《實際工況下長江水域典型船舶的排放研究》是依託清華大學，由付明亮擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：實際工況下長江水域典型船舶的排放研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：付明亮
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
去年開始，國務院提出了建設長江經濟帶，提高長江水路貨運物流能力的方針政策。為了維護長江水域的健康發展，需要嚴格控制由船舶運輸帶來的環境污染問題。長期以來，我國對船舶尾氣排放缺乏有效的控制措施，導致船舶排放情況十分惡劣。隨著長江航運的快速發展，船舶排放將成為長江水域和港口區域的空氣污染的重要來源。然而，我國對實際工況下船舶尾氣排放的研究十分薄弱，尚未完全了解和掌握船舶尾氣的污染狀況，這就增加了船舶排放控制政策制定的難度。針對這一現狀，本項目擬通過自行建立的船舶排放測試系統，在長江南京港選擇2-3艘典型船舶進行實際工況下的排放測試，獲得各個工況下CO、HC、NOx和PM的排放因子，根據測試結果分析船舶污染物的排放特徵，並與基於船船舶AIS的動力法計算結果進行比較分析。研究結果一方面可為今後船舶排放測試提供借鑑和參考，另一方面為長江水域港口城市船舶排放清單的建立提供基礎數據。
結題摘要
近年來，隨著道路機動車排放控制的不斷加嚴，非道路移動源的排放問題日益突出。其中，內河船舶的數量眾多，油品較差，其尾氣排放十分惡劣。同時，內河船舶在航行過程中會經過許多人口密集的城市和區域，將會對周圍的大氣質量和人體健康產生重要的影響。然而，我國對內河船舶排放的研究較少，缺乏內河船舶排放的測試數據，這就給船舶排放清單的準確度帶來了較大的不確定性。 基於此，本研究利用自行設計建立的排放測試系統對長江水域7艘典型內河船舶進行了實際工況下的排放測試。基於測試結果對船舶的排放特徵和排放因子進行了深入研究，並與基於船舶AIS的動力法計算結果進行對比分析。研究結果發現：進、出港工況下各種污染物的排放速率出現較大波動。進、出港時CO、HC和PM噸公里的排放因子大於巡航工況下的排放因子，NOx離港時的排放因子最高，進港時最低；不同粒徑下的顆粒物數量濃度分析表明進出港工況下將會產生大量的細顆粒物（Dp ＜ 0.01 μm）。這部分顆粒物會對區域空氣品質和人體健康帶來嚴重的影響。船舶顆粒物中的碳質成分以OC為主，其質量分數在進出港和巡航階段分別為0.52-0.82及0.56-0.88。顆粒物多環芳烴（PAH）分析結果表明，中分子量多環芳烴在進出港階段和巡航階段的質量分數分別達到60.5%-85.0%和49.4%-87.1%。餘下的組分主要是低分子量多環芳烴，而高分子量多環芳烴在稀釋排氣中幾乎無法檢出。與船舶AIS動力法計算結果的對比分析可以看出，計算值中HC和NOx的變化趨勢與實測值較為相似。從測試結果整體上看，進出港工況下兩者的差距較大。CO、HC、NOx和PM的實測值與計算值的平均比值分別為636.5、64.2、 93.3和29.2。其中，巡航工況下兩者的平均比值最小，分別為9.3、2.3、3.8和0.9。因此，利用船舶AIS的動力法計算排放清單存在低估船舶實際排放的問題。本研究的測試結果一方面為今後船舶排放清單的計算提供基礎數據，另一方面，可為船舶排放NOx和顆粒物的排放控制技術研究提供借鑑和參考。
