我国船舶港口空气污染及防治现状及展望

我国船舶港口空气污染及防治现状及展望

蔡云华

贵州省赤水河航道工程局贵州赤水

摘要：在近些年来，我国的港口空气污染十分严重，直接影响人们日常的生活生产。本文就结合作者的实际工作经验，简要的分析了我国船舶港口空气污染及其防治，以供借鉴。

关键词：船舶港口；空气污染；防治现状

Abstract：inrecentyears，China'sportairpollutionisveryserious，directlyaffectingPeople'sDailylifeproduction.Basedontheactualworkexperienceoftheauthor，thispaperbrieflyanalyzestheairpollutionanditspreventionandcontrolofshipportinChinaforreference.

Keywords：portofship；Airpollution；Preventionandcontrolofthestatusquo

1船舶港口的空气污染及其危害分析

1.1港口空气的污染

港口空气污染的主要因素有颗粒物质（PM）、挥发性有机化合物（VOCS）、氮氧化物（NOX）、硫化物（SOX）、一氧化碳（CO）、甲醛、重金属、二氧（杂）芭等。就世界范围来看，海上船舶所排出的NOX和SOX分别占总量的14％和5％。美国2000年从事商业运输的海上船舶所排出的NOX和PM分别占运输工具排放总量的7％和6％，这一数字还在逐年增长。据美国环境保护协会预测，到2020年，海上商船所排放的PM和NOX的比重将是现在的2倍。这部分是因为贸易量的增加所导致，还有一个就是其它污染源未得到比较有效的治理。据美国环境保护协会预测，到2020年，商船所排出的PM量将占所有柴油机排放量的1/5。

1.2港口空气污染的危害

（1）颗粒物质。柴油燃烧时，散发出大小不一的黑色或淡黑色颗粒物质，容易引起哮喘、慢性肺炎、支气管肺炎、心脏病等疾病。在美国一个为期2O年、对120万成年人做的跟踪调查，发现肺癌与PM污染物之间有很强的联系。

（2）挥发性的有机化合物。港口污染中的挥发性有机物来源于柴油的燃烧物、熏舱用的化学剂。有机化合物的特征是能够很快与空气中的氧气结合，形成有毒物质。柴油发动机排

出的有机化合物主要有苯、甲苯、丁二烯等。有机化合物能导致癌症、畸形儿、流产和神经错乱。

（3）氮化物和硫化物。柴油中一般都含有一定量的氮和硫，劣质柴油中的含量更高，在燃烧过程中会散发出含硫、含氮的氧化物，如SO2、NO2、含SO2、SO3的空气会刺激人的感官，易引起呼吸道感染性疾病。这些氧化物易与空气中的水汽相结合，形成强酸性物质。强硫酸、强硝酸遇雨水降落不但会污染河水、酸化土壤，而且会腐蚀含铁、铜的物体。

2船舶港口空气污染的防治

2.1使用替代燃料

船舶一般使用劣质柴油，码头的装卸设备一般使用重柴油，这两种柴油的油质都比较差，可用较优质的燃料来代替，从而降低污染物的排放量。可用于代替的燃料有低硫柴油、水合柴油、生物柴油、费希尔一曲泼斯奇柴油（Fischer-Tropsch）等。低硫柴油价格比较便宜，供应也较方便，一般能减少10％左右的污染物，但足通常望与其它污染控制方法相结合。世界上的部分港口已经在日常操作中使用低硫柴油。如芬兰的赫尔辛基港就已经在港口所用设备和拖轮上使用低硫柴油。水合柴油也可以被港口用于作为减少污染的替代燃料，尽管这类燃料只能减少少量的氮化物，但能大幅减少颗粒物质的排放量，大约能减少60％。对这种燃料的一些验证项目正在美国的休斯顿、洛杉矶、长海滩等港口实施。

生物柴油是一种新兴的燃料，通过从有关植物身上榨取而获得，经提炼可获得柴油含量达80％左右的燃料。与传统的柴油相比，这种燃料污染排放量能减少10％～20％。纯生

物柴油能够减少50％的CO2，和PM，但同时增加1O％左右的NOX。费希尔一曲泼斯奇柴油通常由煤炭制得，有时也由天然气制得。它能减少10%的NOX，而其它污染物的减少范围一般在30%左右。

2.2集卡空驶限制

集卡是目前载运集装箱的主要工具，但集卡在码头经常处于空驶状态。比如，集卡空车到堆场提取集装箱时在道口等待，或者是码头集卡把集装箱从堆场运到船边后，空车驶回

堆场。通过限制集卡的空驶时间，不但节约燃料，而且也是一种费效比较高的减少污染的方法。以洛杉矶港为例，l0分钟的空驶时间限制，使空气质量得到很大改善，每年除了少排

放400吨的NOX以外，还节约大约200万加仑的燃料。这还不包括其它污染物的排放量。此外，加利福利业州在2003年实施了一个州立空驶法案，要求所有主要城市港口的集卡空驶限制在30分钟内其它一些港口（如两雅图港）也在实施空驶限制。

2.3加强码头作业管理

由于港口吞吐量的增长太快，致使码头原有的操作流程不能适应实际的需要，导致设备处于大量的无效工作状态。如轮胎吊在堆场的翻箱、集卡在码头排队等待。因此，需要加强码头的作业管理。制定比较准确的堆存计划，减少翻箱率，降低轮胎吊无效的工作时间；优化调度过程，开发装卸同时进行的工艺，减少集卡的使用量，减少集卡空车行驶时间，提高集卡的使用效率。

2.4更新设备

对那些老旧的、污染严重的车辆、设备、船舶可用新的适合现代排放标准的设备代替。对仍有较长生命周期的设备可以采用更换动力装置的方法。在有些情况下，可以在排放系统上加装排放控制装置就行。更换旧的设备是最佳的方法，但成本高。由于船舶的使用年限比较长，初始投资也比较大，更换动力装置对有些船舶来说则是更有效的解决方法。

2.5船舶在港的污染排放控制技术

对船舶在港的污染控制技术还处于论证阶段，但这些方法代表了未来的发展趋势。船舶驶进或驶离港口时要耗费大量柴油，船舶在港停泊时，也要用辅机为船舶提供必要的动力。通常情况下，船舶在港逗留时，每天的柴油消耗量大约是3吨，给港E1带来了严重的空气污染。在欧洲，关于船舶的排放控制技术已经研究较长时间，如选择性的催化还原控制技术，可以大幅减少船上烟囱排出的NOX。在现阶段，大约在100艘船上采用了这种技术。但是，这种技术成本比较高，还需要进一步论证。

使用岸上的能源为船舶提供动力是一些港口正在尝试的新方法。如瑞典的歌德堡港采用此方法，每年大约少排放8O吨的NOX、60吨的SOX、2吨的PM。美国的洛杉矶港、长海滩港和新西兰的奥克兰港也在尝试使用这种方法，如2001年，奥克兰港口在码头为拖轮安装了插入式电源，拖轮在码头靠泊后就可以关闭船上的动力装置。

为了使岸边提供电源的方法更为成功、有效，码头必须存有充足的能源。选择能源的方法包括新建或更新变电站、安装燃料电池组。对需要动力的码头来说，安装或更新码头变电所是最合适的方式。但这种方法不够灵活，只能在特定的位置使用，而且要解决与不同船舶上的动力系统相匹配的问题。在码头安装燃料电池组可以解决船舶在港的动力问题，而且可以用天然气作为电池的原料。与现有的柴油发电机相比，燃料电池具有污染小、运行平稳、燃值高的优点。但是，使用燃料电池作为船舶的推进动力和辅助动力，仍有一些需要解决的问题。

结束语：

综上所述，中国港口仍处于不断的发展之中，但港口的总吞吐量却急追发达国家的水平。随着吞吐量的增长，港口的污染问题也越来越严重。港口管理当局应借鉴发达国家港口的成功经验，利用中国港口后发展的优势，尽快采取文中所建议的措施，减少港口的空气污染。

参考文献：

[1]季祝华；汽车内燃减消净化装置对空气污染治理的控制[A]]2000年

[2]杜巧连；液压机械空气污染的危害及预防[A]；2000年