上海市港口及船舶大气污染物排放情况调查.pdf

大上大气上海气 污 染海 市 船染物上海 市二〇船舶物 排 放市 环境监 测同济大 学一四年 十舶 及 港放 情测 中心 学 十 二月港口情 况 调口 调查查 本报告由能源基金会资助 报告内容不代表能源基金会观点 I 目录 1. 研究背景 1 1.1 上海港概述 . 1 1.1.1 地理位置 1 1.1.2 区位优势 1 1.1.3 区域范围 2 1.1.4 航道 2 1.1.5 2013 年港口生产活动情况 . 3 1.2 国内港口船舶大气污染控制现状 . 3 1.2.1 港口船舶大气污染排放及其环境影响 3 1.2.2 国内港口大气污染排放控制现状 4 1.3 国外港口船舶大气污染排放控制现状 . 8 1.3.1 国外港口船舶大气污染排放控制的发展历程. 9 1.3.2 港口船舶大气污染排放控制管理 10 1.4 船舶排放测试研究现状 16 参考文献 88 2. 研究内容 . 17 2.1 研究内容 17 2.1.1 内河及近海船舶瞬态排放特性检测. 17 2.1.2 上海港船舶燃料油供应情况调查. 17 2.1.3 2013 年上海港船舶大气污染物情况调查 17 2.1.4 上海市船舶大气污染物排放控制对策研究. 17 2.2 课题分工 17 3. 内河及近海船舶瞬态排放特性检测 . 18 3.1 试验船舶及设备 18 3.1.1 试验船舶. 18 3.1.2 试验设备. 21 3.1.3 气态物排放测试设备. 21 3.1.4 颗粒物排放测试设备. 22 3.1.5 仪器误差分析. 25 3.2 实船排放测试结果及分析 27 3.2.1 小型集装箱船“沪环运货 3010”排放测试结果及分析 27 3.2.2 车客渡船“沪航 18”排放测试结果及分析 36 3.2.3 油污水处理船“沪环货 501”排放测试结果及分析 . 46 3.3 不同类型船舶排放测试结果综合对比 58 3.3.1 不同船舶基于燃油的排放因子对比. 58 3.3.2 不同工况基于燃油的排放因子对比. 59 3.3.3 小结. 62 3.4 船舶排放实船测试总结 63 4. 上海港船舶燃料油供应情况调查 . 64 4.1 船舶燃料种类 64 4.2 上海港国际航行船舶燃油供应情况 65 4.3 上海港国内航行船舶燃油供应情况 66 II 4.4 小结 67 5. 上海港船舶大气污染物排放清单 . 69 5.1 2013 年上海港船舶航行概况 69 5.2 船舶大气污染物及 PM2.5 排放清单研究方法 70 5.3 船舶大气污染物排放清单计算范围 70 5.4 船舶排放因子和工况设定 74 5.5 上海港船舶 PM2.5 及主要大气污染物排放清单 75 5.5.1 国际航行船舶. 75 5.5.2 沿海船. 75 5.5.3 外港水域内河船舶. 76 5.5.4 内河水域内河船舶. 77 5.6 上海港船舶 PM2.5 及大气污染物排放总量 77 5.6.1 排放总量和一级分担率. 77 5.6.2 二级分担率. 79 参考文献 错误未定义书签。 6. 上海港船舶颗粒物排放控制对策 . 81 6.1 减排政策概述 81 6.1.1 国内航行船舶. 81 6.1.2 国际航行船舶. 82 6.2 船舶进港换油 83 6.2.1 船舶进港换油的可行性分析. 83 6.2.2 低硫油成本效益. 83 6.2.3 油品转换的实例. 84 6.3 大型船舶使用岸电 84 6.3.1 岸电使用的优势分析. 84 6.3.2 岸电使用的弱势分析. 85 6.3.3 岸电措施推行有待解决的几个问题. 86 1 1. 研究背景 1.1 上海港概述 1.1.1 地理位置 上海港位于北纬 31°14′，东经 121°29′，中国大陆海岸线的中部，长江入海口南岸。上海港濒江临海，河川交织，长江三角洲及整个长江流域是上海港的腹地，其资源丰富，经济发达，人口稠密；上海港沿海北起丹东、大连，南迄湛江、防城，溯长江而上，可达长江沿岸各港，是长江沿线地区与南北沿海地区水上运输的交汇点和物流中转的枢纽港，沿黄浦江上溯，经蕴藻浜、苏州河可通内河航运网，接南北大运河；上海港港区内的铁路与沪杭、沪宁两条干线相连，连通全国的铁路网；港区道路与市区公路相连，并经 204、 312、 318、 320 国道连通全国公路网；上海市区有虹桥国际机场和浦东国际机场，国内航线遍及全国，并开辟了通往美国、 加拿大、 日本、 法国、 意大利等国家或地区主要城市的固定航班。 1.1.2 区位优势 上海港得益于中国最大的经济中心城市上海雄厚的产业基础和城市综合功能的支持， 得益于长江流域大城市群和七个经济圈， 以及 28 个开放城市的支持。四通八达的航运干线，通向五大洲四大洋， “一环十射 ”的内河航道，连着广袤无垠的长江三角洲；铁路经沪杭、沪宁两条干线，通向全国，主要港区道路均与城市干道相通，并经两条国道和两条高速公路连接全国公路网。上海港不仅经济腹地辽阔，港口所在地上海市亦是全国最大的经济、科技、贸易、金融、航运、信息和文化中心。上海市进出口物资有 60～ 70通过港口进行中转，全港进出货物以煤炭、 金属矿石、 矿建材料、 石油、 钢铁及杂货等为主。 中转腹地包括江、浙、皖、赣、湘、鄂、川 7 个省区，各省区经上海港中转的货物占上海港货物吞吐量的 50左右。 上海港与世界 200 多个国家或地区的 500 多个港口有贸易运输往来， 每天定期班轮直接通往欧洲、北美洲、非洲、大洋洲及东南亚国家或地区的港；先后与美国的西雅图、新奥尔良，日本的大阪、横滨，比利时的安特卫普，荷兰的鹿特丹等港口结成了友好港。近年来，上海港发展速度加快，港口建设日新月异，泊位不断增多，年吞吐量年年翻新。 2005 年上海港货物吞吐量达 4.43 亿吨，居世界第一位，其中集装箱吞吐量达 1,809 万 TEU，居世界第三位； 2010 年上海港货物吞吐量更是达到了 6.53 亿吨，集装箱吞吐量 2906.9 万 TEU，均居世界第一位。 2013 年，上海港货吞吐量 7.76 亿吨，同比增长 5.5，全港内贸货物吞吐量2 3.99 亿吨，同比增长 5.7，外贸货物吞吐量 3.77 亿吨，同比增长 5.2。全港集装箱吞吐量 3361.7 万标准箱，同比增长 3.3，上海港引领各类中外船舶 67671艘次，同比下降 0.1。洋山深水港区共完成集装箱吞吐量 1436.48 万标准箱，同比增长 1.5。累计靠泊集装箱船舶 12504 艘次，上海港集装箱和货物吞吐量已位居全球第 1 和第 2；宁波 -舟山港集装箱和货物吞吐量位居全球的第 7 和第 1。 1.1.3 区域范围 上海港由外港和内河港组成，均分为水域和陆域两部分（见图 1-1） 。 水域分为外港水域和内河水域， 其中， 外港水域为长江口和杭州湾北岸水域、黄浦江水域、 闵行西界、 崇明岛、 洋山港区水域以及长江口外的长江口锚地水域、绿华山锚地水域； 内河水域为上海市境内上述水域以外的所有内河航道涉及的水域。 陆域分为外港区陆域以及内河港区陆域，其中，外港区陆域包括长江口南岸港区、杭州湾北岸港区、黄浦江港区、洋山深水港区；内河港区陆域包括上海市境内的通航内河两岸港区。 图 1-1 上海港外港与内河水域分布图 1.1.4 航道 上海港外港航道主要由长江口航道、杭州湾航道、黄浦江航道及洋山进出港3 航道组成。长江口航道主要包括南港北槽航道、南港南槽航道、南支航道、外高桥内航道、宝山水道航道、宝山北水道航道、宝山支航道；长江口航道长江河口段上自江苏太仓徐六泾，下至海口，长约 170 公里。杭州湾航道北岸自南汇嘴至金丝娘桥通航水域，航道自然水深 7～ 8 米，航道宽度为 2000 米。黄浦江航道自吴淞口 101 灯浮至闵行电厂西界， 全长 67.2 公里， 航道水深 10 米以上的占 80，全线可通航水深为 8 米。 洋山进出港航道规划自崎岖列岛白节山灯塔南侧至小岩礁附近，设计通航水深为 15 米以上。 上海市境内内河航道 196 条，航道总里程 2252 公里。主要航道有黄浦江上游航道，通航里程 23.39 公里；苏申外港线航道，通航里程 35.50 公里；太浦河航道，通航里程 14.36 公里；杭申线航道，通航里程 17.24 公里；平申线航道，通航里程 19.30 公里；吴淞江航道，通航里程 40.22 公里；淀浦河航道，通航里程 49.95 公里；苏申内港线航道，通航里程 46.69 公里；川杨河航道，通航里程28.62 公里；大治河航道，全长 38.04 公里。 1.1.5 2013 年港口生产活动情况 2013 年，全港货物吞吐量呈现稳定增长的态势，上海市交通港口局 2014 年初公布最新统计数据， 2013 年上海客运总量 63.56 亿人次，同比增长 2.1；上海港货物吞吐量完成 7.76 亿吨，同比增长 5.5；集装箱吞吐量完成 3361.7 万标准箱，同比增长 3.3。全港货物吞吐量连创历史新高，集装箱吞吐量继续保持世界第一。 1.2 国内港口船舶大气污染控制现状 1.2.1 港口船舶大气污染排放及其环境影响 港口航运大气污染主要来自船舶航行运输 过程的排放和港区码头作业排放。具体而言，包括船舶巡航、靠泊和装卸货过程的柴油机排放，港口集疏运车辆和港口机械设备的尾气排放，散装化学品装卸过程挥发，储罐、管道化学品泄漏挥发和港口加油站挥发等排放。 1.2.1.1 船舶航行运输过程排放 1）船舶柴油发动机以及锅炉等辅助设备 船舶柴油发动机 （包括主机、 辅机） 以及锅炉等辅助设备燃烧燃料产生废气，随着船舶的航行成为成为港口及通航区域最主要的大气污染物排放源。 柴油机问世于 1892 年，如今已有超过 99的商船以柴油机为动力源[1]。但是，柴油机排放出的有毒有害污染物会对人类健康和环境造成严重的危害，主要包括 NOx、4 HC、 COx、 SOx和烟尘等。 NOx、 HC 和 O 在阳光照射下会发生光化学反应生成臭氧（ O3） ，同时产生烟雾，而且 HC 对人的口鼻和神经系统都有危害； CO2、CO 和 HC 均会引起温室效应，其中 CO2为最主要的温室气体； SO2、 NO2则是形成酸雨的主要因素， NO2对肺和心肌有损害；烟尘的主要组成物为一氧化碳、碳氢化合物和颗粒物（ PM） ，其中颗粒物带有较多的多环芳烃等致癌物，对港区人员及其周边居民的健康影响突出。在全球排放的 CO2中，虽然船舶排放的比例不大，但对在腹地狭窄的海峡、海滨城市而言其影响显著。随着世界贸易活动的增加，往返各大港口的船舶 越来越多，船舶排放的温室气体应引起高度重视。 2）船用含 CFCS 及其他卤化物的制冷剂和灭火剂 船舶目前使用的含 CFCS 及其他卤化物的制冷剂和灭火剂， 由于技术性或事故性泄漏造成污染。 3）液散货物周转过程 运输散装货物的船舶在港口装卸、转运和运输过程中会产生粉尘；石油、化工品、液化气等有机化学品在转运、运输和存储过程中会挥发和溢出排放出VOCs 等。 1.2.1.2 港区码头作业排放 在港口码头的各项作业环节中也会排放出相应的大气污染物，具体如下 z 港口集装箱运输车 重型柴油货车尾气排放 z 非道路机械设备的动力柴油机的废气排放 z 装卸操作过程的事故排放船舶或储罐装卸过程的事故排放如散装液体化学品泄漏、易燃化学品燃爆等等，会造成有毒有害物质对陆域（包括大气） 、水域的污染。 综上所述，港口船舶造成的大气污染来源众多、污染物和排放状态复杂。随着广大公众环境意识的提高和环境污染研究和管理工作的深入， 港口船舶带来港区及沿岸环境空气污染问题已经引起有关部门的关注。 1.2.2 国内港口大气污染排放控制现状 1.2.2.1 港口分布 国内港口分为沿海港口和内河港口。沿海港口包括东北沿海港口、华北沿海港口、山东沿海港口、苏浙沪沿海港口、福建沿海港口、粤桂沿海港口、海南沿海港口和台湾省及港澳地区沿海港口约 60 个海港；内河港口包括黑龙江水系港5 口、京杭运河水系港口、珠江水系港口、长江水系港口和黑龙江水系港口，涉及十多个省市约 108 个内河港。详见表 1-2 和表 1-3。 表 1-1 国内沿海港口一览 区域 港口名称 东北沿海港口 丹东港 锦州港 大连港 营口港 华北沿海港口 秦皇岛港 黄骅港 唐山港 天津港 山东沿海港口 龙口港 张家埠港 威海港 日照港 烟台港 青岛港 石岛港 岚山港 苏、浙、沪沿海港口 连云港港 南京港 张家港港 乍浦港 南通港 上海港 舟山港 镇江港 石浦港 宁波港 海门港 温州港 福建沿海港口 赛岐港 厦门港 福州港 东山港 湄州湾港 泉州港 珠海港 水东港 粤桂沿海港口 汕头港 深圳港 江门港 湛江港 西堤港 广州港 阳江港 霞海港 汕尾港 中山港 海安港 北海港 防城港 海南沿海港口 海口港 洋浦港 三亚港 马村港 八所港 台湾省及港、澳地区沿海港口 高雄港 基隆港 台中港 澳门港 花莲港 香港港 表 1- 2 国内内河港口一览 港口所属水系 地区 港口 长江水系 港口 上海 上海县港 嘉定港 宝山港 奉贤港 南汇港 川沙港 松江港 金山港 青浦港 崇明港 上海市区内河港 江苏 南通市港 张家港市港 大中港 东台港 海安港 滨海港 建湖港 昆山港 兴化港 梧桐港 冉里山港 硖石港 江阴港 高港港 盐城港 萧山港 雉城港 魏塘港 常熟港 南京地方港 泰兴港 小浦港 周浦港 泗安港 湖州港 平湖港 李家巷港 散兵港 合肥港 淮南港 安徽 马鞍山港 芜湖港 铜陵港 蚌埠港 安庆港 荻港港 池州港 武汉港 沙市港 枝城港 江西 九江港 南昌港 赣州港 宜昌港 襄樊港 利河口港 湖北 武穴港 田镇港 黄石港 巴河港 兰溪港 鄂州港 湖南 城陵矶港 岳阳港 常德港 湘潭港 茅草街港 衡阳港 沅江港 津市港 株州港 合川港 宜宾港 四川 万县港 涪陵港 重庆港 北碚港 奉节港 泸州港 京杭运河水系港口 杭州港 苏州港 常州港 吴江港 铜山港 淮安港 邳州港 淮阴港 宜兴港 徐州港 珠江水系 港口 三埠港 容奇港 东莞港 市桥港 太平港 梧州港 肇庆港 佛山港 石龙港 南宁港 柳州港 贵港港 黑龙江水系港口 哈尔滨港 佳木斯港 沙河子港 富锦港 同江港 黑河港 1.2.2.2 港口大气污染和监管现状 6 我国港口仍处于不断发展之中，港口的吞吐量已超发达国家水平，港口产业的迅速发展也带了相应的环境问题。但是，由于在国内尚未建立有效的港口大气污染监测体系， 国内各大港口城市均缺乏足够的数据来支撑评价港口的大气污染状况，在空气污染监管方面也缺乏相应的管理部门。 1.2.2.3 港口大气污染控制措施 1）国内船舶污防法律法规 我国关于船舶污染防治法律法规最早为 1974 年 1 月颁布的防止沿海水域污染暂定规定 ， 1982 年 8 月国家环境保护法颁布，成为第一个综合性保护海洋的基本法。 1983-2003 年的二十年间，我国相继出台了一系列船舶污染防治的系列标准、规范、条例和规定，成为我国控制船舶排放污染重要的管理法律依据。详见表 1-4。 表 1-3 我国船舶防污染方面的法律法规 序号 年限 法规法律 备注 1 1974.1 防止沿海水域污染暂定规定 规定了船舶排放标准和排污文书格式 2 1982.8 国家环境保护法 第一个综合性的保护海洋的基本法 3 1983.4 船舶污染物排放标准 4 1983.9 中华人民共和国海上交通安全法 5 1983.12 防止船舶污染海域管理条例 废止 6 1986 海船船舶结构与设备防污染规范 7 1999 我国人民共和国海洋环境保护法 8 2003 中华人民共和国海上海事行政处罚规定 2）我国绿色港口的发展现状[5]改革开放以来，我国经济发展和对外贸易取得了重大进步，带动了海洋运输市场和港口经济的迅速发展。 港口在我国对外贸易和国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。但是由于重发展、轻环保，生态破坏和环境污染日益凸显，反过来影响了港口健康有序发展。进入 21 世纪，港口经营发展的外部环境发生了重大变化，港区环境和生态保护提到管理和建设的议事日程。建设绿色港口逐渐成为改善生态环境， 实现可持续发展的落脚点。 目前， 上海港、 天津港、 秦皇岛港、深圳港、营口港、青岛港等港口都朝着绿色港口的方向发展，取得了一些初步成效。 2005 年初，上海港在我国率先开展绿色港口建设规划研究，积极探索 “上海港环境保护管理办法 ”，及时把如何实践上海地区 “生态港 ”建设列为重要研究课题。 7 天津港为了改善港区环境质量，采取了消除与限制并举的治理措施，优化港口布局，将港口分成北疆港区和南疆港区，形成 “南北疆并举，黑白分家、南散北集两翼腾飞的战略格局 ”，积极推进货场设施建设、大规模的港区绿化建设以及 “北煤南移 ”战略的实施。 秦皇岛港制定了秦皇岛港环境保护管理 规定，并通过制定煤尘、粉尘、污水、噪声等考核指标，将企业的经济利益与环境管理好坏直接联系起来，起到了良好的监督作用。 深圳港在老码头进行节能技术改造、新码头高起点建设的基础上，积极与国际先进港口开展环保合作，争创 “环境友好型生态港 ”。 营口港通过绿化工作扩大规模、提高档次 ，积极有效的环境保护宣传工作，广泛的公众参与，合理的监督管理机制，树立建设生态型绿色港口的理念。 青岛港通过创新思路、创新方式，坚持科技兴港、人才强港，依靠科技进步和技术创新，走出了一条有青岛港特色的节能减排绿色发展的新路子。青岛港港口生态环境不断改善，空中不见黑烟尘，地上不见沙尘土，水中不见漂浮物。 3）国内几个主要港口的污染控制措施 z 香港 香港对港口船舶从燃料、行驶工况和排放限值等方面实施了污染物排放控制措施。 （ 1）使用低硫油 燃料规格受国际公约 MARPOL 附则 VI 规管，含硫量上限为 4.5（ 2012 年收紧至 3.5），应用于所有在香港水域内操作的船只（包括远洋、区域及香港本地船只），这些含硫量要求并不严格（重油含硫量上限平均等于 2.8），香港境内船用轻柴油含硫量 ≤0.5； 7 家远洋船公司签署了乘风约章，于 2001 年至 2014 年期间在香港 “泊岸转油 ”，即使用低硫燃油（含硫量 ≤0.5）。 （ 2）黑烟管制 包括船只排放过量黑烟检举员机制，船只排放过量黑烟造成滋扰属违法行为，检举员用 “力高文图表 ”评估黑烟排放，如不符合规定会通报海事处。依据远洋轮船适用船舶及港口管制条例香港法例第 313 章；本地船只适用商船（本地船只）条例香港法例第 548 章。 （ 3）航速管制 维多利亚港 港外部分水域船只限速行驶。当船只低速航行，其引擎载荷会比高速时大幅下降，尽管航行时间延长，但整体燃油消耗和排8 放皆下降。 （ 4）改用电能 货柜码头绝大部分岸边吊机已用电力操作，柴油龙门式起重机正在改用电力或混合动力操作 （ 5）清洁燃料 非道路流动机械及非道路车辆（例如货车）必须使用超低硫柴油（含硫量 ≤10ppm 的柴油） 2001 年，政府港务柴油船只使用超低硫柴油（含硫量 ≤50 ppm）， 2008 年转用含硫量小于等于 10 ppm 柴油，降低二氧化硫 99、可吸入悬浮粒子 30。 z 深圳 深圳港位于广东省珠江三角洲南部，珠江入海口伶仃洋东岸，毗邻香港。全市 260 公里的海岸线被九龙半岛分割为东西两大部分， 分为西部港区和东部港区，西部港区位于珠江口东岸入海前缘，主要包括蛇口、赤湾、妈湾、东角头和福永等港区； 东部港区位于南海大鹏湾西北部， 主要包括盐田和沙渔涌、 下洞等港区。 （ 1）盐田国际集装箱码头污染控制和节能减排策略 盐田国际集装箱码头主要采用和推行了节能改造、电容改造、龙门吊混合动力、拓展绿色运输、海洋环境管理、混合动力吊车改造等措施。节能改造主要为龙门吊 “油改电 ”，废气下降 95，噪声降低 30；目前厂区内有 200 台龙门吊，其中 108 台改成了电容，每年减少 1600 吨 NOx， 35000 吨 CO2；龙门吊混合动力技术指将下降的势能转化成为电能，废气减少 30-50；利用龙门吊能节省费用 80，黑烟状况明显改善；目前使用的 33 辆液化天然气车（ LNG）车，降低 99CO 排放、 83.3 HC 排放、 80-90 PM 排放。 （ 2）蛇口集装箱码头污染控制和节能减排策略 蛇口集装箱码头 （ SCT） 年设计吞吐量 600 万箱， 积极投入轮胎式龙门吊 （ RTG）“油改电 ”项目，已经实现 RTG“油改电 ”达到 100，该项目每年可减少柴油消耗760 万升，节约 4000 吨标准煤，减少二氧化碳排量 8000 吨，节约成本 2500 万元。 SCT “油改电 ”项目顺利通过了国家财政部节能审查，获得国家发改委及财政部 2010 年度节能奖励资金；蛇口集装箱码头建设绿色港口的三大措施① 2007年开始实施油改电，节约成本；②船舶岸电工程与美国洛杉矶长滩港合作，投入1000 万，为高低压船舶供电。1③龙门吊，公司拥有 85 台 “油改电 ”龙门吊， 9000多万的总投资， 5 年内得到回报。 1.3 国外港口船舶大气污染排放控制现状 1一次性投入有政府补助，运营过程中无补助，电费远远高于燃油，但是船舶使用岸电积极性不高，投入基本没有回报，需要靠政策法律法规来支持此项工程 9 1.3.1 国外港口船舶大气污染排放控制的发展历程 （ 1）外港船舶 美国等发达国家的船舶大气污染排放控制的主要发展历程如下 z 1996 年美国联邦环保署颁布了第一个船舶发动机规定； z 1997 年， 国际海事组织 （ IMO）国际防止船舶造成污染公约附则六 （ MARPOL Annex VI） 获得通过，并在 2005 年 5 月 19 日生效。 z 1999 年，欧盟颁布了硫化物指令（ EU Directive 1999/32/EC – EU Sulfur Directive） ，在北海和波罗的海建立硫氧化物控制区。 z 2003 年美国环保署制定了海洋船舶污染标准；洛杉矶港开始采用岸电技术，并向中海集团集装箱公司船舶提供岸电， 2005 年对日本邮船公司提供岸电。 z 2004 年欧盟委员会指令对船舶发动机提出了标准（ 2004/26/EC） ，第二年又对油品提出了修订后的标准 （ 2005/32/EC， 欧盟低燃油指令的修订， 表 1-5） 。 z 2005 年 7 月，国际海事组织（ IMO）海洋环境保护委员会（ MEPC）第 53次会议对国际防止船舶造成污染公约附则六进行了修订。提出了北海硫氧化物排放控制区、 硫氧化物清理设备导则、 自愿性临时性船舶二氧化碳指标 （船舶效能设计指数的前身）导则等。 表 1- 4 欧盟关于船用燃料油含硫量限值规定及其实施日期 船舶位置 从下列日期开始，船上使用的各种船用燃料油的含硫量限值 2010年 1月 1日 2010年 7月 1日 2012年 1月 1日 2015年 1月 1日在欧盟国家及已执行 2005/33/EC号指令的非欧盟国家的港口停泊的船舶 0.1 0.1 0.1 0.1 在排放控制区内，但没有停泊 1.50 1.00 1.00 0.10 在排放控制区外，但没有停泊 4.50 4.50 3.50 3.50 z 2006 年，洛杉矶港和长滩港与加州空气资源局，美国环保署等合作提出了第一个多港口全面的大气污染物减排计划，专注 于健康风险和有害气体减排。同年，第一次泛太平洋港口清洁大气合作会议在洛杉矶召开。 z 2007 年，挪威建立了氮氧化物基金，对每公斤氮氧化物征税以成立基金鼓励降低氮氧化物的技术。 z 2007 年，加州空气资源局批准岸电标准，并提出至 2014 年 50的到港船舶10 使用岸电。 z 2008 年， IMO 海洋环境保护委员 57 次会议对国际防止船舶造成污染公约附则 VI 再次进行了修正，允许设立 NOx、 SOx 和 PM 或者同时包括上述三种污染物的排放控制区，提出加快二氧化碳指数的排放基准研究，并对氮氧化物的技术标准进行了修改。还提出了新造船舶发动机氮氧化物的三层控制标准，以及在用船舶的氮氧化物发动机标准。 z 2008 年国际港口协会（ IAPH）提出世界港口气候倡议，共有 55 个港口在该倡议上签字。该倡议具体提出了加强信息共享，建立对碳足迹统计管理的框架，建立船舶环保指数并加强对这个指数的支持目标。 z 2010 年，第 60 次海洋环境保护委员会提出建立北美排放控制区。同时，世界许多主要港口实施了低硫油项目，包括纽约新泽西低硫油项目、纽约港低硫油和船减速计划以及中国香港的乘风约章 （鼓励到港船舶采用 0.1低硫油）等。瑞典提出 2010 年减少港口 75氮氧化物排放，并对于采用先进技术的船舶给予港口费减免。 z 2011 年，费城提出了港口清洁空气战略，欧盟提出了港口区域船舶减排路线图，要求到 2050 年，欧盟各国港口区域内船舶减排 40。 2011 年第 62 次海洋环境保护委员会通过了有约束力的船舶效能设计指数。 （ 2）内河船舶 发达国家对内河船舶的大气污染防治同样重视 。美国和欧盟自上世纪九十年代陆续推出了内河船舶柴油机排放限制标准。目前，欧盟已执行的标准包括适用于欧盟境内所有内河的商用内 河船舶发动机排放控制标准 （ 2004/26/EC） ，有分别适用于特定河流的排放限制法规，例如莱茵河条例 （ CCNR） 、 博登湖条例 （ BR）和勃兰登堡航运条例 （ BSO） 。这些标准普遍比国际海事组织制定的远洋船舶排放控制标准更严格，且限制排放的有害物种类更多，例如除了 NOx 以外，还包括 CO、 HC 和颗粒物等。 1.3.2 港口船舶大气污染排放控制管理 1.3.2.1 国际 MARPOL73/78公约及修正案 1997 年 9 月， 国际海事组织 （ International Maritime Organization, 缩写 IMO）在伦敦通过了 MARPOL73/78 公约 1997 年议定书 ，新增了 MARPOL73/78 附则 VI防止船舶造成大气污染规则 ，并于 2005 年 5 月 19 日起正式生效（我国于 2006 年 5 月 23 日加入，同年 8 月 23 日对我国生效） 。 2008 年 IMO 的海洋环11 境保护委员会（ Marine Environment Protection Committee, 缩写 MEPC）召开第58 次会议，通过了 MARPOL73/78 防污公约附则 VI 修正案 （ MEPC.176（ 58）决议修订） ，该附则 VI 修正案按照默认程序于 2010 年 7 月 1 日起生效。新修订的附则 VI 提出，将通过成员国递交提案至 IMO，对 SOx、 PM、 NOx 这三种船舶排放物分别或一并设置排放控制区来防止、减少并控制这三类污染物的排放。2009 年 7 月 17 日 IMO 的海洋环境保护委员会（ MEPC， The Marine Environment Protection Committee）还通过了 MARPOL73/78 防污公约附则 VI 的 2009 港口国监督指南 （ MEPC.181（ 59）决议） 。 该附则及其修正案对于船舶废气中的硫氧化物 和氮氧化物的排放含量作了限制，同时，禁止故意排放消耗臭氧层的物质，具体标准如下 1） SOx 的排放控制 根据 SOx 的产生， MARPOL73/78公约附则 VI 规定船舶上使用的任何燃料油中硫含量的上限为 4.5，在排放控制区（ SOx Emission Control Areas, 缩写SECA）这样的特殊地区（如地中海） ，燃油含硫量不得大于 1.5[6]。欧美、日本一些经济高度发达的国家对柴油机排放物的限制更为苛刻， 其处罚也尤为严厉。船舶必须选择安装废气净化系统或者采用其他的技术方法来限制硫氧化物的排放。 附则 VI 2008 年修正案的主要变化是渐进地减少船舶废气的含硫量。 在硫氧化物排放控制方面， MARPOL 73/78 公约附则 VI 修正后的变化主要是全球任何燃料油中硫含量的上限从现在的 4.5降低到 2012 年的 3.50； 然后， 到 2020年逐步降到 0.50，视 2018 年完成的科学性评估而定。到 2010 年 7 月 1 日，硫排放控制区域的限制将从现在的 1.50降到 1.00，并于 2015 年降到 0.10[7]。如表 1-6。 表 1-5 任何燃料油中硫含量的限值[8]限制值 目前规定 修正案规定 生效日期 地区 排放 控制区 15,000 ppm 10,000 ppm 2010 年 3 月 1 日 15,000 ppm 1,000 ppm 2015 年 1 月 1 日 地区 全球 45,000 ppm 35,000 ppm 2012 年 1 月 1 日 45,000 ppm 5,000 ppm 2020 年 1 月 1 日 2） NOx 的排放控制 MARPOL 73/78 公约 附则 VI 修正案定义了包括三个级别在内的 IMO 船用柴油机排放标准体系。 正在执行的附则Ⅵ的相关内容被作为 TierⅠ标准纳入其中， 新增加了更加严格的 TierⅡ /Ⅲ标准， 同意通过两阶段实现减排目标 即 201112 年达到 TierⅡ要求， 2016 年在排放控制区域达到更严格的 TierⅢ要求（表 1-7）[9]。 公约附则 VI 还包括对柴油机进行必要改进或安装降低 NOx 排放的装置的要求，并于第一次换新检验 12 个月后或改进方法经认可后的日期之前完成。为确保柴油机制造商、船东和主管机关遵守修订的标准，公约附则 VI 还规定了船用柴油机试验、检验和发证的强制程序。 表 1-6 MARPOL 73 /78 附则Ⅵ中 NOx 限值[9]nN /r/min NOx/g/kW·h Tier Ⅰ 2005年 5月 19日生效， 全球实施 ＜ 130 17.0 130～ 2 000 45.0·nN-0.2＞ 2 000 9.8 Tier Ⅱ 2011年全球实施 ＜ 130 14.4 130～ 2 000 44.0·nN-0.23＞ 2 000 7.7 Tier Ⅲ 2016年排放控制区域 ECAs实施 ＜ 130 3.4 130～ 2 000 9. 0·nN-0.2＞ 2 000 1.96 3） 损耗臭氧物质的排放控制 附则 VI 还禁止故意排放损耗臭氧层物质，包括卤烃和氟氯烃的排放。禁止所有船舶安装含有损耗臭氧层物质的新设备。但是，在 2020 年以前，允许安装含有氢化氯氟烃的新设备。 4） 油船、油码头的油气回收控制 在 MARPOL73/78 公约附则Ⅵ生效时， IMO 海洋安全委员会（ MSC）制定了安全标准 关于油气排放控制系统标准 （ MSC/Circ.585 号通函） ，供各缔约国遵照执行。公约附则Ⅵ第 15 条（ 3）规定 “当事国的政府，应确保根据本组织制定的安全标准（即指上述标准）批准的油气回收系统被配备在指定港口和码头中，其运行是安全的，并能避免造成对船舶的不当迟延。 ”公约附则Ⅵ第15 条（ 5）对缔约国船舶提出了要求，规定 “按本条规定接受油气排放控制的所有液货船， 应配备由主管机关根据本组织制定的安全标准批淮的油气回收系统，并在装此种货物期间使用此系统。 ” 除此之外，根据 MARPOL73/78 公约附则 VI 的要求，所有 400 总吨及以上国际航行的船舶、固定式和移动式钻井及平台到时应取得国际防止大气污染证书或国际防止空气污染符合证明 （简称 IAPP 证书） 。海事部门将检查船舶是否配有 IAPP 证书，对未持有 IAPP 证书的国际航行船舶，将作为港口国进一步监督检查的依据，或进行滞留。证书自签发日期起有效期五年，需进行一年一13 次的年度检验和二年半一次的中间检验以及五年到期的换证检验。 对于初次检验的 2000 年 1 月 1 日之前建造的船舶，检验的内容主要是对消耗臭氧层物质和硫氧化物的控制。对于 2000 年 1 月 1 日之后建造的船舶，主要检验的内容除了对消耗臭氧层物质和硫氧化物的控制外， 还应检验是否具备柴油机 EIAPP 证书（ Engine International Air Pollution Prevention Certificate）和按照MEPC.7640要求进行检验的船用焚烧炉型式认可证书。要取得 EIAPP 证书，必须进行 NOx排放量测定。对于 2005 年 5 月 19 日之后加装的燃料油，船舶必须保存所有的加油记录单，并且必须符合附则 VI 规定的要求[10]。 可以发现， MARPOL 附则 VI 及其修正案为充分减少船上空气污染物排放，解决地方性、国家性、全球性环境问题迈出了重要的一步，国际组织 IMO 等对于防止船舶大气污染是非常重视的。 1.3.2.2 国外港口船舶大气污染控制计划 （ 1）国际港口协会清洁空气计划 国际港口协会（ IAPH, the International Association of Ports and Harbors）编 制了 IAPH 清洁空气计划（ Tool Box for Port Clean Air Programs） 。该计划指出了港口区域应该优先控制的主要大气污染物，并从航运和港口集疏运（包括卡车和公路运输；铁路）等方面提出了控制对策。具体措施包括对于远洋船只，主要是船只减速、操作技术提升、使用清洁燃料、排放控制技术、岸边电力；对于港口船只主要是发动机置换为达到清洁燃料标准的产品、使用清洁燃料、排放控制技术；电气化（包括岸边电力和混合） ；对于货物装卸设备、重型和轻型车辆、铁路机车，主要是设备更换至达到清洁标准、操作技术提升、使用清洁能源、排放控制技术、空闲减量化技术[11]。 （ 2）美国圣佩德罗港口清洁行动计划 洛杉矶港于 1972 年在全美港口最早建立港务环保部门 环保处，它是港口发展规划管理的重要部门之一，其主要职责是对建设项目开展环境影响评估。洛杉矶－长滩港曾经是美国空气质量最差的地区。加州空气资源局（ California Air Resources Board，缩写 CARB）预测 70潜在的癌症风险来源于柴油颗粒（ Diesel Particulate Matter，缩写 DPM）[12]。 2006 年 3 月，洛杉矶港和长滩港达成重要的合作关系，同时联合南海岸空气质量管理部门，加州空气资源局和美国环保署第 9 区共同合作来改善区域环境空气和南加州居民生活质量。 这一个合作计划形成了圣佩德罗港口清洁行动 计划。港口清洁行动计划（ Clean Air Action 14 Plan, 缩写 CAAP）的目的在于减少港口操作带来的健康风险，加速已有减排手段的实施，分别建立项目标准和来源标准。在标准制定上又分成三个层次，分别为源头特定表现标准（ Source Specific Perance Standards） ，项目特定标准（ Project Specific Standards）和圣佩德罗港标准（ San Pedro Bay Standard） 。 圣佩德罗标准对健康风险降低提出了确切的要求到 2020 年，在位于港口排放源和港区内的社区，降低 85由于港口 DPM 排放引起的居民癌症风险。并设定了 2014 年、 2023 年需达到的 DPM、 NOx 和 SOx 的减排量[12]。项目特定标准对港口每个独立的项目给出了特别的要求， 特别针对健康风险提出了法规评估和缓解措施。 源头特定表现标准里， CAAP 又从以下的分类制定了