治霾莫忘远洋船
欧洲环保局在去年发布的一份名为《国际航运对欧洲空气质量和气候变化的影响》的报告中写道,航运是“当前最不受管制的大气污染物来源之一”,航运部门的排放在过去20年间“大幅增加”。
正当机动车成为空气污染的众矢之的时,船舶大气污染也日渐引起了人们的关注,船舶(包括远洋和内河船)和港口废气排放这一治霾“盲点”正露出冰山一角。
国际航运排放量巨大
2020年航运业将成欧洲最大大气污染源
“国际航运污染物占船舶污染物排放总量的80%~90%。”上海市环保局污染防治处副处长蔡智刚给出了这样一个数据。
《国际航运对欧洲空气质量和气候变化的影响》的报告表明,自1990年以来,来自航运部门的PM2.5和氮氧化物等大气污染物排放持续增加,与此同时,陆地排放逐渐减少。如果情况持续下去,到2020年,航运业将成为欧洲最大的大气污染排放源,甚至超过所有陆源污染物的总和。
一些大气污染物从海上“漂洋过海”来到陆地,全球约70%的船舶排放位于距离海岸线400千米的范围内。此外,一些船舶污染物能在大气中飘移数百千米。在一些地区,船舶对当地PM2.5的贡献率可达20%~30%;在一些繁忙的港口和航道,船舶对大气中氮氧化物和二氧化硫的贡献率高达80%。
“根据香港环保署2013年发布的《清新空气蓝图》中提到的2011年的数据,香港海运排放中硫氧化物占54%,氮氧化物占33%,PM10占37%。”能源基金会中国交通项目主任龚慧明说。
报告显示,从欧盟港口开出的国际船只排放的二氧化碳1990~2010年间增加了约35%,其他主要污染物在此期间增加了35%~55%。不过,多数污染物排放从2006年起有所减少,或许是由于经济衰退以及有关减少二氧化硫含量的立法。
船舶废气危害健康
国际航运排放导致医疗支出大增
船舶排放的二氧化硫和氮氧化物经过化学反应,转化为细颗粒物、硫化物和硝酸盐。除了船舶直接排放的黑炭等颗粒物,这些二级颗粒物增加了船舶污染物对健康的影响。这些细小的颗粒物进入肺部,穿过组织,进入血液,继而诱发炎症,最终导致心脏衰竭和肺衰竭。船舶排放物还可能包含一些致癌物质。
丹麦一项研究表明,国际航运排放的大气污染物将使欧洲与健康相关支出从2000年的580亿欧元上升至2020年的640亿欧元。
将航运对健康造成的影响与陆源污染物相比,结果表明,2000年大气污染给欧洲造成的健康损害中,国际航运排放占了7%,到2020年这一比例将上升至12%。欧洲因国际航运空气污染导致的早亡案例2000年为4.95万例,2020年预计将上升至5.34万例。
按照2000年的排放水平,在北海和波罗的海运行的船只排放的大气污染物每年给欧洲造成220亿欧元的健康损失。到2020年,这一数字有望减少到141亿欧元,这归功于国际海事组织(IMO)2008年通过的更加严格的船舶燃料硫含量标准(见右表)。
这一标准要求将排放控制区内船舶用油硫含量到2015年降低到0.1%,非排放控制区船舶用油硫含量到2020年降低到0.5%。这一标准预计将从2020年起每年拯救2.6万人的生命。
美国环保局做过一个类似的研究表明,预计到2020年,船舶大气污染将导致美国每年2.1万例早亡案例,相关健康支出将增加到470亿~1100亿美元之间。
除对人体健康造成影响之外,船舶排放的一些大气污染物还能通过酸化和富营养化破坏环境。
航运业减排并非难事
通过技术手段可减少八成以上大气排放
“减少船舶排放可从以下3个方面入手,一是使用清洁燃油,二是提高发动机技术,三是改进操作和使用方法。”龚慧明表示。
研究显示,有一些减少船舶大气污染物排放的技术手段,而且很容易实行,减排量可达80%~90%,例如使用清洁燃料,为船舶安装废气净化装置,以及风能等可替代能源的广泛使用等。
上述欧洲环保局的报告指出,减少耗油量是减排的最佳方法。报告提议改进技术、采用不同的船舶操作程序以提高燃油效率,“这或许是减少大气污染和温室气体排放最简单的办法。”
报告建议,船舶减速航行能减少能量需求,降速10%可以减少约19%的能量需求;使用海水洗涤法等末端减排技术也能减少大气污染物排放,但无助于二氧化碳减排。
此外,一些航运部门在使用液化天然气后,二氧化硫排放趋近于零,氮氧化物减排80%,二氧化碳减排20%。
排放控制区值得推广
进入特定区域要求切换低硫油品
“美国的洛杉矶港和长滩港都被设为港区排放控制区,进入排放控制区要求切换油品,使用低硫燃油。”蔡智刚说。
龚慧明介绍说,2010年3月26日国际海事组织批准了北美排放控制区方案。这一控制区覆盖了美国和加拿大离海岸线200海里以内的大部分海域。在这一区域内航行的船舶要求从2012年8月开始使用硫含量不超过1%的燃油(方案提供了从批准到实施的过渡时间),从2015年1月开始使用硫含量不超过0.1%的燃油。
美国环保局研究显示,设立排放控制区后,到2020年将减少23%、74%和86%的NOx、PM2.5和SOx排放。这一方案的实施到2020年将耗费32亿美元,但是带来的收益将高达470亿~1100亿美元,经济性将是成本的15~34倍。
“2007年美国重型柴油车排放法规削减污染物的成本大概是2300美元每吨NOx和1.5万美元每吨颗粒物。相比之下,排放控制区的成本大约在2400美元每吨NOx和1万美元每吨颗粒物。” 龚慧明说,“也就是说,排放控制区比重型柴油车排放法规成本甚至更低。”
“同时,研究还发现对船舶运营商带来的增加成本也适度。举例来说,一条在排放控制区内需行驶1700海里的船舶成本将增加3%,具体到一个20英尺的集装箱来说成本增加约18美元。”龚慧明说。
从2015年起,硫排放控制区的船舶燃料中的硫含量控制在0.1%以内,这将极大地减少医疗方面的支出。研究人员表示,“类似这样的国际船舶交通管制将对人类健康产生巨大的积极影响。”
然而,这些更加严格的燃油标准只适用于特定硫排放控制区,欧洲目前只有波罗的海和北海(包括英吉利海峡)两个硫排放控制区(SECAs),尚未建立氮氧化物排放控制区(NECAs)。而且船舶交通量预计还将持续增加。
目前,美国和加拿大多数近海(离岸200海里以内海域)已被指定为二氧化硫和氮氧化物限制排放区,但欧洲尚未建立氮氧化物排放控制区,国际海事组织氮氧化物管理的直接影响将受限,随着航运活动的日益频繁,国际航运的氮氧化物排放预计还将继续增加。
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