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船舶排放污染治理渐入佳境 业界疾呼分类差别化治理

文章来源:中国环保在线 作者:Leven 点击:次 时间:2017/3/21 9:57:33

我国的机动车尾气治理工作已经有了很大的进展,然而船舶大气排放的防控才刚刚起步。为此,复旦大学环境科学与工程系副教授,硕士生导师张艳对于船舶大气污染物排放的影响、采取的措施,目前取得的一些成果,还有什么需要完善的方面进行了解答。

船舶排放污染治理渐入佳境 业界疾呼分类差别化治理

2017年第一期出版的隶属美国大气化学学会的国际环境科学与技术领域期刊——《环境科学与技术》(ES&T),发表了由我国复旦大学环境科学与工程系教授杨新、副教授张艳担任共同通讯作者,合作研究的有关船舶排放对城市大气环境影响的最新成果。

文章中首次定量反映了船舶大气排放源对世界第一大港所在城市上海PM2.5污染的长期平均贡献和船舶烟羽的瞬时影响,对于客观认识船舶污染源在我国沿海港口城市人为排放污染源中的分担率,以及加强船舶大气污染防控具有重要意义。

复旦大学环境科学与工程系副教授张艳

张艳,复旦大学环境科学与工程系副教授,硕士生导师,主要从事水域及陆地交通大气污染、气溶胶长距离输送等研究,在国内外学术期刊上发表论文50余篇。主持过的科研项目有《航运排放对区域及城市空气质量的影响》《长三角近海气溶胶的理化特性及来源解析》等,目前正主持国家自然科学基金项目《船舶排放烟羽对沿海城市大气环境影响的动态过程:数值模拟与在线观测》。

船舶大气污染物排放的影响是什么?

船舶排放的一次PM2.5,60%以上可以被传输到内陆地区。

问:我国航运船舶的规模有多大?船舶排放的总体情况是什么?

张艳:我国有超过400个港口。在中港网发布的2016全球十大港口集装箱吞吐量排名中,有7个中国港口入选。在集装箱吞吐量上,上海港已连续7年位列世界第一;在货物吞吐量上,宁波—舟山港是世界第一大港。

船舶排放对大气环境的影响主要有两类。一类是细颗粒物,无论是燃烧过程中形成的硫氧化物、氮氧化物,还是直接排放的一次颗粒物,都可能在大气环境下产生反应,生成二次的细颗粒物。另一类是挥发性有机物,也会对细颗粒物的形成造成很大影响。

我们进行过测算,2010年长三角区域及中国东部海域船舶排放的二氧化硫可达到38万吨/年,在人为排放源中占到14%~15%,贡献还是比较大的。排放的氮氧化物在人为排放源中的占比与二氧化硫差不多。

我们还对长三角区域和距离东海海岸线400公里以内的船舶大气污染物排放量进行过估算,2010年船舶排放的PM2.5达到 5.1万吨/年。其中,超过60%的船舶排放发生在海岸线100公里以内,超过85%的船舶排放发生在海岸线200公里以内。

问:请详细介绍一下船舶大气污染物排放对港口及陆地PM2.5的影响。

张艳:我们在这方面的主要研究对象是上海港。2011年,我们在上海港进行了外场观测实验,监测物种包括二氧化硫、二氧化氮和臭氧这些痕量气体,同时采集了气溶胶样品,包括TSP(总悬浮颗粒物)、PM2.5等,并对气溶胶样品和重油样品中的钒、镍等元素进行了分析。

结果表明,上海港的二氧化硫和二氧化氮小时平均浓度分别为29.4μg/m3和63.7μg/m3,TSP和PM2.5的日均浓度为114.39μg/m3和62.60μg/m3,和上海陆地区域监测到的值相当。而后向轨迹分析进一步表明,在沿海气流的输送下,上海港区的二氧化硫、二氧化氮和钒主要来自于船舶的排放。

我们进行过的前期研究表明,船舶排放对港口及沿海城市大气PM2.5的平均贡献比例在1%~10%,受到船舶烟羽影响的特定峰值时刻,船舶排放的贡献可达到50%。此外,我们估算,船舶排放出的一次PM2.5中,有60%以上的PM2.5可以从港口传输到内陆地区。

船舶大气污染排放对周边大气环境中细颗粒物的贡献不容忽视。而船舶排放的二氧化硫和二氧化氮对城市和区域尺度上二次颗粒物的贡献还需要未来进一步研究。

问:目前我国在船舶排放污染防治方面采取了哪些措施?进展如何?

张艳:我国在船舶污染治理方面近年来取得积极进展,主要缘于排放控制区的设立。2015年12月,交通运输部出台了《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》(以下简称《方案》),通过设立船舶大气污染物排放控制区(以下简称排放控制区),控制我国船舶硫氧化物、氮氧化物和颗粒物排放,改善我国沿海和沿河区域特别是港口城市的环境空气质量。

《方案》中还明确,除使用低硫油外,船舶也可采取连接岸电、使用清洁能源、尾气后处理等与排放控制要求等效的替代措施。为保障《方案》的顺利实施,交通运输部海事局还编制了《船舶排放控制区监督管理指南》,对监督检查和结果处罚做出了具体规定。

此外,2016年8月,环境保护部会同国家质检总局发布了《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)》,填补了我国船舶大气污染物排放标准的空白。这个标准将在2018年7月1日正式实施,但目前长三角区域已经在执行这个标准了。

排放控制区政策的作用何在?

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