我国船舶大气污染排放与防治对策研究
2021-11-12冯津娜
冯津娜
(广东省中山市环境保护技术中心,广东 中山 528400)
随着我国水运的发展,船舶大气污染排放成为我国沿海地区重要的一次排放源。在珠江三角洲、长江三角洲和环渤海等地区,船舶排放对SO2和NOx的贡献率可达到14.1%和11.6%[1-3]。为了进一步控制船舶大气污染,我国陆续开展了船舶大气减排工作,提出了建立排放控制区、控制船用燃油质量等一系列措施。为了实现船舶排放的精细化管控,需要对船舶排放现状、船舶大气污染排放清单建立方法与污染防治政策实施情况,从而认识我国船舶排放污染防控面临的主要问题并提出解决对策。
1 我国船舶大气污染物排放现状
随着我国经济的快速增长,航运业愈显发达。根据交通运输部统计数据,截止到2020年底,我国拥有运输船舶12.68万艘,净载重量27 060.16万吨。包括内河运输船舶11.5万艘,沿海运输船舶10 352艘,远洋运输船舶1 499艘[4]。
据《中国移动源环境管理年报2020》统计[5],2019年,非道路移动源排放二氧化硫(SO2)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)、颗粒物(PM)分别为15.9万吨、43.5万吨、493.3万吨、24.0万吨。其中,船舶排放的HC、NOx和PM分别占非道路移动源排放总量的19.8%、28.2%和24.2%,而船舶大气污染物总量仍存在巨大的下降空间[6]。
2 船舶大气污染物排放计算方法
船舶排放清单的编制方法主要包括两类:内河船舶排放清单主要采用基于燃油消耗量方法,沿海和远洋船舶排放清单主要采用基于船舶AIS数据的计算方法[7]。
(1)基于燃油消耗量的算法是一种自下而上的方法,其获取方式主要为直接调查或者间接估算。其中间接估算利用船舶客货周转量和燃油消耗率估算获得。计算公式如下:
式中,E为船舶大气污染物排放量(吨);Y为燃油消耗量(kg);EF为排放系数(g/kg)。另外,SO2排放量根据船舶燃油中的硫含量计算:
式中,E为船舶SO2排放量(吨);Y为燃油消耗量(kg);S为燃油硫含量(g/kg)。
(2)沿海和远洋船舶的AIS覆盖率高,可以通过海事局或者船级社获取船舶轨迹数据,从而计算精确和高分辨率的排放清单。公式如下:
式中,E为污染物的排放量(t·a-1);LF为引擎负荷系数;A为船舶的活动时间(h);EF为对应污染物的排放因子[g·(kW·h)-1].
3 我国船舶大气污染防治政策
船舶大气污染防治工作需要多部门联动合作,协商共治。2016年实施的《大气污染防治法》明确了船舶港口污染防治部门的职能分工。包括运输船舶及油品的检验、监督和管理等工作,渔船及油品的检验、监督和管理工作,大气污染物排放标准制定、大气环境质量和大气污染源监测、大气污染物排放清单及源解析等工作[7-8]。
从法律法规、政策要求和标准排放方面,我国相继出台一系列的船舶污染防治文件。如从法律法规方面提出:(1)IMO MARPOL公约附则Ⅵ;(2)《中华人民共和国大气污染防治法》(2018年修正);(3)《防治船舶污染海洋环境管理条例》(2009年)等。从政策要求方面提出:(1)《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》(交海发2015)177号);(2)《船舶大气污染物排放控制区实施方案》(交海发〔2018〕168号);(3)《2020年全球船用燃油限硫令实施方案》(2019年)等。从标准排放方面提出:(1)GB/T 15097-2008《船用柴油机排气排放污染物测量方法》;(2)GB/T 5741-2008《船用柴油机排气烟度测量方法》;(3)GB 20891——2014《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国第三、四阶段)》;(4)GB15097-2016《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、二阶段)》等。同时也研究提出对于我国船舶大气污染防治工作的建议[9-10]。
4 我国船舶污染防治主要问题与对策建议
4.1 主要问题
(1)管理体制不完善,监管机制不健全。在船舶大气污染防治方面涉及部门较多,虽然对各相关部门的职能进行了划分,但还是存在重叠的现象,导致部分职能主导和牵头部门未划分清楚。
(2)各相关部门联动不够。船舶具有数量多、流动性强、监管难度大等特点,要求相关监管部门不断改进监管方式以解决船舶污染防治、污染监测和油品监管等问题,制定多部门联动的监管和督查机制。
(3)缺乏完善的监管体系。主要表现为:①专业检测队伍不足,监管覆盖范围低;②油样检测的结果时效低,检测时间长;③燃油含硫量快速检测设备数量有限,缺少更加快速准确的监测设备对船舶尾气排放进行测量。
(4)船用燃料质量问题突出。我国船用燃料油油品质量不齐、原料油来源复杂,表现为:①低硫油供应市场规范性不强,为节约成本,仍有部分低标准的船用柴油供应现象;②相关部门监管任务量大,执法力度不足。
4.2 建议对策
(1)加强部门协作。船舶大气污染防治工作,涉及众多部门。横向看,船舶靠港、作业等涉及港口、海事、海洋渔业等部门;纵向看,从船舶燃油的生产到排放涉及市场监督管理等部门。建议各个职能部门成立联合办公室,明确船舶大气污染防治工作的统筹协调部门或单位,合理优化配置监督执法力量和资源。
(2)强化对船舶燃油的监管。制定长效的船舶燃油监管机制,对燃油的生产质量、储运和使用等环节开展整体监管,推动燃油生产企业加强管理,提高油品质量和市场供应保障规范化,对生产不符合要求的加油站(船)应予以严厉的打击。同时加强LNG燃料和船舶使用岸电应用。
(3)加强港区船舶排放废气的监测。在传统的监测手段的基础上,通过嗅探技术、差分吸收光谱技术等遥感遥测的新型监测手段,加强港区船舶排放废气的监测。
(4)建立高分辨率船舶排放清单。开展基于船舶自动识别系统的高分辨率船舶大气污染物排放清单,掌握船舶大气污染物排放现状、成因、机理、空间分布特征,并开展港区空气质量监测与排放控制区效果评估。
(5)利用现代化科技手段,提高船舶抽检和燃油取样率。配备齐全的船用燃油硫含量快速检测仪器,有效提升船舶排放控制区监管能力和水平。提高进入排放控制区船舶的燃油抽检率以及燃油取样率,杜绝船舶违规排放侥幸心理,改善排放控制区空气质量。
(6)加强执法监管能力建设。对船舶污染物排放监测监管能力进行强有力建设,制定有效的船舶污染物排放监测监管机制,提升船舶排放控制区执法监管能力。