呂家齊
摘 要:目前內(nèi)河船舶及江海直達(dá)船舶已使用含硫量低于10mg/kg的低硫國標(biāo)普通柴油,內(nèi)河船舶排放大氣污染物主要有硫氧化物、氮氧化物等。本文采用基于燃油、行駛里程的排放因子法和燃油理論排放最大值估算法計(jì)算肇慶市船舶大氣污染物的排放值,同時(shí)結(jié)合海事部門檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行修正并提出相關(guān)工作建議。
關(guān)鍵詞:內(nèi)河船舶 大氣污染物 排放
污染攻堅(jiān)戰(zhàn)是中央明確的三大戰(zhàn)役,肇慶市行政區(qū)域西江河段屬于內(nèi)河控制區(qū)西江干線范圍,大型內(nèi)河船和江海直達(dá)船舶應(yīng)使用符合新修訂的船用燃料油國家標(biāo)準(zhǔn)要求的燃油,其他內(nèi)河船應(yīng)使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的柴油。船用燃料油國標(biāo)柴油含硫量均要求低于10mg/kg,可見國家對船舶防治大氣污染工作的重視。海事部門高度重視轄區(qū)船舶大氣污染物排放的治理工作,為了更好地保護(hù)當(dāng)?shù)氐那嗌骄G水,現(xiàn)對肇慶轄區(qū)船舶大氣污染物排放進(jìn)行測算,為政府在污染攻堅(jiān)戰(zhàn)中精準(zhǔn)施策提供參考。
1.轄區(qū)概況
肇慶海事局轄區(qū)西江干流220余公里,北江干流5公里。綏江、賀江等支流340公里,除了渡船外,支流基本沒有運(yùn)輸船舶航行。轄區(qū)每時(shí)每刻近400艘船舶航行或作業(yè),日均船舶流量近800艘次,年船舶流量近30萬艘次。根據(jù)船舶檢驗(yàn)及項(xiàng)目組調(diào)研港口管理部門數(shù)據(jù),廣州灣區(qū)內(nèi)河船舶發(fā)動(dòng)機(jī)平均燃油消耗量114g/KWh。近3年船舶進(jìn)出港報(bào)告數(shù)據(jù)顯示肇慶轄區(qū)進(jìn)出港船舶平均功率約200KW。
2.船舶污染物排放估算
2.1基于燃油的排放因子和基于行駛里程的排放因子估算
(1)測試報(bào)告初步數(shù)據(jù)。2017年11月,肇慶市委托暨南大學(xué)研究所對船舶尾氣進(jìn)行了檢測:研究所以貨船為研究對象,選取4艘貨船,1艘快艇為研究對象,航行方向涵蓋上航和下航,記錄船舶行駛的軌跡和每秒航行速度,測試船舶的氣態(tài)污染物排放速率及氣體流速,分析船舶行駛的排放因子及組分特征。測試報(bào)告初步數(shù)據(jù)如表2。
(2)結(jié)合檢測初步報(bào)告數(shù)據(jù)采用基于燃油的排放因子和基于行駛里程的排放因子估算船舶尾氣排放值。
①基于燃油的排放因子的數(shù)據(jù)計(jì)算肇慶市每年船舶污染物排放量。
計(jì)算公式:轄區(qū)每年排放某種污染物量=轄區(qū)每時(shí)每刻在航船舶艘數(shù)*船舶平均功率*單位時(shí)間每千瓦消耗燃油量*該污染物的排放因子*時(shí)間(1個(gè)自然年)。即:年度某種污染物排放量=400艘次*200KW*114g/KWh* (365*24h)*基于燃油的某種排放因子(如表1)。估算結(jié)果如表2。
②基于行駛里程的排放因子的數(shù)據(jù)計(jì)算轄區(qū)船舶排放某種污染物排放量主要數(shù)據(jù)取值及計(jì)算公式如下:
計(jì)算公式和數(shù)據(jù)取值:肇慶市每年船舶污染物排放量=轄區(qū)每日船舶流量*船舶航行距離*基于行駛里程的排放因子*365日(以1個(gè)自然年算)。即:年度某種污染物排放量=800艘次/日*220公里(按肇慶云浮轄區(qū)總里程計(jì)算) *基于行駛里程的排放因子(g/km)(如表1)* (365日)。估算結(jié)果如表3。
(3)修正數(shù)據(jù)。2017年11月暨南大學(xué)研究所檢測5艘船舶大氣污染物排放值時(shí),未對檢測船舶柴油抽樣檢測,無法保證柴油含硫量滿足當(dāng)時(shí)國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)(2017年11月國標(biāo)普通柴油小于50mg/kg)。同期肇慶海事局抽取15艘船舶所測柴油含硫量總的平均值為552 mg/kg,同期燃油含量控制標(biāo)準(zhǔn)50mg/kg的10倍。
硫氧化物的排放量直接取決于含硫量的大小,暨南大學(xué)研究所檢測5艘船舶大氣污染物應(yīng)以同期肇慶局檢測船舶含硫量平均值552mg/kg為參考計(jì)算硫氧化物排放值,但同期2017年11月國標(biāo)柴油含硫量50 mg/kg。含硫量進(jìn)行對比后,同期國標(biāo)柴油SOx排放量按比例取其(50 /552)十分之一進(jìn)行修正,氮氧化物、一氧化碳排放量不變,這樣修正的數(shù)據(jù)較為客觀。對表2、表3進(jìn)行修正后得出表4、表5數(shù)據(jù)。
2.2燃油理論排放最大值估算
采用燃油理論排放最大值估算肇慶轄區(qū)船舶大氣污染排放量:
(1)計(jì)算公式和數(shù)據(jù)取值:與基于燃油的排放因子算法相同,但計(jì)算硫氧化物時(shí),柴油硫含量完全轉(zhuǎn)化為硫氧化物量代替該污染物的排放因子
(2)特點(diǎn):基于燃油自身硫含量完全轉(zhuǎn)化硫氧化物與其他排放因子算法相結(jié)合估算,硫氧化物排放計(jì)算結(jié)果最大化,同時(shí)能計(jì)算含硫量為50mg/kg和10mg/kg時(shí)硫氧化物的排放量(暨南大學(xué)研究所數(shù)據(jù)測算的兩組數(shù)據(jù)均是測算的含硫量為50mg/ kg的數(shù)據(jù))。
計(jì)算結(jié)果如表6。
2.3綜合估算值
結(jié)合表4、表5和表6值,數(shù)據(jù)在級(jí)別上一致,比較全部氧化物排放量數(shù)據(jù)取每一項(xiàng)污染物排放值均取最大值,得出表7。
3.綜合說明及分析
基于兩種估算方法,三組數(shù)據(jù)結(jié)果均取最大值得出:2018年以后船舶使用國標(biāo)普通柴油(即國五排放標(biāo)準(zhǔn))后肇慶轄區(qū)每年船舶大氣污染物:硫氧化物為最高值為2.29t(2017年為11.46t);氮氧化物為675.76t, CO為53.36t。以上排放物是分布在西江肇慶云浮220公里的河段上,其中約100公里(即西江上游大約封開開南大橋右岸下方至祿步附近的朱村水口為云浮的岸線)一江兩岸分別是肇慶和云浮。
以小汽車與船舶對比,很明顯能反映船舶大氣污染排放量的問題:一是肇慶轄區(qū)船舶平均功率約僅為200KW,與2輛2.0L排量的小汽車功率相當(dāng);二是船用柴油即國標(biāo)普通柴油、車用柴油及車用汽油排放標(biāo)準(zhǔn)對含硫量要求相同,均為10mg/kg。
4.工作建議
從2018、2019年肇慶海事局對近500艘船舶使用柴油抽檢檢測數(shù)據(jù)來看,2018年船用柴油超標(biāo)率為60%,2019年1月至9月船用柴油超標(biāo)率為50%,已立案處罰200余宗。一方面說明船舶使用的柴油品質(zhì)仍然存在很大問題。另一方面也說明海事部門打擊船舶使用非標(biāo)油行為之后,船舶使用非標(biāo)油的行為有所減少,但僅憑海事部門對船舶柴油使用環(huán)節(jié)進(jìn)行打擊效果并不顯著。因此建議:
當(dāng)?shù)卣凑帐∈袃杉?jí)政府藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)實(shí)施方案的有關(guān)要求,積極推動(dòng)工商、經(jīng)信、質(zhì)檢等部門聯(lián)動(dòng)執(zhí)法,進(jìn)一步加大船用普通柴油生產(chǎn)、流通、銷售及使用等所有鏈條和環(huán)節(jié)的監(jiān)管力度,積極確保船舶能使用符合國標(biāo)的普通柴油。
海事部門將按照《肇慶海事局防治船舶大氣污染工作方案》進(jìn)一步加大船舶使用普通柴油的抽檢力度、行政處罰力度,有序推進(jìn)相關(guān)工作,確保船舶排放最低值大氣污染物,積極為肇慶的藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)貢獻(xiàn)力量。
參考文獻(xiàn):
[1]萬霖.船舶大氣污染排放的研究進(jìn)展.環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2013(5)
[2]吳紅兵.談船舶空氣污染物產(chǎn)生和減排技術(shù).中國海事.2011(12)