深圳港船舶污染物排放清单研究外文翻译资料

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深圳港船舶污染物排放清单研究

2016年2月26日

地球物理研究杂志108卷，第D20，4650，doi: 10.1029/2003JD003751，2003

最新的海运船舶排放清单

James J. Corbett

海洋政策，海洋研究院，特拉华大学，纽瓦克，特拉华州，美国

Horst W. Koehler

技术推广，MAN Bamp;W Diesel AG,奥格斯堡，德国

2003年5月7日收到；2003年7月21日修订；2003年8月13日接受；2003年10月29日出版

引用：Corbet，J. J.，和H. W.Koehler，最新的海运排放，J.地球物理学报。结果，108（D20），4650，doi: 10.1029/ 2003JD003751，2003

[1]海洋船舶的清单证明，在评估空气污染对环境的影响中，船舶的排放不可忽视，尽管这些清单的显著不确定性仍然存在。我们采取一种自下而上的估算方法来解决这种不确定性，是对国际注册船队油耗与船只活动的估算，包括货运船只，其他商用船只，以及军用船只。我们确定以前工作中存在模型偏差，它假定国际注册船舶主要消耗国际海上燃料。最新的研究结果表明，燃料消耗约每年2亿8900万吨，是国际燃料报告数量的两倍以上。根据我们的分析，国际注册船队使用的燃料显然分为国际和国内燃料量；这意味着要么这些船舶大部分时间沿国内航线操作，或者销售给这些船舶的燃料量可能被误分配了。如果前者是真的，那么分配到国际海运航线的排放量，可能低估了船舶的近海排放量。我们最新的清单增加了以前所有船舶污染物的排放量；例如，全球氮氧化物排放量(6.87Tg N)就是两倍以上。这项工作也对这些估算的输入，产生详细的敏感性分析，确定船舶占空比的不确定性，作为总体排放量估算的关键。本文探讨评估船舶排放影响的意义。

索引项：0345 大气成分与结构：污染城市和区域（0305）；1610 全球变化：大气（0315，0325）；1694 全球变化：仪器与技术；6309 政策科学：不确定条件下的决策；关键词：国际航运，排放量清单，空气污染。

1. 绪论

[2]船舶排放具有局部、区域和全球的影响[Capaldo et al.,1999; Davis et al.,2001;Endresen et al.,2003;Kasibhatla et al., 2000; Lawrence and Crutzen, 1999].污染和大气科学家依靠各种排放清单，来量化潜在的环境影响[Corbett, 2002; Corbett and Fischbeck, 1997, 2000; Corbett et al., 1999; 欧盟委员会和英国ENTEC有限公司, 2002; Olivier et al., 1996; Skjoslash;lsvik et al., 2000].这些研究对船舶柴油机是运输全球资源和产品的最高效的燃烧源，持热衷信念。尽管如此，这些清单和模拟结果，确定国际海运是大气污染重要来源，而且是全球气候变化的有力推手。

[3]排放清单为大气科学家、污染建模者、政策制定者们提供重要的信息。它们是评价污染对环境和人类健康潜在影响的基本输入。此外，法规来控制污染源的直接目的是减少总排放量，通常在源的基础上。在制定法规中，政策制定者往往把重点放在，源头上造成最大的影响（即，最大的来源）或最具成本效益的来源，以控制（即，最小的调节资源）。最近，非道路来源的一般，特别是船舶的排放量，已经受到越来越多的国内和国际监管，因为清单已经显示，它们都超出以前的预计，并且大多不受监管。[环境保护局，1998a, 1998b, 1999, 2002a, 2002b, 2003; 欧盟委员会2002a, 2002b; 国际海事组织，1998]。

[4]三个一般的元素适用于所有燃烧源的排放清单，无论是固定的或移动的。首先，必须对燃烧源的活动水平（例如，功率和/或燃料消耗）作出估计或测量。其次，必须计算这项活动产生的排放量。第三，这些结果必须被分配到一个位置，这样可以确定空气质量的影响（有时管辖权权威）。如果没有准确地表示这些元素，科学家不能有效地通知，有关人类健康和环境的政策决定。所有非道路移动源，没有固定或道路移动源的特征好，主要是因为活动场所和活动水平的不确定性。在国际航运中，这些不确定性由分配给船用发动机的排放因素信息复合而来，这些信息是有限的。

1. 以前的船舶排放清单

[5]在地理位置上分配国际航运已取得进展。第一个地理位置解决方法中，全球船舶排放清单是自愿报告的，由国际航运密度、船载天气观测信息而来。[Corbett and Fischbeck, 1997; Corbett et al., 1999].其他研究将全球排放量的估算分配到主要的航道[Lawrence and Crutzen, 1999; Olivier et al., 1996].这些方法展现了与地区协议解决船舶排放清单的良好定性[Carlton et al., 1995;Kesgin and Vardar, 2001; Streets et al., 1997, 2000],但分辨率差异或不一致的假设，妨碍了空间范围内船舶活动的地理分配。在全球范围内分配国际船舶活动位置的四种方法，最近比较表明，船舶自动互救系统（AMR）比其他方法可以提供更具有代表性的国际航运分布 [Endresen et al., 2003]. Endresen等人声称排放量通过使用船舶交通概况可以更频繁地分配到每一个网格位置，这种交通概况由船舶自动互救系统报告的频率派生而来，该系统是由尺寸来衡量排放量分配的。这一贡献显著的论文，为排放量分配由国际船舶燃油到全球地理网格，提出了一种新的也许更具代表性的方法。

[6]对在役船舶废气排放数据的测试也有改进。这些船上和制造商的测试数据，被用来建立各种污染物的平均排放因子标准。在早期的工作中 [Corbett and Fischbeck, 1997]，平均排放因子主要依赖于劳埃德的海洋排放计划中的数据[Carlton et al., 1995]。 后来的研究包括了附加的在役船舶和制造商的数据，并试图量化平均排放因子的不确定性[Skjoslash;lsvik et al., 2000]。最近，由ENTEC和IVL为欧盟委员会的一项研究更新了这些资源，去为商用船舶编译并覆盖已公布的最全数据 [欧盟委员会和英国ENTEC有限公司，2002]。本报告由为五种不同类型发动机和三种不同类型燃料测试的排放因子（NOx，SOx、HC、PM、和CO₂）而来。燃料含硫量参考了国际海事组织海洋环境保护委员会提供的数据 [欧盟委员会和英国ENTEC有限公司，2002；国际海事组织和海洋环境保护委员会，2001]；ENTEC 采用了2.7%剩余油，1%海洋石油馏分油，和0.5%的海洋天然气油中的平均值。此外，每种船用发动机燃料组合，采用三种不同的活动或操作方式，来估算基于功率的排放因子和特定的燃料消耗量：（1）“在海上”(或巡航）；（2）“在港口”（包括用于停泊，装货，卸货的时间）；和（3）“机动操作”ENTEC还制定了一种方法来分配这些因素到各船舶类型，是依据发动机平均重量和范围内的燃料组合确定的。这代表了最佳的排放因子汇总，可用于大规模排放清单。

[7]为估算远洋船舶活动“能量强度”所做的努力，并没有显著改善情况，特别是在全球范围内。估算全球和国家燃烧活动之人为来源的主导方法，已经用来评估统计燃料消耗[Benkovitz et al., 2003; Bouwman et al., 1995; Limetal.,1999; Marland et al.,1999;Olivier and Berdowski, 2001; Olivier et al., 1996; van Amstel et al., 1999]。这本质上是一种自上而下的方法，假定消耗燃料的发动机，锅炉，或其他设备是在典型条件下运行的；这使得研究人员能够有效假设平均排放因子。对于许多移动源（无论是道路和非道路的），基于燃料确定排放清单的方法，已经可有效实施。[Corbett and Fischbeck, 1997, 2000; Kean et al., 2000; Singer and Harley, 1996].燃料的统计数据是有记录的，可以得到在过去的几十年里的统计数据。最大的挑战是为记录不良的国家或来源，根据活动级别（或代理，如装机功率），分配燃料消耗的来源和验证能量统计。以这些方法为基础，对人为排放清单的汇编得以大量进行。 [Benkovitz et al., 1996; Graedel et al., 1993].

[8]一个替代的“自下而上”的方法，通常用在局部和区域尺度上，由工程假设来估算燃料消耗，这要基于装机功率，运行时间，和运行情况。这已经成为确定港基、局部和区域排放清单的可选方法。[ARCADIS Geraghty amp; Miller, Inc., 1999a, 1999b; Booz Allen amp; Hamilton, 1991; Carlton et al., 1995, 1994; 欧盟委员会和英国ENTEC有限公司，2002；Lloydrsquo;s Register, 1993]船舶排放清单的一个主要断口已经在调和二者，分别是基于活动的排放清单和基于燃料的排放清单。直到最近，这种脱节依靠显式燃油消耗模型，在区域排放清单的确定中得以调和，而该模型基于具体船的特点和过境信息，并通过以分配燃油税为目使用该模型的国家级税收部门验证[Corbett, 2002]。然而，调和这两种方法在全球层面上是很难的。

[9]包括航运排放量在内的所有大型清单，都依赖于国际海上燃料统计的准确性（见表1）。最近Endresen等人[2003]的工作趋于得出一个“自底向上”的方法，通过应用统计的燃油消耗量模型，来估计世界船队的燃料消耗和排放量。通过使用载重吨位和功率之间的统计相关性，他们间接估计船舶登记所统计的功率，然后估计燃料消耗。他们的模型结果被隔离到国际货运船舶活动、国内货物船舶活动，和非货物船舶活动的所有国际注册超过100吨的船舶。然而，即使这项工作适用于与国际海上燃料统计数据达成一致的设想。

表1.排放量估算及有关燃油消耗量资料^a

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