交通運輸行業(yè)標準

《船舶壓載水取樣與檢測技術要求》

（征求意見稿）

編制說明

標準起草組

2019年6月30日

一、工作簡況

（一）任務來源

《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，即對國際航行船舶是否滿足D-2標準進行檢查，履行

國際公約賦予的職責。因此結合《壓載水公約》及其導則2，制定我國的壓載水

取樣與檢測技術要求標準已經(jīng)刻不容緩。

由于壓載水取樣與檢測是一門非常復雜且對操作人員的技術和經(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準化技

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

到交通運輸部標準化主管部門的批準，列入《2018年交通運輸標準化計劃制修

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

運科學研究所承擔了標準的編制工作。

（二）標準起草單位

本標準的起草單位包括：中華人民共和國河北海事局、交通運輸部水運科

學研究所等。

班宗生負責本標準的起草工作，張波、文嘉鵬、楊保華、朱峰、段君雅、

李濤等人參與了標準各部分技術內(nèi)容的研究、提出和把關。

1

（三）標準的研究和制定過程

為了確保標準內(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水平，保證標準內(nèi)容科學、合理，標準起

草組主要開展了以下工作：

1.制定依據(jù)與目標

本標準制定過程中參考了《壓載水公約》、《G2導則壓載水取樣導則》、《壓

載水PSC導則》、《根據(jù)壓載水管理公約及其導則（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

導則中對壓載水取樣做出了很多原則性但并不具體的指標，因此本標準制定的

大體方向要參考公約及其導則的要求。

國際標準化組織ISO目前已經(jīng)開始制定壓載水取樣與檢測的相關標準

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

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，預計2020年完成，第三部分壓載水取樣分析預計2020年啟動。由

于ISO標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

的全球標準，因此本標準制定過程也同時在參考ISO標準的制定進展。

2.標準的工作過程

2018年2月至4月，標準編制組對《壓載水公約》和其導則進行了梳理，

明確取樣與檢測的原則性要求和核心要素，

2018年5月，在完成標準草案的基礎上，編制組在北京召開了標準啟動會，

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

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

2018年6月，根據(jù)部標準化工作安排，標準組織起草單位向交通運輸標

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

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

2

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備廠商和

1家壓載水取樣設備廠商，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)狀及國際標準化組織起草標準草案

完善了標準內(nèi)容。

2019年7月初，形成標準征求意見稿，征求行業(yè)內(nèi)意見。

（四）標準主要起草人及其所做的工作

表1.1標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組織協(xié)調(diào)

班宗生河北海事局負責組織協(xié)調(diào)，并負責標準編寫工作

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組織協(xié)調(diào)，并負責標準編寫工作

負責壓載水的采樣、檢測方法的制定，

文嘉鵬交通運輸部水運科學研究所

溝通設備廠家及國際標準化組織

負責標準英文文獻翻譯的技術支持工

楊保華河北海事局

作

朱峰河北海事局負責壓載水的采樣、檢測方法的制定

負責標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研究所溝通設備廠家

施悅哈爾濱工程大學負責壓載水實驗室檢測

3

二、標準編制原則和確定標準主要內(nèi)容的依據(jù)

（一）編制原則

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

基礎上，針對市場上現(xiàn)有的壓載水取樣和檢測設備，結合國際標準化組織正在

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

主要包括：

1.充分考慮《壓載水公約》及其導則的核心要素

《壓載水公約》G2取樣導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

相關部件，應用導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準中要考慮的核心要素或者

稱之為標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備的現(xiàn)狀

目前市場上的壓載水取樣設備廠家仍然不多，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備。各家取樣設備在研發(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

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備廠商，原理覆蓋脈沖調(diào)制脈沖

調(diào)制葉綠素熒光法（PAM）、流式細胞技術、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準，只有

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

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

4

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，預計2020

年完成，第三部分壓載水取樣分析預計2020年啟動。由于ISO標準通過后會同

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

準制定過程也同時在參考ISO標準的制定進展。

（二）確定標準主要內(nèi)容的依據(jù)

1.范圍

本標準規(guī)定了壓載水取樣和回流端口的標準、壓載水取樣設備的標準、樣

品保存和快速檢測的標準。這樣設置是為了之后與國際標準化組織制定的壓載

水取樣與檢測標準的框架設置相匹配。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置端口的要求，面向對象為船東和船

舶設計單位，屬于船舶標準。壓載水取樣和快速檢測則屬于設備和操作程序標

準，面向對象為港口國監(jiān)督檢查人員或其他有壓載水取樣檢測需求的人員。

本標準不涉及壓載水實驗室詳細檢測的部分。

2.術語和定義

本標準除了引用《壓載水公約》中關于壓載水、壓載管系等常規(guī)術語外，

創(chuàng)新提出了針對取樣器相關的取樣探頭、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、標稱孔徑、取樣探頭彎曲

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

關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.標準內(nèi)容劃分

為了之后與國際標準化組織制定的壓載水取樣與檢測標準的框架設置相匹

配，本標準也設置成取樣端口、取樣設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

5

擇合適的壓載水取樣器是至關重要的，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導則

對D-2標準取樣的建議應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)，需要設置回流端口，為了讓壓載水取樣器結構盡可能緊湊，

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。

6

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

7

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。標準正文中將沖洗水的過濾精度設置成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導則的試用壓

載水取樣和分析指南”（42號通函）的滿足