè)置相匹

配，本標(biāo)準也設(shè)置成取樣端口、取樣設(shè)備與操作和快速檢測三大部分。

（1）取樣端口和回流端口

為了港口國檢查中完成壓載水取樣操作，找到合適的壓載水取樣端口和選

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擇合適的壓載水取樣器是至關(guān)重要的，現(xiàn)有安裝壓載水處理系統(tǒng)的船舶中，部

分壓載水處理系統(tǒng)后端的取樣端口可以直接采用，部分船舶則面臨改造安裝統(tǒng)

一取樣端口的需求。

①取樣端口和回流端口的位置

取樣端口位置的確定需要滿足以下幾個條件：首先，用于壓載水排放的取

樣口應(yīng)盡可能靠近舷外排放位置并且有足夠的空間安裝取樣器，同時，G2導(dǎo)則

對D-2標(biāo)準取樣的建議應(yīng)選在位于壓載水主排放管路的位置，這樣才能最可靠

表征壓載水排出弦外之前的微生物濃度。這要根據(jù)管系中該點的流體動力學(xué)條

件和該處的空間大小是否適合進行取樣操作兩方面確定。所謂適合的流體動力

學(xué)條件是指，此處壓載管系內(nèi)充滿壓載水并且是充分混合處于湍流狀態(tài)。根據(jù)

以上這些因素，確定最合適的位置。目前，若壓載水處理系統(tǒng)進行型式認可的

后端取樣端口位于壓載水排放管路上，則可選擇在此進行取樣，若不在，后續(xù)

船舶還面臨在壓載水排放管路上進行取樣端口的改造安裝。

針對閉式系統(tǒng)，需要設(shè)置回流端口，為了讓壓載水取樣器結(jié)構(gòu)盡可能緊湊，

連接軟管長度盡量不要過長，因此回流端口的位置應(yīng)和取樣端口較近且在一個

空間區(qū)域內(nèi)，同時位于取樣端口位置的下游，這樣回流端口的接入不會影響到

取樣端口處的等動力取樣。并且回流端口也應(yīng)裝在壓載水排放管路上。

②取樣端口類型

目前船上取樣端口類型大致分為三種，分別是垂直取樣安裝；45度安裝；

和同軸線安裝?，F(xiàn)實中裝有壓載水處理系統(tǒng)的船舶的取樣端口大多為垂直取樣

安裝形式。

③取樣端口尺寸

這里針對壓載水排放管路公稱直徑大于等于DN100和壓載水排放管路公稱

直徑為DN50和DN80兩種情況，分別對三種取樣端口公稱直徑進行了尺寸規(guī)定,

這里的規(guī)定來源于壓載水公約最早在國際海事組織的討論稿并結(jié)合現(xiàn)在各家壓

載水處理系統(tǒng)后端取樣端口尺寸的規(guī)定。

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同時，經(jīng)過調(diào)研多家壓載水處理系統(tǒng)生產(chǎn)廠家，在壓載水排放管路公稱直

徑大于等于DN100時，取樣端口法蘭尺寸全部采用DN100，回流端口法蘭采用

DN50。

（2）取樣設(shè)備

①取樣探頭

根據(jù)調(diào)查，現(xiàn)有船舶取樣探頭的情況為約不到80%的壓載水處理系統(tǒng)后端取

樣口內(nèi)自帶取樣探頭（平時無法看到，藏于盲板法蘭內(nèi)），約10%的情況壓載水

處理系統(tǒng)后端取樣口不帶取樣探頭，需要由檢測人員自行攜帶取樣探頭上船；

另外10%左右的情況為壓載水處理系統(tǒng)后端的取樣口為水龍頭形狀。

因此取樣器自身攜帶的取樣探頭仍然設(shè)計為L型，取樣探頭的形狀和尺寸

將直接決定了取樣效果的好壞，即能否滿足等動力取樣的要求。

a取樣流量

取樣探頭的流速應(yīng)該和壓載水排放管路的流速一致。這是最佳的取樣速度，

可以最大限度減少對微生物的剪切應(yīng)力造成的死亡率。流速不一致時，取樣探

頭邊緣會產(chǎn)生壓差，會造成生物的死亡。

計算合適的取樣流量（Qiso）要依據(jù)壓載水排放管系的內(nèi)徑、取樣探頭的

內(nèi)徑（Diso）和通過壓載水排放管路的流量（Qm）決定。可以用以下公式計算：

b取樣探頭形狀的選擇

取樣探頭基本形狀毫無疑問是L型，這樣才可以直接從壓載水排放管路取

出樣品，在L型基礎(chǔ)上細化取樣探頭的形狀是基于大量實驗的。取樣探頭的前

緣斜面必須在30°-60°之間，也是為了達成在壓載水進入取樣探頭時減少生物

體磨損的目的。

②取樣收集裝置

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取樣收集裝置是取樣器的主體部分，在取樣收集裝置中，完成對壓載水中

50um以上、10-50um微生物和細菌的分離。因此取樣收集裝置中的濾網(wǎng)是很重

要的部分。

③開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)

閉式系統(tǒng)相比開式系統(tǒng)的優(yōu)點就是不會存在多余的壓載水無法處理的情

形，超出取樣收集裝置收集的壓載水會再回流到壓載水排放管路，全過程不會

造成后續(xù)的處理困難。

④沖洗水

由于過程中需要引入沖洗水來提取10-50um區(qū)間的微生物，因此沖洗水的

質(zhì)量也需要進行規(guī)范。標(biāo)準正文中將沖洗水的過濾精度設(shè)置成1um是為了沖洗

水中不引入新的微生物造成取樣的不精確。同理，若使用中和劑，中和劑不能

對生物造成影響，降低樣品中微生物原有的濃度。

（3）檢測方法

檢測方法部分，由于國際流行的檢測方法眾多，不好制定統(tǒng)一的檢測標(biāo)準，

因此只對檢測方法做出了規(guī)定，列在符合《壓載水公約》和“G2導(dǎo)則的試用壓

載水取樣和分析指南”（42號通函）的滿足