控制船舶大气污染气体排放的政策措施及实践

控制船舶大气污染气体排放的政策措施及实践

【摘要】在分析船舶大气污染气体排放对区域空气质量的影响的基础上，介绍国际有效控制船舶废气排放的相关政策措施，根据不同措施的性质分为国际强制性措施、局部强制性措施和激励性措施，并分析比较不同性质措施的特点和效果，得出国家、地区或者港口在选择控制船舶排放的政策效果时，需要充分考虑各种因素，确定政策类型、政策涉及的区域范围和实施时间。

【关键词】船舶排放；空气污染；排放控制区；强制；激励

当前，我国以臭氧、细颗粒物（PM2.5）和酸雨为特征的区域性复合型大气污染问题日益突出，区域内空气重污染现象大范围同时出现的频次日益增多，严重制约着社会经济的可持续发展，甚至威胁到人类的健康，治理大气污染刻不容缓。为此，2013年9月国务院发布了《大气污染防治行动计划》，加大空气污染治理力度。

2012年，我国内河和沿海运输完成货物周转量分别达到亿t?km和亿t?km，承运我国国际贸易进出口货物运输的国际航行船舶逾15万艘次。我国内河和沿海船舶活动量大，船舶排放的污染物中包含多种大气污染物，对我国沿河和沿海区域的空气污染不容忽视。

从控制相关区域内船舶大气污染气体排放着手，制定并实施相关政策，以减少区域空气质量的影响是可选择利用的方法。本文介绍国际相关政策措施以供我国借鉴，通过选择合适的政策类型、政策涉及的区域范围

和实施时间等方法，改善我国沿河和沿海区域的空气质量。

1 船舶废气排放对区域空气质量的影响

船舶排放的主要污染物有硫氧化物、氮氧化物和PM2.5。硫氧化物主要是燃料中所含硫的燃烧产物，其中的二氧化硫容易氧化形成酸雨危害人类，船舶硫氧化物排放主要取决于柴油机所使用的燃料油中的含硫量；氮氧化物由化石燃料与空气在高温燃烧时产生，不仅危害人体健康，而且是破坏环境、形成酸雨和光化学烟雾的重要物质；PM2.5主要来自化石燃料的燃烧物、挥发性有机物等，船舶排放的一部分气体发生化学反应也会转化成PM2.5。

鉴于船舶排放对空气环境的影响，国际海事组织（IMO）海洋环境保护委员会（MEPC）早在1988年就正式开展防止船舶造成大气污染议题的研讨及审议工作，将《国际防止船舶造成污染公约》（《MARPOL 73/78公约》）1997年议定书进行修订，通过了附则Ⅵ《防止船舶造成大气污染规则》，该附则已于2005年5月19日正式生效。

在水运活动集中的区域，特别是大型港口城市，船舶排放对当地空气污染的影响较大。发达国家或地区对此进行量化研究。美国南加州大学利用量化分析模型，分析了南加州空气盆地船舶废气排放对周边环境的二氧化氮、二氧化硫、臭氧和颗粒物浓度的影响。以洛杉矶中心区为例，船舶废气排放导致二氧化氮、二氧化硫的24 h平均浓度分别增加了7.4 g/L 和0.3 g/L；1 h和8 h臭氧浓度峰值分别增加了4.5 g/L和7.9 g/L；硝酸盐和硫酸盐的平均浓度分别增加3.7 g/m3和0.1 g/m3；此外，如未来对船舶废气排放不加控制，预测2020年船舶废气排放将成为该地区最大

的空气污染源。[1] 南加州研究机构在南加州范围内布置10个监测站，研究南加州空气盆地船舶排放的PM2.5对该地区空气质量的影响。研究结果表明，随着监测站与洛杉矶港和长滩港距离的增加，船舶废气对空气质量的影响随之减少，船舶排放的PM2.5占距离港口最近监测站的PM2.5比重达到8.8%，而占距离港口80 km的内陆监测站的PM2.5比重则下降为1.4%。[2]

我国香港特区环保署发布的《2011年香港排放清单报告》显示，2011年香港港口船舶排放的硫氧化物、氮氧化物和PM10分别占总排放量的54%、33%和37%，均是香港相应污染物的最大排放源。上海市环境监测中心等单位所做的研究结果表明，2010年上海港船舶排放的可吸入颗粒物为0.46万t，细颗粒物为0.37万t，柴油颗粒物为0.44万t，氮氧化物为5.73万t，硫氧化物为3.54万t，一氧化碳为0.49万t，其中，二氧化硫、氮氧化物和PM2.5对上海市空气质量的影响最为显著，分别占排放总量的12.0%、9.0%和5.3%。[3]

目前，我国并没有将船舶废气排放纳入污染物排放统计的范畴，国务院发布的《大气污染防治行动计划》中也只是提到“开展工程机械等非道路移动机械和船舶的污染控制”的原则性要求，并没有配套计划。随着未来大气污染防治的深入，控制船舶废气排放将成为我国特别是沿河和沿海港口城市要面对的一大挑战。

2 国际控制船舶废气排放的政策措施

控制船舶废气排放除要求船舶采用配备岸电装置靠港使用岸电[4]、安装柴油机颗粒过滤器、废气循环系统或选择性催化还原系统等减排技术

手段以及诸如IMO强制实施的船舶能效指数（EEDI）标准、船舶能效管理计划（SEEMP）等减排管理措施以外，在一定区域范围内，从控制船舶大气污染排放着手，制定并实施强制性的废气排放政策是有效控制船舶废气排放的措施。

2.1 废气排放控制区及排放控制要求

目前，波罗的海区域和北海区域的硫氧化物排放控制区，北美区域的硫氧化物、氮氧化物和颗粒物质排放控制区已经正式启用。

2.1.1 废气排放控制区

在《MARPOL 73/78公约》附则Ⅵ中，除要求船舶使用的任何燃油中硫含量不得超过4.5%外，还将波罗的海区域指定为硫氧化物排放控制区，要求处于硫氧化物排放控制区的船舶使用的燃油中硫含量不得超过1.5%。按照《MARPOL 73/78公约》1997年议定书的规定，波罗的海硫氧化物排放控制区于2006年5月19日正式启用。按照经欧盟第2005/33/EC号法令修正的1999/32/EC号法令，2006年8月11日才开始执行波罗的海硫氧化物排放控制区船舶使用燃油中硫含量以 1.5%为上限的控制要求。2005年7月举行的MEPC第53次会议，通过了经修订的《MARPOL 73/78公约》附则Ⅵ，增加北海区域为硫氧化物排放控制区，于2007年11月22日正式启用。按照经欧盟第2005/33/EC号法令修正的1999/32/EC号法令，北海区域成为硫氧化物排放控制区的日期被提前到了2007年8月11日。

2010年3月举行的MEPC第60次会议，通过了经修订的《MARPOL 73/78公约》附则Ⅵ，增加北美区域为排放控制区，并于2012年8月1日正式启用。

2.1.2 排放控制要求

2008年10月举行的MEPC第58次会议，通过了经修订的《MARPOL 73/78公约》附则Ⅵ，进一步明确排放控制区是指采用特殊强制措施防止、减少和控制船舶排放硫氧化物、氮氧化物、颗粒物或上述3种污染物，以便减少对船员健康或环境不利影响的区域。

附则Ⅵ关于船舶氮氧化物排放控制标准分为3个阶段（见图1）。2000年1月1日?2010年12月31日期间建造的船舶所安装的船用柴油机应满足第1阶段标准，否则应禁止使用；2011年1月1日?2015年12月31日期间建造的船舶所安装的船用柴油机应满足第2阶段标准，否则应禁止使用；2016年1月1日以后建造的船舶所安装的船用柴油机应满足第3阶段标准，否则应禁止使用，其中，排放控制区内航行船舶的柴油机应满足第3阶段标准，排放控制区之外航行船舶的柴油机应满足第2阶段标准。

附则Ⅵ将排放控制区进行内外区分，并规定了船舶使用燃油中硫含量的上限控制要求（见图2）。此外，要求2018年前完成全球燃油市场供需状况评估，确定在非排放控制区域是否将船舶使用燃油中硫含量0.5%上限的标准调整到2025年1月1日实施。

2.2 强制靠港船舶减排的措施

目前，欧盟实施了强制靠港船舶使用低硫燃油的减排措施。从2010年1月1日起，在欧盟港口停泊（包括锚泊、系浮筒、码头靠泊）超过2 h 的船舶不得使用硫含量超过0.1%的燃油（该要求不适用于停掉所有机器而使用岸电的船舶）；船舶靠泊后应尽早转换为低硫燃油（硫含量不超过0.1%），船舶开航前应尽量推迟切换为高硫燃油；燃油转换操作应记录在

航行日志上。

美国加州于2014年1月1日实施强制靠港船舶使用岸电的减排措施。基于港口空气污染物大多来自船舶在港口航行、靠港和离港操作以及靠港作业时的特点，为进一步减少船舶污染物排放，美国除了通过设立北美排放控制区控制船舶在沿海航行活动中的废气排放外，经济发达、空气质量要求高的加州对于靠港船舶还提出更高的控制废气排放要求。

加州法典第17篇第1节第7.5分节第93118.3小节“靠泊加利福尼亚港口远洋船舶应用的辅助柴油引擎的有毒空气污染物控制”中强制要求从2014年1月1日起，挂靠加州港口的集装箱船（船公司船舶年挂靠加州港口25次以上）、邮船（船公司船舶年挂靠加州港口5次以上）和冷藏货物运输船靠泊期间必须不断加大关闭引擎和使用岸电的比例。法律规定，各船公司挂靠每一个加州港口的船舶使用岸电的挂靠次数占其在该港口总挂靠次数的比例在2014?2016年期间应达到50%，2017?2019年期间达到70%，2020年之后达到80%。如果船公司挂靠船舶不能满足上述要求，每次停靠将根据情况罚款～美元。

2.3 激励船舶在港区减排的措施

为改善环境质量，一些航运发达的地区或者港口采取了激励船舶在港区减排的措施，如美国长滩港、新加坡和我国香港特区等。

2.3.1 长滩港“绿旗计划”

鉴于船舶低速航行有利于减少大气排放，自2006年1月1日起，长滩港开始实施一项船公司自愿参加的降低船舶航行速度的“绿旗计划”，鼓励船舶在靠近海岸20 n mile的范围内将航行速度降到12 kn以下。作

为对船公司参与“绿旗计划”、重视环境保护的回报，长滩港将减收这些船公司船舶的港口费。

长滩港以费尔曼角（Point Fermin）灯塔为中心、半径20 n mile（2009年扩大到40 n mile）的半圆海域为参加“绿旗计划”船舶自愿降低航行速度的区域范围，由美国南加州海事交换中心负责检测并记录在此范围内船舶的航行速度，并以12个月为时间单位，统计船舶执行“绿旗计划”的情况。如果挂靠长滩港的船舶在12个月内100%地执行“绿旗计划”，将获得绿旗作为环保成就奖；如果在12个月内船公司执行“绿旗计划”的船舶比例达到90%，则未来一年内的港口费将减收15%。2012年，挂靠长滩港的船舶中，83%以上的船舶在距离港口40 n mile范围内实施减速航行；接近96%的船舶在距离港口20 n mile范围内实施减速航行。

截至2012年底，200多家船公司获得减免港口费的奖励，同时与港口运作相关的柴油污染物排放量减少了75%。

2.3.2 新加坡“绿色海港计划”

为鼓励本地船务业采用洁净能源，减少碳排放量以保护环境，2011年新加坡海事和港务管理局宣布推行“新加坡绿化海事计划”。“绿色海港计划”是“新加坡绿化海事计划”的3个组成部分之一。

“绿色海港计划”针对在新加坡海港停靠的船舶实施，规定船舶在海港内采用被认可的减排科技或改用低硫燃油，符合《MARPOL 73/78公约》附则Ⅵ所规定的标准，则减收其15%的港口费。

2.3.3 我国香港特区《乘风约章》

2011年共有18家远洋船公司签署了《乘风约章》，承诺2年内在香港

港挂靠远洋船舶在靠港时尽可能换用低硫燃油（硫含量不高于0.5%的燃料油）。2011年共有艘次远洋船舶在香港港靠港时换用低硫燃油，占全年挂靠香港港远洋船舶总艘次的11%，减少约890 t的二氧化硫排放。

在《乘风约章》2年有效期期满之时，在成员的共同推动下，为延续《乘风约章》的实施对香港空气质量改善的有利影响，香港特区政府在2012年2月发布的《2012?2013年度财政预算案》中，建议对在香港港靠港时换用硫含量不高于0.5%低硫燃油的远洋船舶，减免一半的港口设施及灯标费，并将此称为“泊岸换油计划”。 3 控制船舶废气排放政策措施的比较

上述在发达地区、国家或者港口实施的区域船舶废气排放控制政策措施可以归纳为以下3类：（1）建立排放控制区是通过政府间或IMO机制实施的，属于国际强制性措施；（2）欧盟强制靠港船舶使用低硫燃油和美国加州强制靠港船舶使用岸电是通过政府组织或者地方政府的机制实施的，属于局部强制性措施；（3）以地方利益换取区域内船舶减排效果的措施，属于激励性措施。

不同政策措施的特点，其效果也不尽相同，比较结果见表1。表中“准备难度”指实施相关政策措施的准备工作困难程度，包括政策制定、审查和颁布程序，配套保障措施到位等的人力、财力、物力和时间投入的需求。

从“准备难度”角度看，激励性政策措施涵盖区域范围小，涉及船舶范围有限，船公司可以不执行更加严格的排放控制要求，政策制定、审查和颁布程序比较容易；局部强制性政策措施涵盖国家或地区范围增加，涉及船舶范围增加，具有强制性，在政策制定、审查和颁布程序方面难度有

所增加；制定、审查和颁布实施国际强制性政策措施最为困难，按照《MARPOL 73/78公约》及其附则Ⅵ的要求，证实有防止、减少和控制船舶排放硫氧化物、氮氧化物、颗粒物或者上述3种污染物造成空气污染的需要，IMO才会考虑设立排放控制区。设立排放控制区需要经过提出建议和评估通过2个程序。

设立排放控制区需要由1个或者多个《MARPOL 73/78公约》签约国向IMO提出建议，如果2个或更多的签约国对某一特定区域有共同关注，这些签约国应起草1份互相协调的建议。建议内容包括：

（1）1份船舶废气排放控制适用区域的明确描述和1张标有该区域位置的参考海图；

（2）控制船舶废气排放的类型建议，可以是硫氧化物、氮氧化物、颗粒物或者上述3种污染物；

（3）1份受到船舶废气排放威胁的人口和环境区域的说明；

（4）在所建议的排放控制区内，船舶排放对周边环境空气污染和环境不利影响的评估报告，评估内容包括船舶排放对居民健康和环境影响的描述；

（5）所建议的排放控制区和受到威胁的人口、环境区域内有关气象条件的相关资料；

（6）所建议的排放控制区内船舶航行状况，包括船舶航行的模式和密度；

（7）1份建议提案国（一国或多国）对危及所建议的排放控制区的陆上硫氧化物、氮氧化物或颗粒物排放源影响所采取的控制措施以及按照排

放控制区的硫氧化物、氮氧化物或颗粒物控制要求采取协同措施的说明；

（8）与陆上控制措施相比较，减少船舶排放的相对成本以及与国际贸易相关的航运经济影响的说明。

4 结语

国家、地区或者港口对于控制船舶废气排放政策措施的选择，应充分考虑改善区域环境和提高空气质量的需要、政策准备的难度和时间要求、政策实施的监督体制及机制建设的障碍以及监督成本的增加对于国际贸易和航运的影响以及本地航运企业对于成本增加的承受能力等因素，从而确定相应的政策类型、政策涉及的区域范围和实施时间。

参考文献：

[1] DABDUD D，VUTUKURU S.Air Quality Impacts of Ship Emissions in the South Coast Air Basin of California[M].Irvine：State of California air resources board，2008：61-80.

[2]AGRAWAL H，EDEN R，ZHANG X Q，et al.Primary particulate matter from ocean-going engines in the Southern California Air Basin [J].Environment Science and Technology，2009，43（14）：5398-5402.

[3] 伏晴艳，沈寅，张健.上海港船舶大气污染物排放清单研究[J].安全与环境学报，2012（5）：57-64.

[4] 彭传圣.靠港船舶使用岸电技术的推广应用[J].港口装卸，2012（6）：1-5.