《航運排放對港口城市和區域環境空氣品質的影響》是依託復旦大學，由張艷擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：航運排放對港口城市和區域環境空氣品質的影響
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張艷
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
航運排放對局地、區域及全球範圍內的大氣污染物排放、空氣品質和人體健康具有不可忽視的貢獻。中國航運業發達，航運吞吐量逐年上升，世界10大港口城市中，有6個位於中國。 船舶排放的大氣污染物對中國港口城市及區域空氣品質的影響亟待研究。1999-2008年，上海港貨櫃吞吐量增長了6倍，其貨物吞吐量2005年以來持續全球四連冠。本項目擬以上海-中國最大的港口城市為例，通過線上外場觀測實驗配合污染源統計模型、區域數值模式（WRF/CMAQ）的綜合手段，揭示國際港口航運排放大氣污染物（SO2、NOx、PM、V、Ni、OC/EC）排放及傳輸的理化特性，更新和建立區域航運大氣污染物排放清單，定量確定航運排放對城市及環境空氣污染和區域能見度的貢獻。本研究將有助於準確解析沿海港口城市空氣污染成因，為中國乃至國際上的港口城市的大氣污染治理提供參考數據。
結題摘要
近年來，沿海經濟快速發展。港口運輸的增長，導致航運排放帶來的環境影響日益顯現。本研究以世界大港上海港的洋山港區作為外場觀測地點，進行了為期三年的大氣外場觀測實驗，收集了港口大氣污染物相關的物理化學特徵參數。利用氣溶膠樣品採集、痕量氣體觀測、船舶燃料重油調研、化學定量分析實驗和數值模式等研究手段，並結合污染源排放清單、氣象資料、數理統計，對港區的氣溶膠理化特性、來源以及航運排放帶來的大氣環境影響等進行了系統的研究。該項目研究工作所取得的成果主要體現在以下四方面: (1)採樣期間洋山港的觀測期間，洋山港區SO2、NO2的平均小時濃度分別為29.4 µg m-3和63.7 µg m-3，PM2.5的平均日均質量濃度為59.7 µg m-3。同期相比，洋山港區的SO2和NO2濃度水平和上海陸地平均水平相當，但峰值濃度要高出陸地平均值較多。典型時段與船舶活動相關的氣體污染物濃度顯著超過市區水平。洋山港區PM2.5顆粒物中主要水溶性離子SO42-、NO3-和NH4+的平均質量濃度分別為8.19 µg m-3，3.43 µg m-3和5.01 µg m-3，三種離子共占了PM2.5平均質量濃度的27.8%。PM2.5顆粒物中的元素S、Ni、V的平均質量濃度分別為5.94 µg m-3、80.02 ng m-3和14.47 ng m-3 (2)釩和鎳是船用燃料油中含量最高的重金屬成分,平均含量分別為102和37 mg kg-1。但在外貿油和內貿油中的V/Ni元素比例明顯不同，平均分別為3.6和1.9。內貿油的Ni含量較高，V含量較低，體現出中國沿海內貿船舶排放區別於世界其它國家的特徵。 (3)V被證實是上海港口比較可靠的船舶排放的指示物。然後基於船舶一次顆粒物貢獻模型，利用釩作為船舶尾氣示蹤物估算發現,上海市航運排放的污染物對洋山港空氣中首要 PM2.5的貢獻為4-13%. 與陸地站點對比發現,航運排放的大氣污染物有60%可以從港口傳輸到內陸地區,對區域空氣品質造成重要影響。 (4) 2010年上海港的貨物吞吐量達到6.51億噸，貨櫃吞吐量達到TEU。基於船舶排放清單和數值模式結果，航運排放中SO2和PM2.5等項對上海區域影響較大，其濃度分別可占總排放的24.4%和4.3%；航運排放污染物形成的PM2.5中，二次生成部分占76%左右。
