借鉴美国经验控制我国船舶大气污染

船舶排放已成为大气污染物的主要排放源之一。美国在船舶大气污染排放控制方面强调多部门分工协作,实施严格而灵活的船舶燃料标准与排放标准,制定排放清单,重视补贴、税收等经济激励政策运用。我国应借鉴其经验加快颁布实施船舶大气污染物排放标准、制定强制性油品标准,制定排放清单,建立港口企业定期上报清单制度,建立"国家排放控制区"。     

厦门市船舶控制区大气污染物排放清单与污染特征

以船舶自动识别系统(automatic identification system,AIS)数据,结合大量厦门港口实地调查信息,采用自下而上的动力法对在控制区内航行的船舶进行逐艘计算,得出2018年厦门市船舶控制区大气污染物排放清单,并详细分析了其污染物排放特征及时空分布.结果表明, 2018年厦门市船舶控制区内船舶污染物排放总量共16 413 t,其中进出港船舶污染物排放占82.2%,未进港船舶占17.8%,各污染物中以NO_x的排放量最大,占比达64.2%,不同航行状态下污染物排放量的顺序为停泊巡航低速巡航机动操控锚泊,控制区内船舶的主要污染来源于货船,并以集装箱船的污染物排放量为最大; 1 d中09:00～16:00处于船舶污染物排放高峰期,1 a中以2月的排放量为最低, 3月和5月出现排放峰值;空间特征上各污染物排放高值主要分布于主航道和港区海岸线.     

我国大气污染源排放清单发展历程和对策建议

为进一步推动我国大气污染源排放清单的发展,详细回顾了我国大气污染源排放清单的发展历程及面临的挑战.我国大气污染源排放清单起步于20世纪80年代,2000年之后尤其是2014年,原环境保护部发布了一系列大气污染源排放清单编制技术指南,使我国大气污染源排放清单工作得到了迅速发展.30多年来基本形成了结合我国实际情况的大气污染源分类、大气污染物排放系数、大气污染物排放量确定方法等大气污染源排放清单相关技术方法.但目前我国尚未建立起排放清单编制的规范化工作程序,国家、省级和城市级环保部门在大气污染源排放清单工作中的分工尚不明晰,清单编制没有融入日常环境管理工作中,现有排放清单工作和研究成果相对分散、缺乏系统性,排放清单对环境管理的支撑作用尚未得到充分发挥.在综合分析了我国大气污染源排放清单取得的进展和面临挑战的基础上,提出如下建议:进一步完善我国大气污染源排放清单技术体系,使排放清单工作制度化、程序化、规范化,明确国家、省级和城市级环保部门在大气污染源排放清单工作中发挥的作用,使大气污染源排放清单成为各级环保部门每年必须完成的工作;进一步推广结合网格化管理、基于区县和乡镇调研的城市大气污染源排放清单编制技术;加强排放清单校核和不确定性分析研究等.      

2019年江苏省内河船舶（不含长江）大气污染物排放清单

以2019年为基准年，采用自下而上统计法建立江苏省内河船舶(不含长江)大气污染物排放清单，系统分析船舶排放特征，并与2014年排放清单成果进行比较，在此基础上结合既有政策措施现状提出江苏省内河船舶大气污染物防治对策.研究表明：2019年江苏省内河(不计长江)船舶NO_x、PM₁₀、PM_2.5、SO₂、CO、HC排放量分别为38042.80、2884.23、2539.68、38.10、2461.80以及1116.31 t；与2014年船舶排放特征相似，干货船是大气污染物排放贡献最大的船舶类型，200～600吨位范围的船舶大气污染物排放贡献最大，船舶各种主机工况中“正常航行工况”排放贡献最大，内河船舶排放受时间影响较小，航道上运行船舶的大气污染物排放贡献最大；由于江苏省干线航道“两纵五横”的规划与建设，船舶在航道上的排放分布有所分散，船舶排放贡献较大的航道由2014年单一的京杭运河江苏段拓展至多条航道；受使用低硫燃油的政策影响，SO₂、颗粒物排放量较2014年均有大幅度下降，分别下降...     

结合在线监测和自动识别系统分析东海沿岸船舶排放特征

海运排放大气污染物对空气质量和气候具有重要影响,但是由于船舶类型及其运行工况的复杂性,人们对船舶排放特征的认识仍然不足.东海沿岸是全球航运活动最为密集的地区之一,汇集了各种国内国际运输船只.选取宁波舟山港作为研究地点,使用在线仪器长时间测量主要的环境大气气体和颗粒污染物,并利用自动识别系统（AIS）,获得每种船舶的速度.根据后向轨迹区分出：1受船舶排放影响主导的时期（夏季风,由处于完全运行或停泊的船舶占主导地位）;2受内陆气流影响主导的时期（冬季风）.结果表明二氧化硫（SO₂）、氮氧化物（NO_x）和黑碳气溶胶（BC）的排放与高速运行的船舶相关,而一氧化碳（CO）可能与较低的运行速度的船舶有关,总颗粒物（PM）与船舶速度没有显著相关关系.主要污染物在巡航工况下的排放增强因子约为怠速工况1~4倍.研究通过对直接环境背景下船舶排放进行原位观测,为评估船舶排放清单提供重要参考.     

新疆农用拖拉机排放清单及特征研究

分别应用参数本土化的NON-ROAD模型和生态环境部发布的《非道路移动源大气污染物排放清单编制技术指南》估算了新疆1993—2018年农业生产用拖拉机PM₁₀、PM_2.5、HC、NO_x和CO等污染物排放清单.同时,结合NON-ROAD模型特性、排放清单和区域现状,从定量和定性2个维度剖析了2种排放清单编制方法的适应性和污染物排放演变态势.最后,基于3种不同方法对污染物排放的潜在影响因素进行分析.结果表明：①基于参数本土化的NON-ROAD模型在建立特定区域排放清单方面具有一定参考价值.②1993—2018年新疆农用拖拉机污染物排放呈现出平稳上升、波动、快速增长、平稳、下降等不同态势,总体上,1993—2017年污染物排放增加25156.69 t,但在2018年出现较大幅度下降,同时单位功率排放也明显下降,表明近年来采取的强有力排放控制措施在抑制大气污染物排放方面的成效明显.③2006年之后大中型拖拉机年均排放总量占比为70.9%,小型拖拉机年均排放占比为29.1%,短期内随着时间的推移两者的差距将越来越大,揭示大中型拖拉机是污染物排放控制的关键.④对污染物排放影响因素的定量分析结果发现,农业经济发展水平对区域污染物排放总量变化起决定性作用.本研究在建立污染物排放清单、污染物排放影响因素定量分析及区域污染物排放治理政策制定方面有一定参考价值.     

上海市大气污染物排放现状评价、预测及对策研究

通过对1985-2001年间上海市大气污染物排放情况的考察,分析了SO2排放强度和人均SO2排放量等大气污染物排放指标变化的原因;与国内主要城市和美国的大气污染物排放指标对比情况表明,上海市大气污染物排放强度在国内处于较低的水平,但与发达国家相比还有较大差距;采用Sigmoid模型对上海市大气污染物排放进行了预测;提出了降低大气污染物排放的几点对策.     

基于LCA的建材生产能耗及污染物排放清单分析

利用生命周期方法,通过清单建模及计算,分析了12种建材产品生产的生命周期能耗与大气污染物排放.清单分析包括能源上游阶段、运输阶段和建材生产阶段;同时考虑了直接能耗、直接污染物排放以及间接能耗、间接污染物排放;并使用“迭代”法对能源上游阶段进行清单分析.清单输出结果表明:钢材生产的生命周期总能耗和CO₂排放量最大,分别为34.83 GJ/t和3 493 kg/t;草砖生产的生命周期总能耗和CO₂排放量最小,分别为0.14 GJ/t和11 kg/t,说明其环境友好性最佳.      

船舶大气污染排放的研究进展

船舶是大气污染的重要来源,其排放的NOx占化石燃料源的15%左右,SO2占人为源的4%~9%。国内外从3个方向开展对船舶大气污染的研究:(1)对大气气候影响;(2)源清单计算;(3)排放因子测量。船舶排放的多种污染物可改变空气质量;对大气辐射收支产生直接和间接影响;对海洋大气的成云效应产生影响。船舶源清单主要有2种计算方法:基于燃料消耗的方法,适用于长时间大尺度计算;基于船舶活动情况的方法,适用于高空间分辨率计算。排放因子测量有台架试验和空中烟羽测量2种方法:前者测量结果准确,条件设定自由;后者可行性高,并能提供颗粒物增长转化信息。国内研究尚处于起步阶段,需要建立完整的船舶排放清单,开展排放因子的测试和修正工作。     

实施《清洁空气研究计划》推动大气污染物排放清单支撑体系建设

我国大气污染形势严峻,文章指出大气污染物排放清单是空气质量管理的基础,污染源“底数不清”严重制约我国大气污染防治工作,亟需尽快建立大气污染物排放清单.通过分析现阶段我国科学构建大气污染物排放清单的指导原则,以及大气污染物排放清单支撑体系建设进展,提出应从重视技术指南的实践与应用、加强清单编制科学研究及能力建设三方面完善大气污染物排放清单体系建设.     

环渤海经济区海域船舶大气污染物排放特征

环渤海经济区是我国重点打造的7个跨省（区、市）的经济区域之一,也是我国北方大气污染控制重点区域和主要航运发展区域.随着陆上污染物减排力度的不断加强,环渤海经济区周边海域船舶大气污染日益受到各界关注.为分析环渤海经济区周边海域船舶大气污染物排放特征,采用船舶AIS（Automatic Identification System,自动识别系统）数据、国内外船舶登记注册数据,利用基于AIS的动力法计算了环渤海经济区周边海域船舶大气污染物排放清单.结果表明:2017年环渤海经济区船舶SO_x、NO_x、PM₁₀、HC和CO的排放量分别为26.18×104、41.12×104、3.48×104、1.13×104和2.66×104 t;船舶大气污染物排放主要在低速航行、巡航和系泊工况下产生,低速航行下SO_x、NO_x、PM₁₀、HC、CO的分担率较大,分别为45.56%、48.79%、46.55%、48.68%、47.00%,系泊工况下SO_x、NO_x、PM₁₀、HC和CO的排放量分别为5.06×104、6.86×104、0.67×104、0.19×104和0.51×104 t,因此,推进靠港船舶使用岸电等举措具有良好的减排效果.船舶使用硫含量（以质量分数计）为0.5%和0.1%的燃料油后,SO_x排放量分别减少81.47%和96.29%,可见船舶使用低硫油时SO_x减排效果显著.研究显示,禁止船舶在航行时使用高硫油、要求船舶靠港前换烧低硫油、提高港口岸电覆盖率、加大靠港船舶使用岸电力度是环渤海经济区周边海域船舶大气污染物减排的有效措施.      

基于情景分析的北京市机动车污染排放控制研究

为了研究未来北京市机动车排放控制措施的减排效果,本文基于情景分析法,以2010年为基准年,通过设置3类控制措施情景,估算2011~2020年不同情景下北京市机动车常规污染物排放量,并在基准情景基础上,估算污染物减排量,分析控制措施对不同类型机动车的减排贡献.结果表明,尽管未来北京市机动车保有量会有较大增长,实施机动车排放控制措施仍可取得显著的减排效果.单一措施中,淘汰高排放车减排量最大.其中,淘汰轻型客车可有效减少CO的排放,减排贡献率为89.4%;淘汰重型客车可对NOx、HC和PM10达到有效削减,其贡献率分别为65.5%、55.8%、93.4%.实施新的排放标准对重型柴油车的排放也有明显控制效果,且4种污染物都能得到有效削减.综合实施各种措施的效果最为显著,2020年对CO、NOx、HC、PM10的削减效果分别达到46.4%、42.1%、8.6%和50.6%.     

杭州市区机动车污染物排放特征及分担率

选取杭州市区绕城高速、快速路、主干道和民用支路4种典型道路进行工况测试,建立了2010年机动车CO、HC、NOx和PM10排放清单,获得了分车型、燃料类型、排放标准以及道路类型的机动车污染物排放分担率.结果表明,杭州市机动车的污染物排放分担率差别显著,乘用车、出租车和公交车是CO和HC排放的主要来源,重型货车和公交车是NOx和PM10排放的主要来源,且乘用车的NOx排放分担率也较大;柴油车的NOx和PM10的排放分担率远大于其保有量的贡献率,是其排放的主要来源,汽油车是CO和HC排放的主要来源;占保有量30%的国0和国I车辆,对CO、HC、NOx和PM10排放分担率分别为67%、69%、58%和82%;主干道是机动车CO、HC和NOx排放的主要来源,其排放分担率分别为66%、65%和64%,民用支路是PM10排放的主要来源,分担率为55%.     

不同掺混比例甲醇汽油车的排放特性

采用《轻型汽车污染物排放限值及测量方法》(GB 18352.3─2005)规定的Ⅰ型试验方法,对汽油车和不同掺混比例的甲醇燃料车在原催化器和新催化器条件下的瞬态常规污染物排放特性进行了研究. 结果表明:甲醇燃料汽车CO和HC排放较汽油车低,其NO_x的排放通常高于汽油车,且随甲醇比例的提高而增加,使用针对甲醇燃料开发的新催化器后,3种常规污染物排放均明显降低;甲醇燃料汽车CO的排放多数出现在第1个195工况,HC的瞬态排放规律与CO相近,NO_x几乎在每个急加速阶段和城郊运行工况(EUDC)循环中均出现峰值.      

天津市大气污染源排放清单的建立

通过调研天津市工、农业生产和居民生活的统计资料,研究分析文献报道的各种污染源排放因子,计算出天津市各行业、各区县NOx、SO2、NMVOC、CO、NH3、PM10、PM2.5等污染物的排放量,发展了天津市2003年排放源清单.结果显示,天津市2003年各类污染物质的排放量NOx为1.77×105t,SO2为2.59 ×105t,NMVOC为2.24×105t,CO为1.33×106t,NH3为7.40×104t,PM10为2.52×105t,PM2.5为1.10×105t.从排放源的行业分布来看,燃煤源、汽车移动源、秸秆燃烧源是天津市大气污染物的重要排放源,燃煤源对各污染物的贡献分别为NOx46%,SO284%,NMVOC 1%,CO 58%,PM1018%,PM2.5 24%.火电、水泥、钢铁、炼焦、原油加工等行业依然是重要的工业污染排放源,火电对SO2的贡献为13%,钢铁对SO2的贡献为24%,对CO的贡献为30%.2003年天津市区对NO,、S02、NMVOC、CO等污染物的贡献均高于其它区县,对PM10、PM2.5的贡献也很高;塘沽区对NOx、SO2、NMVOC、CO等污染物的贡献很大,蓟县、武清区、宝坻区对NH3、PM10、PM2.5的贡献很大.     

天津市2017年移动源高时空分辨率排放清单

移动源已成为城市地区大气污染的主要贡献源.已有研究多关注道路移动源（机动车）或非道路移动源（工程机械、农业机械、船舶、铁路内燃机车和民航飞机）中单一源类的排放,欠缺对移动源总体排放特征的把握.本研究提出了移动源高时空分辨率排放清单的构建方法,据此建立了天津市2017年移动源排放清单,并分析其排放构成与时空特征.结果表明,天津市移动源CO、VOCs、NO_x和PM₁₀的排放量分别为18.30、6.42、14.99和0.84万t.道路移动源是CO和VOCs的主要贡献源,占比分别为85.38%和86.60%.非道路移动源是NO_x和PM₁₀的主要贡献源,占比分别为57.32%和66.95%.从时间变化来看,移动源所有污染物排放在2月均为最低,CO和VOCs在10月排放最高,而NO_x和PM₁₀则在8月排放最高.节假日（如春节和国庆节等）对移动源排放的时间变化影响显著.从空间分布来看,CO和VOCs排放主要集中于城区和车流量大的公路（高速路和国道）上,NO_x和PM₁₀在城区与港区均具有较高排放强度.污染物的空间分布差异是由其主要贡献源的空间位置决定的.本研究可为天津市大气污染的精细化管控和空气质量模拟提供数据支撑,同时可为其他地区移动源排放清单的建立提供方法参考.     

中国机动车排放清单的建立

以中国2002年各省统计年鉴中关于机动车及道路信息的数据为基础,并根据COPERTⅢ模型计算出的2002年中国各省区各种机动车类型在城区、郊区和高速公路3种行驶工况下的排放因子,应用GIS技术建立了40km×40km的高空间分辨率的中国机动车排放源清单.结果表明,2002年中国机动车排放CO、NO_x、NMVOC和PM₁₀的排放总量分别为2 815×10⁴、305×10⁴、461×10⁴和111×10⁴t,主要来源于摩托车和汽油小客车的排放.污染物排放量的空间分布显示出其排放集中于经济发达地区,10.8%、2.2%、9.7%和5.3%的国土面积分别排放了84%的CO、55%的NMVOC、48%的NO_x和48%的颗粒物,并呈现出东部高于西部、沿海高于内地的趋势,其中长江三角洲、珠江三角洲和京津地区的排放相对较强.     

中国机动车污染物排放系数研究

中国机动车污染物排放已成为影响空气质量的重要来源。基于控制技术的机动车污染排放系数研究有助于排放控制。根据机动车使用状况,车用燃料硫含量,行驶状况和活动水平,运用MOBILE6.2的方法和原理确定了中国各类型机动车HC、CO、NOx的排放系数。小型汽油客车国0阶段CO、HC、NOx分别为78．18t/v、7．89t/v和1．95t／v;国Ⅰ阶段CO、HC、Nox分则为7．16t／v、0．64t/v和1．02t／v;国Ⅱ阶段CO、HC、NOx分则为0．64t／v、0．45t/v和0．25t／v。     

On-road pollutant emission and fuel consumption characteristics of buses in Beijing

On-road emission and fuel consumption (FC) levels for Euro III and IV buses fueled on diesel and compressed natural gas (CNG) were compared, and emission and FC characteristics of buses were analyzed based on approximately 28,700 groups of instantaneous data obtained in Beijing using a portable emissions measurement system (PEMS). The experimental results revealed that NOx and PM emissions from CNG buses were decreased by 72.0% and 82.3% respectively, compared with Euro IV diesel buses. Similarly, these emissions were reduced by 75.2% and 96.3% respectively, compared with Euro III diesel buses. In addition, CO2, CO, HC, NOx, PM emissions and FC of Euro IV diesel buses were reduced by 26.4%, 75.2%, 73.6%, 11.4%, 79.1%, and 26.0%, respectively, relative to Euro III diesel buses. The CO2, CO, HC, NOx, PM emissions and FC factors all decreased with bus speed increased, while increased as bus acceleration increased. At the same time, the emission/FC rates as well as the emission/FC factors exhibited a strong positive correlation with the vehicle specific power (VSP). They all were the lowest when VSP < 0, and then rapidly increased as VSP increased. Furthermore, both the emission/FC rates and emission/FC factors were the highest at accelerations, higher at cruise speeds, and the lowest at decelerations for non-idling buses. These results can provide a base reference to further estimate bus emission and FC inventories in Beijing.     

天津市EC和OC气溶胶排放源的估算

通过调研天津市污染源,在原有NO_x,SO₂,NMVOC,CO,NH₃,PM₁₀和PM2.5等污染物的基础上,从工农业生产和居民生活方面计算了天津市各行业、各区县的元素碳(EC)和有机碳(OC)排放量,对天津市2003年大气污染源排放清单进行了发展和补充. 结果表明:天津市2003年EC排放量为1.30×104 t,OC为2.40×104 t. 从排放源的行业分布来看,燃煤源是天津市EC和OC的重要排放源,对EC和OC排放量的贡献均为42%. 移动源与秸秆燃烧也是较大排放源,移动源对EC和OC排放量的贡献分别为43%和35%,秸秆燃烧对EC和OC的贡献分别为15%和23%. 炼焦、钢铁行业是EC和OC的主要工业源,炼焦行业的EC和OC排放量分别占工业源排放量的47%和23%,钢铁行业的EC和OC排放量分别占工业源排放量的24%和18%. 2003年天津市区对EC和OC的贡献均高于其他区县,其次,武清区、塘沽区对2种污染物的贡献也很高. 民用源的EC排放量在PM_2.5中占33.7%. 集中供热的OC排放量在PM_2.5中占67.6%,在各行业中最高. EC和OC排放量在PM2.5中所占比例最高的区域均在市区,最高值分别为25.0%和43.3%,其次是大港区和塘沽区.秸秆燃烧和移动源的估算误差较小,工业燃煤源的估算误差较大. 秸秆燃烧的正负误差分别为+18%和－16%,工业燃煤源的正负误差分别为+300%和－50%.