2017年第一(yi)期出版(ban)的隸(li)屬美國大氣化學(xue)(xue)學(xue)(xue)會的國際環(huan)(huan)境科(ke)學(xue)(xue)與(yu)技(ji)術領域期刊——《環(huan)(huan)境科(ke)學(xue)(xue)與(yu)技(ji)術》（ES&T），發表(biao)了由(you)我國復旦(dan)大學(xue)(xue)環(huan)(huan)境科(ke)學(xue)(xue)與(yu)工程(cheng)系教授楊新、副教授張艷擔任(ren)共同(tong)通訊作者(zhe)，合作研究的有(you)關船舶(bo)排放對城市大氣環(huan)(huan)境影響的最新成果。

文章中(zhong)首次定量反映了船舶大氣排放(fang)源(yuan)對(dui)(dui)世界第(di)一大港(gang)所在(zai)城市上海PM2.5污染的長(chang)期平均貢獻和船舶煙(yan)羽(yu)的瞬時影響，對(dui)(dui)于客觀認識船舶污染源(yuan)在(zai)我國沿海港(gang)口城市人為排放(fang)污染源(yuan)中(zhong)的分擔率，以及加強(qiang)船舶大氣污染防(fang)控(kong)具有(you)重要(yao)意義。

對話人：復(fu)旦大學(xue)環(huan)境科學(xue)與工程系副(fu)教授張艷

張艷，復旦大(da)(da)學(xue)環境科學(xue)與工(gong)程系副教授，碩(shuo)士生導師，主要從事水域及(ji)陸地交通大(da)(da)氣(qi)污(wu)染(ran)、氣(qi)溶膠長距離輸送等研(yan)(yan)究，在國內(nei)外學(xue)術期刊上發表論(lun)文50余(yu)篇。主持(chi)過(guo)的(de)科研(yan)(yan)項目有(you)《航運排(pai)放(fang)對區域及(ji)城市(shi)空氣(qi)質量的(de)影(ying)響》《長三角近海(hai)氣(qi)溶膠的(de)理(li)化特(te)性及(ji)來源解析》等，目前正(zheng)主持(chi)國家自然科學(xue)基金(jin)項目《船舶排(pai)放(fang)煙羽對沿海(hai)城市(shi)大(da)(da)氣(qi)環境影(ying)響的(de)動(dong)態過(guo)程：數值模擬與在線觀測》。

采訪(fang)人(ren)：本報(bao)記者宋楊

船舶大(da)氣(qi)污(wu)染(ran)物(wu)排放的影響(xiang)是什么？

■船舶排放的一次PM2.5，60%以(yi)上可以(yi)被(bei)傳輸到(dao)內陸地區。

中國(guo)環境報：我國(guo)航運(yun)船(chuan)舶的(de)規模有多(duo)大(da)？船(chuan)舶排放的(de)總體情況是什么？

張艷：我國有超過(guo)400個(ge)港(gang)口(kou)(kou)。在(zai)(zai)中(zhong)港(gang)網發布的2016全(quan)球十大港(gang)口(kou)(kou)集(ji)(ji)裝箱吞吐(tu)量排名中(zhong)，有7個(ge)中(zhong)國港(gang)口(kou)(kou)入選。在(zai)(zai)集(ji)(ji)裝箱吞吐(tu)量上(shang)，上(shang)海港(gang)已連續7年位(wei)列世界(jie)第一；在(zai)(zai)貨物吞吐(tu)量上(shang)，寧波—舟山港(gang)是(shi)世界(jie)第一大港(gang)。

船(chuan)舶排放對大氣環(huan)境的影(ying)響(xiang)主要有兩類(lei)。一類(lei)是(shi)細(xi)顆(ke)粒物(wu)(wu)，無論是(shi)燃燒過程中形成(cheng)的硫氧化物(wu)(wu)、氮氧化物(wu)(wu)，還是(shi)直接(jie)排放的一次顆(ke)粒物(wu)(wu)，都可能在(zai)大氣環(huan)境下產(chan)生反應(ying)，生成(cheng)二次的細(xi)顆(ke)粒物(wu)(wu)。另一類(lei)是(shi)揮發性有機物(wu)(wu)，也會對細(xi)顆(ke)粒物(wu)(wu)的形成(cheng)造(zao)成(cheng)很大影(ying)響(xiang)。

我們進行過測(ce)算(suan)，2010年長三角(jiao)區域(yu)及中國東部海域(yu)船舶排(pai)放(fang)的二氧(yang)化硫可達到(dao)38萬噸/年，在人為(wei)排(pai)放(fang)源中占到(dao)14%~15%，貢獻還是(shi)比較大的。排(pai)放(fang)的氮氧(yang)化物在人為(wei)排(pai)放(fang)源中的占比與二氧(yang)化硫差不(bu)多。

我們還對長三角區域和距(ju)離東海海岸(an)(an)線400公(gong)(gong)里以(yi)內的(de)(de)船舶(bo)大氣(qi)污染物排放(fang)量進行過(guo)估(gu)算，2010年船舶(bo)排放(fang)的(de)(de)PM2.5達到5.1萬(wan)噸/年。其中，超(chao)過(guo)60%的(de)(de)船舶(bo)排放(fang)發生在海岸(an)(an)線100公(gong)(gong)里以(yi)內，超(chao)過(guo)85%的(de)(de)船舶(bo)排放(fang)發生在海岸(an)(an)線200公(gong)(gong)里以(yi)內。

中國環境報：請詳細介紹一下船舶大(da)氣污染物排放對港口(kou)及陸地PM2.5的影響。

張艷：我(wo)們在(zai)這方(fang)面的(de)主要研究(jiu)對象是上海(hai)港。2011年，我(wo)們在(zai)上海(hai)港進行(xing)了外場觀(guan)測實驗，監測物種包(bao)括二氧(yang)化(hua)硫、二氧(yang)化(hua)氮和臭氧(yang)這些痕量氣(qi)體，同時采集了氣(qi)溶膠(jiao)樣(yang)品(pin)，包(bao)括TSP（總懸浮顆粒物）、PM2.5等(deng)，并對氣(qi)溶膠(jiao)樣(yang)品(pin)和重(zhong)油樣(yang)品(pin)中的(de)釩、鎳等(deng)元素(su)進行(xing)了分(fen)析。

結果表(biao)明，上(shang)海(hai)(hai)港的(de)二(er)(er)氧化硫(liu)和(he)(he)二(er)(er)氧化氮小(xiao)時平均濃度分(fen)別為29.4μg/m3和(he)(he)63.7μg/m3，TSP和(he)(he)PM2.5的(de)日均濃度為114.39μg/m3和(he)(he)62.60μg/m3，和(he)(he)上(shang)海(hai)(hai)陸地區域監測(ce)到的(de)值相當。而后向軌跡(ji)分(fen)析進一(yi)步表(biao)明，在(zai)沿(yan)海(hai)(hai)氣流(liu)的(de)輸送下，上(shang)海(hai)(hai)港區的(de)二(er)(er)氧化硫(liu)、二(er)(er)氧化氮和(he)(he)釩主要來自(zi)于船舶的(de)排放。

我們進行過的(de)前期研究表明(ming)，船(chuan)舶(bo)排放(fang)對港(gang)口及沿海城(cheng)市大氣(qi)PM2.5的(de)平均貢獻比例(li)在1%~10%，受到(dao)(dao)船(chuan)舶(bo)煙(yan)羽影(ying)響的(de)特定峰值時刻，船(chuan)舶(bo)排放(fang)的(de)貢獻可達到(dao)(dao)50%。此外，我們估算，船(chuan)舶(bo)排放(fang)出的(de)一次PM2.5中，有(you)60%以上(shang)的(de)PM2.5可以從港(gang)口傳(chuan)輸到(dao)(dao)內陸地區。

船舶大(da)氣污(wu)染(ran)排放(fang)對周邊(bian)大(da)氣環境(jing)中細(xi)顆粒(li)物的(de)貢獻(xian)不容(rong)忽(hu)視(shi)。而(er)船舶排放(fang)的(de)二氧化(hua)硫和二氧化(hua)氮對城市和區(qu)域尺(chi)度上二次顆粒(li)物的(de)貢獻(xian)還需要(yao)未來進一步研究。

中國(guo)環境報(bao)：目前我(wo)國(guo)在船舶排放(fang)污染防(fang)治方面采取了哪些措施？進(jin)展(zhan)如何(he)？

張艷：我(wo)國(guo)(guo)在船舶(bo)(bo)污染治理方(fang)面近(jin)年來取得積極進展，主要緣于排(pai)放(fang)(fang)(fang)控制區(qu)的設(she)立。2015年12月，交通運輸部出(chu)臺了(le)《珠三角、長三角、環(huan)渤海（京津冀）水域船舶(bo)(bo)排(pai)放(fang)(fang)(fang)控制區(qu)實施(shi)方(fang)案》（以下(xia)簡稱(cheng)(cheng)《方(fang)案》），通過設(she)立船舶(bo)(bo)大氣污染物(wu)(wu)排(pai)放(fang)(fang)(fang)控制區(qu)（以下(xia)簡稱(cheng)(cheng)排(pai)放(fang)(fang)(fang)控制區(qu)），控制我(wo)國(guo)(guo)船舶(bo)(bo)硫氧化物(wu)(wu)、氮氧化物(wu)(wu)和顆粒物(wu)(wu)排(pai)放(fang)(fang)(fang)，改善我(wo)國(guo)(guo)沿海和沿河區(qu)域特別(bie)是港口城市的環(huan)境空氣質量。

《方案》中還明確，除(chu)使用(yong)低硫油外，船舶(bo)也可采取連接(jie)岸電、使用(yong)清潔能源、尾氣后處理等與(yu)排(pai)放控(kong)制要求等效(xiao)的替代措施。為保障(zhang)《方案》的順利實(shi)施，交通(tong)運輸部海事局還編制了(le)《船舶(bo)排(pai)放控(kong)制區(qu)監(jian)督管(guan)理指南》，對監(jian)督檢查和結(jie)果處罰做出了(le)具體規定。

此外，2016年(nian)8月，環境保護部會同國家質檢總局發(fa)布了《船舶發(fa)動(dong)機排氣(qi)污染物排放限(xian)值及測量方法（中國第一、二階段）》，填補了我國船舶大氣(qi)污染物排放標準(zhun)的空白。這個標準(zhun)將在2018年(nian)7月1日正(zheng)式實施，但目前(qian)長三角區域已經在執行這個標準(zhun)了。

排放控(kong)制區政策的作用(yong)何在？

■上海港實施排(pai)放控制區政策(ce)后，港區及(ji)沿岸城區PM2.5中(zhong)硫(liu)(liu)酸鹽和其他(ta)含硫(liu)(liu)組分(fen)有所(suo)降低。

中國環境報：排(pai)放控(kong)制區政策對PM2.5治(zhi)理的作(zuo)用(yong)和(he)意義主要體現在哪(na)方面？

張艷：目(mu)前我國(guo)航運(yun)船舶使(shi)用(yong)的(de)(de)燃(ran)油(you)中，最大的(de)(de)特(te)點是含硫量高(gao)。我國(guo)在(zai)(zai)機動車治理上已經把硫排(pai)放降到了非常低的(de)(de)水(shui)平，而船舶的(de)(de)排(pai)放控(kong)(kong)制現在(zai)(zai)剛剛起步，硫的(de)(de)排(pai)放依然在(zai)(zai)較高(gao)水(shui)平。因此(ci)，《方(fang)案》中明(ming)確(que)規定了要在(zai)(zai)排(pai)放控(kong)(kong)制區使(shi)用(yong)低硫油(you)。

低(di)(di)硫(liu)(liu)(liu)油(you)(you)顧名思(si)義，就(jiu)是(shi)(shi)硫(liu)(liu)(liu)含量(liang)(liang)比較低(di)(di)，油(you)(you)品品質遠(yuan)高(gao)于(yu)重(zhong)油(you)(you)的(de)(de)油(you)(you)。許(xu)多研究(jiu)表明，隨著硫(liu)(liu)(liu)含量(liang)(liang)的(de)(de)降(jiang)低(di)(di)，顆粒物排放也會降(jiang)低(di)(di)。目前，硫(liu)(liu)(liu)酸鹽(yan)是(shi)(shi)大部分城市PM2.5的(de)(de)重(zhong)要組成部分。以上海市為例，硫(liu)(liu)(liu)酸鹽(yan)在PM2.5中的(de)(de)占比達20%左右(you)，在長三(san)角區域也基本是(shi)(shi)這(zhe)個水平。使用低(di)(di)硫(liu)(liu)(liu)油(you)(you)可以降(jiang)低(di)(di)PM2.5中的(de)(de)硫(liu)(liu)(liu)酸鹽(yan)含量(liang)(liang)，從而降(jiang)低(di)(di)PM2.5的(de)(de)濃(nong)度。

中國環(huan)境報：在落(luo)實排放(fang)控制區政(zheng)策方(fang)面，長(chang)三角(jiao)區域走在全國前(qian)列。在2016年4月1日就提前(qian)實施了這一政(zheng)策。如今(jin)即將滿一年，執(zhi)行情況如何(he)？對(dui)環(huan)境空氣質量產生了什么影(ying)響？

張艷：《方案》要(yao)求2017年(nian)1月1日開始在長三角(jiao)、珠(zhu)三角(jiao)和京津冀水域(yu)核(he)(he)心(xin)港(gang)口實施，而長三角(jiao)區(qu)域(yu)已在2016年(nian)4月1日率先(xian)要(yao)求核(he)(he)心(xin)港(gang)口船(chuan)(chuan)(chuan)舶靠(kao)港(gang)停泊期間(jian)使用(yong)含(han)硫量不高(gao)于0.5%m/m的低硫油。上海港(gang)在2016年(nian)2月17日發(fa)布(bu)了《上海港(gang)實施船(chuan)(chuan)(chuan)舶排放控制區(qu)工(gong)作方案》，從(cong)2016年(nian)4月1日開始要(yao)求靠(kao)港(gang)停泊期間(jian)的船(chuan)(chuan)(chuan)舶使用(yong)低硫油。

通過在上海港區(qu)(qu)和陸地站點長(chang)期監測的(de)數據，我們發現，上海港實(shi)施排(pai)放控制區(qu)(qu)政(zheng)策(ce)后，港區(qu)(qu)及(ji)沿岸城區(qu)(qu)PM2.5中硫酸(suan)鹽和其他含硫組分有所降低(di)，且比硝酸(suan)鹽下降更為明(ming)顯，這可(ke)能(neng)與排(pai)放控制區(qu)(qu)政(zheng)策(ce)有關。

中(zhong)國環境報：設(she)立排(pai)(pai)放(fang)控制(zhi)區、在排(pai)(pai)放(fang)控制(zhi)區內使用低硫燃油也是(shi)國際上通行的做法。請問國外有沒有關于排(pai)(pai)放(fang)控制(zhi)區政策對PM2.5影響的數據(ju)？能否(fou)舉例(li)說明？

張艷：國外確實起步比較早(zao)，舉一個(ge)(ge)例子。美國加州的奧(ao)克(ke)蘭港和周邊舊(jiu)金(jin)山灣區(qu)域是從(cong)2009年6月(yue)開始實施排(pai)放控制區(qu)政(zheng)(zheng)策(ce)的。在政(zheng)(zheng)策(ce)實施后，從(cong)4個(ge)(ge)城市站點、兩個(ge)(ge)郊區(qu)站點的監測(ce)數據發(fa)現，二氧(yang)化硫濃(nong)度(du)(du)下(xia)降了28%~72%（具體(ti)程度(du)(du)與距(ju)離航道遠(yuan)近有(you)關）；舊(jiu)金(jin)山灣的城市監測(ce)站點顯(xian)示，PM2.5濃(nong)度(du)(du)降低了2.5%~3.7%（0.23μg/m3~0.33μg/m3），主要是由于硫酸鹽濃(nong)度(du)(du)的下(xia)降。

還有一組數據(ju)顯示，美國(guo)加州實(shi)施(shi)排放(fang)控制區(qu)政(zheng)策后(hou)，船舶排放(fang)對PM2.5年均濃(nong)度的貢獻，與政(zheng)策實(shi)施(shi)前相比，下降了30%~52%（0.09μg/m3~0.78μg/m3）。

從(cong)國外的(de)經驗來看，實(shi)施排放(fang)控制(zhi)區政策對PM2.5的(de)防控確實(shi)有很大(da)貢獻。

中國環境報：在研究(jiu)國外實施排(pai)放控制(zhi)區政策時(shi)，有沒有發(fa)現什么缺點或(huo)(huo)不利影響(xiang)？我們在今后實施的過(guo)程中需(xu)要避免或(huo)(huo)盡(jin)快(kuai)解決(jue)哪些問(wen)題(ti)？

張艷(yan)：目前搜集(ji)到的(de)信息資料顯(xian)示，缺點(dian)主(zhu)要體現在4個方(fang)面(mian)，這(zhe)4方(fang)面(mian)是(shi)環環相扣的(de)。首先是(shi)燃油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)增長(chang)，低硫(liu)燃油(you)(you)比重油(you)(you)貴很多（有的(de)可(ke)達到70%~80%），主(zhu)要原因是(shi)餾分油(you)(you)產品及脫硫(liu)過程中消耗的(de)成本(ben)。這(zhe)就帶來了第二(er)個問題，船運成本(ben)增加(jia)了。按照一般的(de)情(qing)景預估，船運成本(ben)增加(jia)了25.5%，最高可(ke)達30.6%（平均(jun)船速為(wei)18.5節的(de)情(qing)況下(xia)）。

第三，運(yun)(yun)價提升。對于(yu)傳統(tong)的(de)短距離海運(yun)(yun)，運(yun)(yun)價估計提升8%~13%，最(zui)高甚至可(ke)達20%。最(zui)后，會(hui)帶(dai)來運(yun)(yun)輸(shu)方(fang)式(shi)的(de)改變(bian)。考慮到(dao)短海運(yun)(yun)輸(shu)成本的(de)增加，一(yi)些貿易路線可(ke)能就不(bu)會(hui)選擇這種運(yun)(yun)輸(shu)方(fang)式(shi)。客戶會(hui)更傾(qing)向選擇卡車運(yun)(yun)輸(shu)，短海運(yun)(yun)輸(shu)容易失去競(jing)爭力。

總之，使(shi)用(yong)低硫(liu)油、岸電(dian)和尾氣后處理裝置等都會提高船(chuan)舶的運營成本，一些貿易路(lu)線的航運服務失去(qu)競爭力(li)，可能會使(shi)部分不能適應新(xin)要求的船(chuan)舶和航運企業被淘汰。但從(cong)另一方面來(lai)看，這樣(yang)也會帶來(lai)產業結構的調整。

中國環境(jing)報(bao)：我國目前實施排(pai)放控制區(qu)政策(ce)需要注意什么？下一步如何推動？

張(zhang)艷：我國(guo)正在實施的排放(fang)控制(zhi)區制(zhi)度，設立的3個(ge)排放(fang)控制(zhi)區彼此間分散、獨立，但(dan)船舶(bo)航線(xian)上(shang)的大氣污染(ran)物排放(fang)是連續(xu)(xu)的，待將(jiang)來條件(jian)逐漸發展(zhan)成熟(shu)后，預期是要連在一起(qi)的。交通運(yun)輸部(bu)海事局將(jiang)在2019年對《方案》進行一次評估，再決(jue)定(ding)下一步如(ru)何將(jiang)《方案》繼續(xu)(xu)推(tui)進，如(ru)是否擴大排放(fang)控制(zhi)區地理(li)范圍等。

此外，對(dui)船舶排(pai)放(fang)的(de)(de)控(kong)制應該按照船舶分類差別化治(zhi)理。船舶可以分為很多種(zhong)類，例如(ru)遠洋(yang)船舶、內貿(mao)船舶、內河船等，排(pai)放(fang)控(kong)制區政策對(dui)不同類型船舶的(de)(de)影響是不一樣的(de)(de)。船舶的(de)(de)種(zhong)類、各類型船舶使用的(de)(de)燃油情況、排(pai)放(fang)的(de)(de)污染物情況等，我們(men)現在已有(you)的(de)(de)研究還比較(jiao)少，應該盡快填(tian)補空白(bai)。

還有一(yi)點，船(chuan)舶(bo)排放對沿海(hai)城市大氣污(wu)(wu)染(ran)的(de)(de)貢獻情況、船(chuan)舶(bo)排放的(de)(de)污(wu)(wu)染(ran)煙(yan)羽擴散過程，以及船(chuan)舶(bo)煙(yan)羽在傳輸途徑上的(de)(de)化(hua)學演(yan)變(bian)過程，這些課題目前在國(guo)內仍(reng)然缺乏系統性的(de)(de)研(yan)究(jiu)。關(guan)于船(chuan)舶(bo)排放的(de)(de)研(yan)究(jiu)在未(wei)來需要(yao)進一(yi)步深(shen)入探討，從(cong)而更好地為(wei)區域霧霾污(wu)(wu)染(ran)控制(zhi)和(he)我國(guo)船(chuan)舶(bo)排放控制(zhi)區的(de)(de)劃定提供科學依據。

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