南通一船厂测试大纲.doc

南通海景船舶压载水管理系统股份有限公司 Seascape-BWMS压载水管理系统实船试验样品检测分析报告检测单位：国家海洋局第一海洋研究所研制单位：南通海景船舶压载水管理系统股份有限公司见证单位：中国船级社南京分社（CCS）试验船舶：温州商泰海运有限公司“开盛166”2013年11月1. 前言压舱水作为一种外来海洋生物传播媒介，可以将本地区以外的生物或致病微生物带入该地区，如果装载压舱水的港口具有相似的生态环境，那么外来的生物有可能定植或大量繁殖，造成生态灾害，如1997年6月，一种有毒的海洋甲藻-微小亚历山大藻在挪威和英国沿岸海域发生了藻华，它本身不分布于英国和挪威海域，但在北海、大西洋、地中海、美国东海岸、澳大利亚、日本、新西兰等沿岸经常出现，其可能的来源就是通过压舱水将该种带入该地区，并在当地大量繁殖。基于这种国际性威胁，世界各国政府对压舱水管理更加普遍予以关注。国际海事组织、国际环保组织等相继制定了关于防止和控制海洋污染的国际公约，2004年2月举行的国际船舶压载水管理会议通过了国际船舶压载水及沉淀物控制和管理公约以及4项会议决议，随着国际船舶压载水和沉积物管理与控制管理国际公约的强制实施，我国海洋科研部门、一些企业先后研制出了多种处理压载水的方法、仪器以及设备。 南通海景压载水处理系统股份有限公司研制的利用UV技术处理压载水的新型设备Seascape-BWMS在完成陆基试验后又进行了实船试验。我们受南通海景船舶压载水处理系统股份有限公司的委托，对该公司研制的Seascape-BWMS压载水管理系统在实船试验过程中的样品进行了检测。2. 试验描述2.1试验船舶实船试验所选船舶为温州商泰海运有限公司的“开盛166”船舶(图2-1该船外观图），船舶具体参数见表2-1,，压载水处理设备实船安装见图2-2。“开盛166”船舶压载水舱共有20个，包括：底边压载水舱左右各5个，顶边压载水舱左右各4个，1个艉尖舱和1个艏尖舱，实船试验选用“开盛166”轮的NO.2顶边压载水舱(左右)和NO.5顶边压载水舱（左右）共4个舱室，舱室布置图见2-3。其中NO.2顶边压载水舱（左右）各为625 m3，共1250 m3，满舱时水位高度为4.3 m。NO.5左右顶边压载水舱各为606 m3，共1212 m3，满舱时水位高度为4.3 m。其中NO.2顶边压载水舱（左右）作为试验对照舱，NO.5顶边压载水舱（左右）作为试验处理舱。图2-1 船舶外观图图2-2设备安装图（1）对照舱位置示意图（2）处理舱位置示意图图2-3 舱容布置图表2-1 “开盛166”轮基本参数船名开盛166（KAI SHENG 166）船公司温州商泰海运有限责任公司国籍中国船籍港黄骅呼号BDNG2MMSI413272070船舶种类散货船建造日期2012.12.13总长189.98 m型宽32.26 m型深16.30 m总吨28956 t净吨16215 t载重吨47000 t主机功率9960.00 kW船舶总压载容积15188 m最深压载吃水11.8 m2.2 试验时间“开盛166”船是国内无确定航线的散装船，主要承载煤的运输。从2012年12月中旬开始，在“开盛166”船上安装Seascape-250-BWMS，经过几个月的安装调试，并进行了一次预试验，待设备一切指标达到了试验要求，于2013年4月上旬进行第一循环的试验，至2013年的10月下旬进行最后一轮试验循环，具体时间见表3-3。整个试验周期为6个月，共完成了五轮试验，并确保至少3组有效试验循环。表2-2 实船试验地点与时间循环压载日期压载地点试验时间卸载日期试验时间卸载地点第一循环2013.4.2大连湾石岛12:22-22:382013.4.412:19-16：45长江口第二循环2013.5.7-5.8莱州锚地19:11-06:322013.5.910:26-18: 10莱州锚地第三循环2013.7.1-7.2秦皇岛锚地19:21-04:522013.7.312:41-18: 00石岛锚地第四循环2013.8.26-8.27黄骅锚地04:20-02:352013.8.2814:50-20：05黄骅锚地第五循环2013.10.21-10.22秦皇岛锚地18:44-04.152013.10.2312.44-15: 31秦皇岛锚地备注：压载时间为处理舱压载开始时间至对照舱压载结束时间; 卸载时间为处理舱卸载开始时间至对照舱卸载结束时间。2.3. 取样及取样量每个试验循环过程中,根据一个压载舱的容积和处理设备的流速,计算出压载或排放过程所需要的时间,各阶段取样必须均匀的分配到整个压载或卸载过程中。处理舱和对照舱的舱容分别为：1100 m3和1200 m3左右, 压载时通过分流，流经设备进入压载舱的流量为250 m3/h, 所以在处理舱压载、对照舱压载试验时，试验分别用时为290 min左右；卸载时，船上压载泵额定流量为680m3/h，从压载舱和对照舱中的卸载流量为680 m3/h, 其中，250 m3/h流量经过设备二次处理后排出舷外，另外430 m3/h的流量通过旁路直接排出舷外，所以，在处理舱卸载和对照舱卸载试验时，试验分别用时90 min左右。取样量和取样时间根据导则要求，需要在对照舱的压载和卸载时，分别在试验过程中的开始、中间和结束阶段各取一个样品，而在处理舱的卸载过程中，分别在试验过程中的开始、中间和结束阶段各取三个样品。表2-3 每循环不同试验阶段的取样量和份数 阶段 参数原水*压载时进入对照舱的流入水处理舱卸载排放水对照舱卸载排放水温度、盐度排水口直接测定排水口直接测定排水口直接测定排水口直接测定TSS、POC2.5 L132.5 L132.5 L332.5 L1350 m的生物1 m3131 m3131 m3 331 m3 1310 mm50 m的生物1 L131 L131 L331 L 13微生物500 mL 13500 mL 13500 mL33500 mL33* 第一循环没取原水样品2.4 取样时的应急预案（1）. 当出现电力及设备故障时当此种情况发生，等待电力恢复及设备故障排除后，手动启动设备，将原水舱内海水不经过设备，直接排放至舷外。十分钟后按正常程序再次运行设备，继续进行试验。（2）. 取样设施出错或受污染在试验过程中，在试验场地均备有备用取样设施（如取样桶等），当此类情况发生，更换取样设施，保证试验的有效性。（3）. 受外界因素干扰导致试验无效当试验在进行过程中遇到外界因素干扰而导致试验无效，应及时排除干扰后，再次运行设备进行试验。2.5 G 8导则和D-2标准（船上测试的标准）D-2标准船载有效的测试是在加装压载水时，对照舱和待处理的压载水中存活生物密度应超过公约规则D-2.1标准最大许可值的10倍，对照舱排放水中的存活生物密度超过公约规则D-2.1的规定值。G 8导则也规定了根据2004年IMO/MEPC会议通过的D-2标准，船载压载水的排出水需满足以下条件：最小尺度大于或等于50 mm的活的生物应低于10 ind./m3；最小尺度小于50 mm、大于或等于10 mm的活的生物应低于10 cells/mL；作为人类健康标准的微生物指标低于以下浓度；霍乱弧菌(Vibrio chlorerae)（血清型O1和O139）的平均密度小于1 CFU/100mL，或每克（湿重）浮游生物样品小于1 CFU；大肠杆菌(Escherichia coli)的平均密度小于250 CFU/100mL； 肠道球菌(intestinal Enterococci)的平均密度小于100 CFU/100mL。3. 取样和分析方法3.1测试参数水质：温度、盐度、颗粒有机碳（POC）、总悬浮颗粒物（TSS）。生物：最小尺寸50 m 和大小介于10 m 50 m 的生物。浮游植物的活体荧光微生物：异养菌、霍乱弧菌、大肠杆菌和肠道球菌。3.2 样品编号样品编号是直接反映样品属性的标识，编号的原则如下图显示。3.3 取样方式温度、盐度在取样时将水样接入塑料桶中用多参数仪直接测定。总悬浮颗粒物（TSS）的取样用2.5 L的塑料桶直接在排放口接水，POC的取样容器用预先用烯酸浸泡、去离子水多次清洗过的500 mL玻璃瓶，取样结束后进甲板部临时实验室进行过滤预处理。50 mm的生物：用网孔对角线不超过50 mm的尼龙筛绢制成的小网（网口直径37 cm、网长1 m）网用3腿钢架架起，将排放口引出的软管放入网口过滤，将网底管中的样品转入已贴好标签编号的小塑料瓶，再用过滤海水从网外侧反冲清洗23次，一并将网底管的样品转入小样品瓶。10 mm 50 mm的生物：用网口直径20、网长25、网孔对角线不超过10 mm的尼龙筛绢制成的的小网，用量杯量取1 L经小网过滤，网底管的样品转入已贴好标签编号的小塑料瓶，再用过滤下的海水从网外侧反冲清洗23次，一并将网底管的样品转入小样品瓶。微生物样品的取样直接在排水口进行，以减少空气中的微生物污染。在取样前将样品瓶经过高温灭菌，取样时需带一次性手套，尽量做到无菌操作。3.4样品保存与运输由于船舶航线的不固定，五轮试验的停靠港口有大连、张家港、秦皇岛、莱州港、石岛港和黄骅港，离青岛的距离不等，样品的运输和保存也略有不同。在取样测试时，温度和盐度是现场测定，TSS、和POC在现场过滤预处理后，将膜样冷冻保存，下船时装入冰桶并放入冰袋使其保持低温，扭紧桶盖后密封封存，待运回到实验室立即将膜样转入超低温冰箱。在压载阶段，生物样品取样完毕后立即在船上实验室染色、显微镜观察、鉴定、计数，一切分析工作均在船上进行，分析结束后将样品加入固定剂（50 m的生物样品用甲醛固定，10 m 50 m 的样品用lugols 碘液固定），待整个试验结束后带回实验室进行进一步复核。在卸载阶段，50 m的生物样品取样结束后立即用中性红染色，在船上分析完成。10 m 50 m 的网过滤样品和在排放口直接取的水样不做任何预处理，放入加冰袋的保温箱封箱运回青岛后立即分别检测和培养。微生物的各种培养基在青岛实验室制备好冷凝后装箱带到船上。样品取样完毕后立即在船上实验室接种，待试验取样结束后封存，在常温下运回实验室再放入所需温度的培养箱中培养，第四循环取样结束后没有立即接种，将样品放入泡沫箱中并放入冰袋封存，立即返回青岛实验室再接种培养。3.5样品分析方法3.5.1水质检测方法1）温度、盐度：在取样容器内立即用多参数水质仪测量，盐度计的校正用0 PSU纯净水和35 PSU的标准海水，精确度要达到0.1 PSU。2）总悬浮颗粒物（TSS）：重量法。需要预先称量纤维滤膜的重量，每张滤膜都被密封储存在Petri盘中。过滤体积依赖于测试水中颗粒的质量，浓度以及生物的类型。总颗粒载荷越大，可以通过滤膜的体积就越小，每个样本的过滤体积一般为100 mL -1000 mL，过滤后用淡水（MiliQ）冲洗滤膜去掉盐分。滤膜在60 过夜烘干，称重前可以在真空干燥器中冷却。总悬浮物的量为滤膜干重的增量。3）颗粒有机碳（POC）：高温燃烧法，元素分析仪测定。水样用450 灼烧后称重的GF/F玻璃纤维滤膜过滤（根据悬浮物和浮游生物的密度确定过滤体积），滤膜上样品对折用铝箔包好，编号，-20 冷冻保存，运回青岛实验室放入60 烘箱烘12小时以上，使用德国产POC元素分析仪（ElementarVarioELIII）测定。 表3-1水质参数检测方法水质检测项目检测方法温度（temperature）多参数水质仪温度感应探头直接测量盐度（salinity）多参数水质仪盐度感应探头直接测量总悬浮颗粒物（TSS）重量法颗粒有机碳（POC）高温燃烧法3.5.2生物检测方法1） 50 m 的生物：试验现场用50 m 的筛绢制成的小网过滤 1 m3水体，浓缩至已贴好标签的小瓶内，再用过滤海水从网的外侧旋转淋洗2-3遍，网底管的样品一并倒入小瓶内。每个样品取完样后进实验室用中性红染色2小时。分析前用50 m 的筛绢将样品过滤，弃掉水溶液，再将筛绢上的样品用过滤海水冲洗多次,将生物体表上的染料洗掉，然后将样品冲洗到小样品瓶中。分析时处理样品全部鉴定计数，原水和对照舱样品测量体积，取一定体积或用分样器分成等份体积，取一等份样品分别鉴定计数死的和活的种类。然后换算成每立方米的个体数（ind./m3）。式中：CB单位体积海水中浮游动物的个体密度，单位为个每立方米（ind./m3）；NB全网个数，单位为个（ind.）； V滤水量，单位为立方米（m3）。2）10 m50 m的生物：用10 m的筛绢制成的小网按试验要求过滤1 L水体，将网底管的样品转移到小样品瓶中，对于原水样和对照舱流入水样品取样结束后马上用Lugols碘液固定，在船上将样品分析完。对于卸载时的样品，先用倒置显微镜直接观察细胞活体状况，并鉴定、计数活的标本，做好记录。然后将样品不加任何固定剂，放在船上冰箱内暂存，待试验结束后将样品放入保温箱中加入冰袋封存，运回青岛，在 24 小时之内将样品分析完毕。分析时将未加固定剂的样品取3 mL 的亚份样品用FDA-PI染色，于4 下避光染色半小时，然后取0.5 mL混合均匀的样品于计数板（框）中在荧光显微镜下计数，活细胞被FDA染成亮绿色，死亡细胞被PI染成红色。在荧光显微镜下分别计数发红光和绿光的个体。将活体计数完后加入Lugols碘液（终浓度1%）固定，以备复查。细胞密度换算成每毫升水的细胞个数（个/mL或cells/mL）。计算公式如下：式中：C单位体积海水中标本总量，单位为每毫升水的细胞个数（cells/mL）；n取样计数个数，单位为个（cell）；V1水样浓缩后的体积，单位为毫升（mL）；V2小网过滤的水样量，单位为升（L）；Vn取样计数的体积，单位为毫升（mL）。3）浮游植物（水样）培养方法（MPN）生物经紫外照射后受到损伤而死亡，但有些生物可能会改变其生活方式如产生孢子度过艰难时期，经过一定时间的机体调整后又恢复活力，如何检验其恢复的情况，可通过滞后培养来实现（MPN法）。培养方法如下： 取样及保存运输每个样品取1 L水体，不经任何网过滤，低温、避光保存，并在24小时之内运输到实验室。培养将每个样品混合均匀后分装到已高压消毒了的500 mL锥形瓶内，加入f/2培养液，放入气候培养室内培养，培养温度设定在接近试验时的海水温度，光照周期12 h：12 h，每份样品2个平行样。培养周期913天。 检测 测定活体荧光每天取10 mL 用Tunner 荧光计测定活体荧光，根据荧光值的升降来判断浮游植物活性的恢复状况。 显微镜检查每天取1 mL 在Sedgewick-Rafter 计数框中观察物种和计数活的细胞。 FDA-PI 染色 同前。如可能的话，每天取1ml样品用FDA-PI染色后，在荧光显微镜下检查、计数。4）异养细菌：平板计数法原理：平板计数法是根据单一的细菌在平板培养基上，经一定时间的培养，可以形成一个可见的子细胞群（菌落），即一个菌落代表一个菌细胞，通过计算菌落数而得知细菌数。计数关键是必须尽可能将样品中的细菌分散成单个细胞，并制成均匀的不同浓度稀释液，将一定量的稀释液均匀的接种到盛有固体培养基的培养皿上。方法：按100 mL水样加入1 mL吐温80溶液(1:2000)，充分混匀，使样品中的细菌分散呈单一细胞。以无菌操作法吸取1 mL水样注入9 mL灭菌陈海水的试管内，并依同法一次连续稀释至所需要的稀释度，每种稀释度需要3个平行样。取0.1 mL稀释的水样接种于盛有固体培养基（2216E）的培养皿上，用灭菌的玻璃棒将菌液涂抹均匀。将培养皿置于25恒温培养箱内培养2-3天，取出计数菌落。2216E培养基蛋白胨5 g，酵母膏1 g，磷酸高铁0.1 g,琼脂20 g陈海水1000 mL，pH7.5。5）霍乱弧菌：平板计数法弧菌总数是反映水体病原微生物污染程度的重要参数之一，测定弧菌总数采用TCBS平板选择性培养基，样品接种后，在适宜温度下培养一定时间，计数具有弧菌特征的菌落，进行分离纯化进一步鉴定确认。方法：以无菌操作法，采用“MPN”法以2个不同稀释度（10-1、10-2）的水样接种于BTB 培养液的试管中，于37 培养18小时，把阳性管中的菌液于TCBS平板上划线分离，将平板放入培养箱于37 培养18小时，计数黄色菌落，即为总弧菌数目。O1、O139群霍乱弧菌的鉴定霍乱弧菌的鉴定方法有多种，我们采取单克隆抗体免疫反应的方法进行O1、O139群霍乱弧菌的鉴定。挑取可疑菌落与O1群、O139霍乱弧菌单克隆抗体做玻片凝集试验。如可疑菌落很快(一般在10 s内)出现肉眼可见的明显凝集颗粒，在生理盐水中不凝集者判为阳性，即有霍乱弧菌乱。反之均为阴性时为未检出O1、O139群霍乱弧菌。TCBS弧菌培养基酵母浸膏5.0 g，蛋白胨10 g，硫代硫酸钠10 g，枸橼酸钠10 g，牛胆粉5 g，牛胆酸钠3 g，蔗糖20 g，柠檬酸铁1 g,溴麝香草酚兰0.04 g，麝香草酚兰0.04 g，琼脂18 g，陈海水1000 mL，pH8.6。6）大肠菌群检测：滤膜法将水样注入已灭菌的放有微孔滤膜的过滤器中，经过抽滤，细菌即被截留在滤膜上，然后将滤膜紧密贴于合适的选择性培养基上进行培养。一定时间后计数及鉴定滤膜上生长的大肠菌群菌落，换算出每升水样中含有的大肠菌群数。方法：将一定体积的样品注入已灭菌的放入微孔滤膜（孔径0.2 m的醋酸纤维滤膜）的过滤器中，经过抽滤，细菌被截留在滤膜上，然后将滤膜贴于合适的培养基（M-TEC）上，放入37 恒温箱中培养0.5小时，再移至44恒温箱中培养1824小时。计数与鉴定滤膜上生长出的大肠菌群菌落，计算出每升水样中含有的大肠杆菌群落。M-TEC大肠菌群培养基蛋白胨5 g，酵母粉3 g，乳糖10 g，磷酸氢二钾3.3 g，磷酸二氢钾1.0 g，十二烷基磺酸钠0.2 g，去氧胆酸钠0.1 g，溴甲酚紫0.08 g，溴酚红0.08 g，琼脂18 g，陈海水1000 mL，pH7.47）肠道球菌：滤膜法测定肠球菌总数采用PSE琼脂平板选择性培养基，样品接种后，在37 恒温箱中培养2448小时，计数具有肠球菌特征的菌落。具体方法同大肠杆菌。PSE肠球菌选择性培养基蛋白胨20.0 g，酵母浸膏5.0 g，细菌学用胆汁10.0 g，柠檬酸钠，七叶甙（Esculin）1.0 g，柠檬酸铁铵0.5 g，叠氮化钠（NaN3）0.25 g，琼脂18.0 g，陈海水1000 mL，pH7.43.5.3取样与分析仪器本试验中所用的取样与分析仪器详见表3-2。表3-2取样与分析仪器序号名 称规 格范围与精度产 地1浮游生物网网口直径37 cm,网长1 m孔径50 m 青岛，筛绢产自美国-2浮游生物网网口直径20cm,网长25cm 孔径10 m 青岛，筛绢产自美国-3精密酸度计PHS-3C014, 0.01中国上海4电子天平ME614S0610 g, 0.1 mg德国赛多利斯5总有机碳分析仪TOC-500002500 mg/L,1.5%日本6POC元素分析仪ElementarVarioELIII0.2%德国7荧光显微镜EC50i1001000日本尼康8倒置荧光显微镜TE2000-U40400日本尼康9倒置显微镜TS10040400日本尼康10体视显微镜 S8APO10200西德奥普顿11浮游植物脉冲调制荧光仪Phyto-PAM德国13抽滤装置250 mL，500 mL中国青岛14便携式温、盐测量仪SG3温度0.0-100.0, 0.1 盐度0.0080.00, 0.5%瑞士3.6工作依据1) 压载水管理系统认可导则G 8（MEPC.174（58）决议）2) 压载水管理系统认可导则G 8补充导则（BLG 15/5/4，2010）3) 海洋调查规范第五部分 海洋化学调查 （GB/T12763.5-2007）4) 海洋调查规范第六部分 海洋生物调查 （GB/T12763.6-2007）5) 海洋污染监测规范第四部分 水质监测与分析（GB17378.4-2007）6) 海洋污染监测规范第七部分 近海污染生态调查与生物监测（GB17378.7-2007）7) Manual on harmful marine microalgae,G.M Hallegraeff, D.M. Anderson and A.D. Cambella. Intergovernmental oceanographic commission. Manuals and Guides 33. 1995.Paris.8) Hallegraeff,Anderson and Cembella.Manual on Harmful Marine Microalgae.Unesco 2004 and 2008.9) Water quality-Detection and enumeration of intestinal enterococci Part 2: Membrane filtration method British Standard ISO 7899-2:2000.10) Water quality- “ Water quality - Detection and enumeration of Escherichia coli and coliform bacteria”, ISO 9308-1-2000.11) An improved method to determine cell viability by simultaneous staining with fluorescein diacetate-propidium iodide. Journal of Histochemistry & Cytochemistry. Vol.33,No 1,PP.77-79.4. 结果4.1 温度、盐度、总悬浮颗粒物（TSS）和颗粒有机碳（POC）温度、盐度、总悬浮颗粒物（TSS）和颗粒有机碳（POC）的测定结果见表4-1。从表中看出,温度、盐度随着季节呈明显不同,半年之间水温有20 之差,盐度在第一试验循环期（春季枯水期）最高，第四试验循环（8月）因降雨量的增多致盐度降低，比最高值低4 psu左右。TSS和POC浓度各试验港口区明显不同，第五试验循环期（10月）测值最低。表4-1 Seascape-BWMS实船试验理化参数测定结果第一循环 2013.4.2（压载） 2013.4.4（卸载）参数对照流入水(n=3)卸载处理水(n=9)卸载对照水(n=3)平均sd.平均sd.平均sd.盐度(PSU)30.610.3931.210.1831.200.00温度()7.80.18.90.29.50.2TSS(mg/L)131.96.938.32.080.826.0POC(mg/L)1.210.070.840.131.000.06第二循环 2013.5.78（压载） 2013.5.9（卸载）参数原水(n=3)对照流入水(n=3)卸载处理水(n=9)卸载对照水(n=3)平均sd.平均sd.平均sd.平均sd.盐度(PSU)28.30 0.10 28.13 0.06 28.47 0.22 28.63 0.06 温度()16.31.216.70.317.00.217.00.2TSS(mg/L)63.1 0.5 61.4 1.6 35.7 0.9 51.1 2.3 POC(mg/L)1.63 0.10 1.47 0.25 0.96 0.10 1.06 0.10 第三循环 2013.7.12（压载） 2013.7.3（卸载）盐度(PSU)29.77 0.06 29.77 0.12 29.71 0.03 29.73 0.06 温度()17.10.718.20.221.20.221.90.1TSS(mg/L)36.6 1.4 18.3 0.3 11.0 1.2 28.3 1.1 POC(mg/L)1.19 0.15 1.18 0.18 0.85 0.09 1.21 0.04 第四循环 2013.8.2627（压载） 2013.8.28（卸载）盐度(PSU)26.73 0.15 26.70 0.17 26.64 0.07 26.40 0.00 温度()27.10.227.10.427.80.428.00.1TSS(mg/L)23.3 0.5 18.1 0.3 9.9 0.6 16.1 0.6 POC(mg/L)1.04 0.03 0.84 0.04 0.52 0.02 0.66 0.05 第五循环 2013.10.2122（压载） 2013.10.23（卸载）盐度(PSU)29.37 0.06 29.40 0.00 29.53 0.05 29.43 0.06 温度()17.40.117.40.117.10.116.90.1TSS(mg/L)18.0 0.9 12.3 0.6 8.8 0.8 13.7 1.6 POC(mg/L)0.86 0.04 0.67 0.01 0.58 0.05 0.69 0.02 4.2 50 m的生物 本试验海区基本都在渤海和北黄海。浮游动物种类组成第一循环和第五循环以硅藻类的圆筛藻（Cosconodiscus spp.）为绝对优势；第二循环优势种类为桡足类的洪氏纺锤水蚤（Acartia hongi），猛水蚤目（Harpacticoida sp.）太平洋真宽水蚤（Eurytemora pacifica），近缘大眼剑水蚤（Corycaeus affinis），六肢幼体(Nauplii larvae）；第三循环原生动物（protozoa）占主导；第四循环以小拟哲水蚤(Paracalanus parvus)，猛水蚤(Harpacticoida sp.)，纺锤水蚤（Acarti sp.)，近缘大眼剑水蚤（Corycaeus affinis），多毛类幼体(Polychaeta larvae)，轮虫(Brachionus sp.)以及双壳类和单壳类幼体为主。表4-2 各循环 50 m的生物优势种 循环优势种第一循环圆筛藻（Cosconodiscus spp.），拟长腹剑水蚤(Oithona similis)，小拟哲水蚤(Paracalanus parvus)，六肢幼体(Nauplii larvea），近缘大眼剑水蚤（Corycaeus affinis）第二循环洪氏纺锤水蚤（Acartia hongi），猛水蚤目（Harpacticoida sp.），太平洋真宽水蚤（Eurytemora pacifica），近缘大眼剑水蚤（Corycaeus affinis），六肢幼体(Nauplii larvae），圆筛藻（Cosconodiscus spp.），蔓足类幼体（Cirripedia nauplius）第三循环原生动物（protozoa），纺锤水蚤（Acartia sp.），中华哲水蚤（Calanus sinicus），小拟哲水蚤(Paracalanus parvus)，拟长腹剑水蚤(Oithona similis)第四循环小拟哲水蚤(Paracalanus parvus)，猛水蚤目(Harpacticoida sp.)，纺锤水蚤（Acarti sp.)，近缘大眼剑水蚤（Corycaeus affinis），多毛类幼体(Polychaeta larvae)，轮虫(Brachionus sp.)，贝类幼体第五循环圆筛藻（Cosconodiscus spp.），双壳类幼体(Bivalve larvae)，瘦尾胸刺水蚤(Centropages tenuiremis)，小拟哲水蚤(Paracalanus parvus)，拟长腹剑水蚤(Oithona similis)在试验期间(从春天到秋天)这一粒级的生物各循环流入水的丰度都较高,在103105 ind./m3之间。第一循环流入水平均5.78104 ind./m3 ,波动范围较大,在3.171048.01104 ind./m3 ,可能由于压载时试验船处于航行状态,试验持续5个小时，航行海区跨度较大的缘故。第二至第五试验循环，压载都是在港口锚地进行，变化范围不大，第二循环原水和流入水没有明显差异，各样之间波动较小，在1.91104 4.53104 ind./m3之间，平均1.12104ind./m3，第三试验循环丰度最高，平均2.40 105 ind./m3，第四循环最低，平均为7.55103 ind./m3，第五循环平均1.99105 ind./m3。处理舱卸载水5个循环共45个样，其中有13个样品检测出活体，分别分布在第一循环2个样，第二循环4个样，第三循环7个样，前三个循环分别平均0.08 ind./m3、0.89 ind./m3和1.33 ind./m3，第二循环中最高存活个体有4 ind./m3。第四、第五循环所有样品未检出活体。总体上处理效果很好。对照舱卸载水的个体密度比流入水低，第一、第二循环大约低一个数量级，第三至第五循环下降不明显，均在同一数量级上波动。表4-3 Seascape-BWMS船上试验流入水和卸载水 50 m的浮游生物活体丰度第一循环 2013.4.2（压载）, 2013.4.4（卸载）参数原水(n=3)流入水(n=3)卸载水对照舱活体(n=3)处理舱活体(n=9)平均总密度（ind./m3） -5.78104 5.681030.08范围 -3.171048.011043.881036.75 10300.33标准差(sd.)-2.44 1041.57103 0.15第二循环 2013.5.8（压载）, 2013.5.9（卸载）平均总密度（ind./m3） 3.201044.051044.05103 0.89范围 1.911044.071043.211044.531043.47103 5.10 10304标准差(sd.)1.121047.27 1039.171021.36第三循环 2013.7.2（压载）, 2013.7.3（卸载）平均总密度（ind./m3）2.461052.331051.861051.33范围 2.301052.721052.231052.441051.851051.8710503标准差(sd.)2.221041.01104 9.331021.12第四循环 2013.8.26（压载）, 2013.8.28（卸载）平均总密度（ind./m3） 7.06103 8.041036.85103无活体范围 6.24 1037.831035.811038.611034.531039.56103标准差(sd.)7.841021.061032.54103第五循环 2013.10.21（压载）, 2013.10.23（卸载）平均总密度（ind./m3） 1.941042.031041.72104无活体范围 1.831042.031042.011042.031041.711041.73104标准差(sd.)8.731031.061021.071024.3 10 m50 m的生物 10 m50 m的生物种类优势种各试验循环比较显著，第一循环、第二循环和第四循环以硅藻为主，第一循环海链藻（Thalassiosira sp.）和具槽帕拉藻（Paralia sulcata）分别占群落丰度的40% 以上，第二循环斯氏几内亚藻（Guinardia striata）大约占群落丰度的4050%，第四循环优势种较多，第一优势种丹麦细柱藻（Leptocylindrus danicus）在3040%之间。第三和第五循环以甲藻为主，（见表4-4），第三循环两种原甲藻所占比例在7080%之间，原生动物约占1013%，第四循环仅几种甲藻的丰度约占总量的70% 以上。表4-4 10 m50 m的生物的优势种组成循环优势种第一循环海链藻（Thalassiosira sp.），具槽帕拉藻（Paralia sulcata）第二循环斯氏几内亚藻（Guinardia striata），角毛藻（Chaetoceros sp.），裸甲藻（Gymnodinium spp.）第三循环微小原甲藻（Prorocentrum minimum），具齿原甲藻（Prorocentrum dentatum）原生动物（protozoa）第四循环丹麦细柱藻（Leptocylindrus danicus），冰河拟星杆藻（Asterionellopsis glacialis），旋链角毛藻（Chaetoceros curvisetus），窄细角毛藻（Chaetoceros affinis），中肋骨条藻（Skeletonema costatum）第五循环环沟藻（Gyrodinium sp.），裸甲藻（Gymnodinium spp.），亚历山大藻（Alexandrium spp.），浮动弯角藻（Eucampia zodiacus），柔弱几内亚藻（Guinardia delicatula）这一粒级生物原水和对照流入水的细胞丰度除第二循环低于102 cells/mL,平均87.5 cells/mL,其他四个循环都在102 cells/mL量级上波动。第一、第三和第五循环分别平均136.0 cells/mL、151.0 cells/mL和116.3 cells/mL，第四循环的细胞丰度最高，平均649 cells/mL，接近于赤潮密度，原水和对照流入水相差不明显。处理舱卸载水中，有四个循环的所有样品没检测到活体。仅有第三循环有6个样品发现活体，活体密度均不超过1 cells/mL，该循环平均活体密度为0.05 cells/mL。 对照舱卸载水的细胞丰度比流入水均有下降，但下降幅度不同，第一循环与流入水同在一个量级上，其它循环下降明显。表4-5 Seascape-BWMS实船试验 10 m50 m的浮游生物活体丰度第一循环 2013.4.2（压载） 2013.4.4（卸载）参数原水(n=3)流入水(n=3)卸载水对照舱活体(n=3)处理舱活体(n=9)平均丰度（cells/mL）-136.0104.9无活体范围-124.7152.691.5116.8-标准差(sd.)14.712.7-第二循环 2013.5.78（压载） 2013.5.9（卸载）平均丰度（cells/mL）83.691.43.6无活体范围81.088.485.499.53.24.1-标准差(sd.)4.17.30.4-第三循环 2013.7.12（压载） 2013.7.3（卸载）平均丰度（cells/mL）150.7151.297.00.05范围136.1166.5148.1153.490.7105.600.12标准差(sd.)15.22.87.70.04第四循环 2013.8.2627（压载） 2013.8.28（卸载）平均丰度（cells/mL）690.5608.131.4无活体范围602.5851.0530.0647.528.433.2-标准差(sd.)139.267.62.6-第五循环 2013.10.2122（压载） 2013.10.23（卸载）平均丰度（cells/mL）122.1110.417.5无活体范围112.4130.9106.3118.116.718.4-标准差(sd.)9.36.70.9-4.4 浮游植物的培养（MPN）有的实验证明生物经紫外照射后受到损伤而死亡，但有些生物可能会改变其生活方式如产生孢子度过艰难时期，经过一定时间的机体调整后又恢复活力。本次实船试验进行了四个循环的培养试验，从图4-1看出，培养初期对照舱浮游植物的荧光读数比处理舱高，而且随着培养时间持续上升到第5天或第6天后开始下降，下降的幅度各循环不一，这与各试验阶段的浮游植物群落结构有关。当小幅下降以后又呈现上升趋势，此时浮游植物的群落结构发生了改变，原水样中的优势种地位不再呈现，而是一些小型的鞭毛藻类替代了原优势种地位。处理舱卸载水的培养结果显示，培养第二天，其荧光读数几乎为零，并持续到第6天（第三和第五循环）或至第8天（第二循环），随后呈快速上升的趋势，唯有第四循环前4天保持了极低的测值，从第5天开始上升，两天后又缓慢下降，而且对照样在处理样下降过程中快速上升，其荧光读数较其他循环显著高。从浮游植物的种类组成来看，处理水几乎再没有出现原群落中的物种，而是一些非常小的种类如环沟藻（Gyrodinium spp.)、裸甲藻（Gymnodinium spp.)、衣藻（绿藻）和其他鞭毛藻类等。由此可见，UV方法可有效杀灭群落中的优势种类，即使后期出现的荧光测值上升的现象，也不是有生力量的复活，而是群落中数量极少的种类在加营养盐后机体得以恢复而生长的缘故。第二循环第三循环第四循环第五循环 图4-1 对照舱与处理舱卸载水中浮游植物随时间的变化（MPN培养法）4.5 异养细菌原水和对照流入水的异养细菌总量第一循环较低，平均8.07103 cfu/100mL，这可能与水温低，海域离岸较远有关。第二循环最高，平均2.68105 cfu/100mL，其他循环在1105 cfu/100mL左右波动。对照舱卸载水中异养细菌的数量与流入水差别不大，大多数情况下略有上升。处理舱卸载水中异养细菌在第二和第三循环所有样品均没培养出菌落，第一循环只有一个样品检测到4.00102 cfu/100mL（该循环平均44.4 cfu/100mL），第五循环有2两个样品的菌落数量分别为1.33103 cfu/100mL和6.70102 cfu/100mL，使得该循环平均3.70102 cfu/100mL。第四循环9个样均培养出细菌菌落，在80 cfu/100mL2.70102 cfu/100mL，平均1.64102 cfu/100mL，其原因不一定是处理效果不好，可能是因为现场没立即接种，而是经过十多个小时的长途运输，尽管样品保温箱中加入冰袋，但适逢今年夏天气温异常高（水温超过27 ，气温超过35 ），样品放置时间较长的缘故。各循环压载时段，流入水和原水的弧菌类总量在10102 cfu/100mL10103 cfu/100mL之间，卸载处理水中五个循环共有14个样品培养出弧菌菌落，其中第一循环1个样，第三和第五循环各2个样，第四循环9个样，但菌落数量都不高。第二循环的9个样全没培养出。根据单克隆抗体反应显示出，O1和O139霍乱弧菌在压载和卸载阶段，所有样品均为阴性，即没有霍乱弧菌。原水和对照舱流入水中的大肠杆菌与弧菌