排放控制区内在航船舶尾气排放监管——以上海港为例

倪训鹏 张 剑 徐舜吉 张亚朋

一、背景

2015年交通运输部发布了《珠三角、长三角、环渤海（京津冀）水域船舶排放控制区实施方案》和《船舶与港口污染防治专项行动实施方案（2015—2020年）》，将珠三角、长三角、环渤海（京津冀）水域划定为船舶排放控制区，上海港是长三角排放控制区的核心港口[1]。从此，船舶排放控制区的管理正式成为我国加强对船舶大气污染物控制的重要措施。上海港自2016年4月1日起提前实施船舶排放控制区的要求，海船靠泊码头1小时后至离泊1小时前须使用硫含量不大于0.50%（m/m）的船用燃油。2018年11月30日，交通运输部发布《船舶大气污染物排放控制区实施方案》，将船舶排放控制区范围推广到全国沿海水域和长江、西江干线水域，要求自2019年1月1日起，海船进入排放控制区，应使用硫含量不大于0.50%（m/m）的船用燃油[2]，在全国范围内提出了对在航船舶使用燃油硫含量的控制要求。目前海事主管机关对靠泊船舶的排放控制区监督管理已经建立了比较完善的程序，配备了燃油硫含量快速检测设备，但对在航船舶的监管，限于技术和设备的成熟度不足，虽然各地都在进行相应的尝试并取得了一定的成果，但还未在全国海事管理部门全面推广，目前对在航船舶监管的效果和效率，既不能满足海事部门日常履职的内在需要，也无法适应水运行业践行生态文明的外部要求。因此，有必要开展船舶排放控制区内在航船舶尾气排放的监管研究，形成可复制可推广的经验，保障上海港甚至全国排放控制区内船舶大气污染物控制措施得到有效的实施。

二、在航船舶尾气排放监管现状和监管难点

（一）在航船舶尾气排放监管现状

1.国外对在航船舶尾气排放监管情况

由于欧洲和北美排放控制区设立比较早，其对排放控制区内在航船舶的监管研究也较早。目前，欧洲对排放控制区内在航船舶监管广泛地采用嗅探技术[3]（固定翼飞机携带嗅探设备、直升机携带嗅探设备、在岸边或大桥上安装固定嗅探设备等）；但随着监管技术的研究发展，光学遥感技术也逐步被引入在航船舶尾气监管[4]。另外，美国主要是应用直升机携带嗅探设备对在航船舶进行监管。

2.国内对在航船舶尾气排放监管情况

由于我国自2015年才开始设立珠三角、长三角、环渤海（京津冀）三个排放控制区，起步阶段主要是控制靠泊海船使用硫含量不超过0.50%（m/m）的燃油，前期的监管也集中在对靠泊船舶的监管，主要通过登轮检查船舶燃油使用情况、换油操作，对怀疑使用燃油硫含量超标的船舶开展燃油取样送检、替代措施核查、供油质量监督等途径进行监管。由于缺乏相应监测手段，对在航船舶的监管大多处于研讨和现场测试阶段。此前，上海海事局开展了“无人机和艇载嗅探设备对在航船舶尾气排放进行监测”项目的研究，深圳海事局开展了“红外遥测设备监测在航船舶尾气排放”项目的研究，江苏海事局开展了“利用在大桥上安装固定嗅探设备对在航船舶进行监测” 项目的研究，目前均处于起步阶段，还未达到大规模的部署阶段。

（二）在航船舶尾气排放监管难点

目前，各类陆源大气污染物排放监测技术在在航船舶尾气排放监管上的应用总体较少，考虑到船舶大气污染物监测的特殊性，如污染源流动、空间范围广、大气环境复杂、水汽含量大等因素，应用到在航船舶尾气监测的技术应具备结果可靠、精度较高、覆盖面区域较大、操作简单、响应快速等特性。结合在航船舶的特点，在航船舶尾气排放监管存在以下难点：

（1）对于移动动态目标的筛选有较大难度，限于目前海事巡航执法模式，在没有目标船筛选技术的前提下，巡航检查犹如大海捞针。

（2）现有监测监管技术都存在局限性，无法使用单一监测监管设备覆盖解决辖区所有水域的监测监管问题，导致无法实现监管水域的全覆盖。

（3）缺乏信息化的技术手段处理监视监测设备采集的船舶尾气数据，导致无法实现船舶尾气监测数据向系统性的监管数据的转化。

（4）尚无成熟的监管程序和监管指南可供借鉴，无法为一线执法人员提供清晰指引。

上述监管难点的存在，势必会影响到船舶排放控制区相关措施的实施效果，以致无法形成执法威慑力。

三、国内外在航船舶尾气排放监测主要技术比较

大气污染物监测技术可分为传统物理化学法、现代化学法、常规光学法和光谱测量法等。目前，按照技术原理分类，国内外船舶尾气排放监测监管主要技术手段包括紫外差分吸收光谱技术、红外遥感技术、嗅探技术（固定空气站监测和无人机、巡逻艇搭载移动监测）、激光雷达技术等。从适应性、准确性、安全性、稳定性、经济性、便捷性、保障性等七个维度进行分析，各种技术的匹配度如表1所示。

表1 各种技术匹配度比较

续表

从上述分析可知，各种技术都有各自的优点，同时也有各自的局限性。根据对在航船舶监管的最终目的看，单靠一种技术无法实现目标要求，因此需要多种技术搭配使用，才能取得更好的效果。

四、上海港在航船舶尾气排放监管方案

根据上海港船舶排放控制区内的水域特点和在航船舶的航路特点，并充分考虑到特殊水域和主要航线，以及各项监测技术的适用场景和覆盖范围，将上海港分为长江片区（包括长江上海段和长江口水域）、黄浦江片区、洋山片区（包括洋山深水港和杭州湾北岸金山水域）[5]，根据区域划分提出如下符合上海港特点的监测监管技术方案：

（一）监测设备配备方案

1.长江片区

长江上海段和长江口水域。目前，北支、北港、北槽、南槽共同入海，船舶皆可通行，共有16条航道。长江片区主要航道长约267.8公里，设有7个警戒区、4处禁止抛锚区、20处锚地。码头主要集中在外高桥港区、罗泾港区和长兴岛海工装备基地，共269个生产型码头、13个非生产型码头。该区域应以布设移动远程遥测监测设备为主，主要包括1套红外遥测系统、3套艇载嗅探监测系统、3套无人机嗅探监测系统和2套岸基固定式嗅探在线自动监测系统。设备配置如表2所示。

表2 长江片区监测设备配备

2.黄浦江片区

自闵行发电厂至吴淞口101号灯浮之间水域。该水域是一条江面宽度不一、航道水深不等、弯头众多的狭窄水道，有多座桥梁横跨江面。该区域应以固定监测为主，布设1套紫外遥测系统、2套岸基固定式嗅探在线自动监测系统。设备配置如表3所示。

表3 黄浦江片区监测设备配备

3.洋山片区

洋山深水港及其附近水域和杭州湾北岸金山港区。该海域属海区，海域面积较开阔，但也属舟山群岛传统渔场海域，渔船捕捞作业海域与航道航路交错分布。该水域为自然水深航道，相对开放水域。该区域监测设备的布设应固定和移动并重，主要包括1套岸基固定式嗅探在线自动监测系统、1套艇载嗅探监测系统、2套无人机嗅探监测系统。设备配置如表4所示。

表4 洋山片区监测设备配备

（二）船舶尾气排放监视监测综合信息平台建设方案

根据《交通运输部海事局关于严格贯彻信息化顶层设计技术路线要求的通知》（海便函[2013]1141号）的要求，结合具体的设备配备方案，设计开发船舶尾气排放监视监测综合信息平台，主要由船舶排放大数据中心、船舶排放信息云平台、船舶排放监管监测应用三部分构成。综合信息平台是基于船舶排放大数据中心对多源异构船舶排放相关数据的分类存储与高效组织，通过船舶排放云信息平台对排放大数据的接入、关联、融合和分析、船舶排放的数值模拟以及测量与评估，为违规排放现象的发现、处置及分析决策提供智能信息服务。综合信息平台可实现船舶排放信息动态更新，对排放控制区内船舶尾气排放进行监测监管及预警，提供船舶减排信息服务，通过地图/海图可视化、排放专题图、统计图表等手段展示船舶排放结果，使主管部门快速、准确掌握区域船舶排放情况及重点目标。

（三）现场监管方案

1.开展区域筛查

根据岸基固定式嗅探在线自动监测系统的监测数据和综合信息平台的排放清单数据，通过自有计算模型转化为监管数据。在一定精度范围内，根据设定的主要目标船筛选原则，初步筛查高污染区域。

2.开展精准筛查

针对高污染区域，在不同管控水域，利用已配置的远程遥测技术手段开展单船污染源监视监测，根据自有计算模型转化为监管数据，在一定精度范围内，设定主要目标船筛选原则，初步锁定目标船。

3.对目标船进行实船检查

目标船锁定后，执法人员登船进行检查，通过实船使用快检设备检测并取样送至有资质的实验室检测来确定船舶是否违规使用硫含量超标燃油。

五、结束语

依法设立船舶排放控制区，是遵循绿色发展理念，深入贯彻党中央、国务院关于加快推进生态文明建设的意见、落实“坚决打赢蓝天保卫战”任务的重要举措，也是深化水运行业供给侧结构性改革、补短板的重要抓手，更是港口航运转型发展的迫切需要。为了能够真正发挥设立排放控制区的作用，促进船舶减排取得实效，必须建立相应的监测监管手段，并辅以严格的监督检查作为保障。