国内外船用发动机大气污染物排放标准及主流控制方案研究开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

1.研究背景

在经济全球化愈演愈烈的趋势下,国际远洋贸易中船舶运输达到90%[1]。然而,随着国际贸易的繁荣和船舶吨位、运力的增加带来的是船舶废气排放量与日俱增,对海洋和大气产生的污染越来越严重。船舶运行中产生的大气污染物包括众多碳氧化物、硫氧化物、氮氧化物、有机化合物和颗粒物。国际海事组织提供的数据表明,船舶对全球 2.7%的二氧化碳排放量负责,众所周知二氧化碳排放过多是加速全球变暖的主要元凶。硫氧化物和氮氧化物容易在空气中发生氧化反应,和水结合形成腐蚀性的酸雨,破坏城市建筑和生态环境[2]。此外,船舶行驶中排放的气态及颗粒污染物会影响空气质量并危害人体健康。有研究表明,区域船舶排放带来的臭氧污染已致使欧盟地区人均寿命削减3.6%,早产儿死亡率上升2.6%;而东亚地区8年内早产儿死亡率因船舶排放增长了2倍[3];且船舶排放的颗粒物被认为是造成欧洲、东亚及南亚沿海地区每年60000名心肺和肺癌患者死亡的主要原因[4]。中国港口运输业发展迅速,船舶大气污染物排放量显著增加,有研究指出,2004—2013年间我国船舶排放的SO2增长了1.7倍,NOX增长了2.2倍。我国是海运大国,每年约处理全球30%的集装箱处理量。世界十大集装箱港口中,我国占据7个。研究表明,天津2015年船舶排放的NOx和SO2占全市排放总量的8.8%和9.5%;上海2014年船舶排放SO2和NOX占全市排放总量的 19%, 16%;深圳 2013 年船舶排放对全市 PM2.5, NOX, SO2 的排放总量的贡献分别为5.2%,16.4%和58.9%[5]。这些污染物的排放对港口城市的环境造成了极大的破坏,并严重危害港口居民的健康。

船舶排放对环境的污染和人类的危害越来越受重视。IMO(国际海事组织)发布的《防止船舶造成大气污染公约》经过1997年议定书的修订通过了附则六,即防止船舶造成空气污染规则,在2005年正式生效。其中规定了消耗臭氧层物质、氮氧化物、硫氧化物等船舶排放标准和技术减排手段,允许设立排放控制区限制船舶有毒有害气体排放。划设北海、美国加勒比海域、北美和波罗地海为硫排放控制区,其中北海和美国加勒比海域对碳烟和氮氧化物的排放也有要求。欧盟和美国在此基础上发布了国内海域船舶排放要求[6][7]。相较之下国内船舶的排放法规起步相当晚。直到2016年8月,生态环境保护部和国家质量监督检验检疫总局联合发布《船舶发动机排气污染物排放限值和测量方法(中国第一、二阶段)》(GB15097-2016),对内河船、沿海船、江海直达船和海峡(渡)船作出相关规定,填补了长期来我国船舶大气污染物排放标准空白[8]。此外,2015年底国家交通运输部发布了《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》(2016 年执行),着力于 NOX和 SOX的控制。

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