排放控制區內在航船舶尾氣排放監管
——以上海港為例

倪訓鵬 張 劍 徐舜吉 張亞朋

一、背景

2015年交通運輸部發布了《珠三角、長三角、環渤海（京津冀）水域船舶排放控制區實施方案》和《船舶與港口污染防治專項行動實施方案（2015—2020年）》，將珠三角、長三角、環渤海（京津冀）水域劃定為船舶排放控制區，上海港是長三角排放控制區的核心港口[1]。從此，船舶排放控制區的管理正式成為我國加強對船舶大氣污染物控制的重要措施。上海港自2016年4月1日起提前實施船舶排放控制區的要求，海船靠泊碼頭1小時后至離泊1小時前須使用硫含量不大于0.50%（m/m）的船用燃油。2018年11月30日，交通運輸部發布《船舶大氣污染物排放控制區實施方案》，將船舶排放控制區范圍推廣到全國沿海水域和長江、西江干線水域，要求自2019年1月1日起，海船進入排放控制區，應使用硫含量不大于0.50%（m/m）的船用燃油[2]，在全國范圍內提出了對在航船舶使用燃油硫含量的控制要求。目前海事主管機關對靠泊船舶的排放控制區監督管理已經建立了比較完善的程序，配備了燃油硫含量快速檢測設備，但對在航船舶的監管，限于技術和設備的成熟度不足，雖然各地都在進行相應的嘗試并取得了一定的成果，但還未在全國海事管理部門全面推廣，目前對在航船舶監管的效果和效率，既不能滿足海事部門日常履職的內在需要，也無法適應水運行業踐行生態文明的外部要求。因此，有必要開展船舶排放控制區內在航船舶尾氣排放的監管研究，形成可復制可推廣的經驗，保障上海港甚至全國排放控制區內船舶大氣污染物控制措施得到有效的實施。

二、在航船舶尾氣排放監管現狀和監管難點

（一）在航船舶尾氣排放監管現狀

1.國外對在航船舶尾氣排放監管情況

由于歐洲和北美排放控制區設立比較早，其對排放控制區內在航船舶的監管研究也較早。目前，歐洲對排放控制區內在航船舶監管廣泛地采用嗅探技術[3]（固定翼飛機攜帶嗅探設備、直升機攜帶嗅探設備、在岸邊或大橋上安裝固定嗅探設備等）；但隨著監管技術的研究發展，光學遙感技術也逐步被引入在航船舶尾氣監管[4]。另外，美國主要是應用直升機攜帶嗅探設備對在航船舶進行監管。

2.國內對在航船舶尾氣排放監管情況

由于我國自2015年才開始設立珠三角、長三角、環渤海（京津冀）三個排放控制區，起步階段主要是控制靠泊海船使用硫含量不超過0.50%（m/m）的燃油，前期的監管也集中在對靠泊船舶的監管，主要通過登輪檢查船舶燃油使用情況、換油操作，對懷疑使用燃油硫含量超標的船舶開展燃油取樣送檢、替代措施核查、供油質量監督等途徑進行監管。由于缺乏相應監測手段，對在航船舶的監管大多處于研討和現場測試階段。此前，上海海事局開展了“無人機和艇載嗅探設備對在航船舶尾氣排放進行監測”項目的研究，深圳海事局開展了“紅外遙測設備監測在航船舶尾氣排放”項目的研究，江蘇海事局開展了“利用在大橋上安裝固定嗅探設備對在航船舶進行監測” 項目的研究，目前均處于起步階段，還未達到大規模的部署階段。

（二）在航船舶尾氣排放監管難點

目前，各類陸源大氣污染物排放監測技術在在航船舶尾氣排放監管上的應用總體較少，考慮到船舶大氣污染物監測的特殊性，如污染源流動、空間范圍廣、大氣環境復雜、水汽含量大等因素，應用到在航船舶尾氣監測的技術應具備結果可靠、精度較高、覆蓋面區域較大、操作簡單、響應快速等特性。結合在航船舶的特點，在航船舶尾氣排放監管存在以下難點：

（1）對于移動動態目標的篩選有較大難度，限于目前海事巡航執法模式，在沒有目標船篩選技術的前提下，巡航檢查猶如大海撈針。

（2）現有監測監管技術都存在局限性，無法使用單一監測監管設備覆蓋解決轄區所有水域的監測監管問題，導致無法實現監管水域的全覆蓋。

（3）缺乏信息化的技術手段處理監視監測設備采集的船舶尾氣數據，導致無法實現船舶尾氣監測數據向系統性的監管數據的轉化。

（4）尚無成熟的監管程序和監管指南可供借鑒，無法為一線執法人員提供清晰指引。

上述監管難點的存在，勢必會影響到船舶排放控制區相關措施的實施效果，以致無法形成執法威懾力。

三、國內外在航船舶尾氣排放監測主要技術比較

大氣污染物監測技術可分為傳統物理化學法、現代化學法、常規光學法和光譜測量法等。目前，按照技術原理分類，國內外船舶尾氣排放監測監管主要技術手段包括紫外差分吸收光譜技術、紅外遙感技術、嗅探技術（固定空氣站監測和無人機、巡邏艇搭載移動監測）、激光雷達技術等。從適應性、準確性、安全性、穩定性、經濟性、便捷性、保障性等七個維度進行分析，各種技術的匹配度如表1所示。

表1 各種技術匹配度比較

續表

從上述分析可知，各種技術都有各自的優點，同時也有各自的局限性。根據對在航船舶監管的最終目的看，單靠一種技術無法實現目標要求，因此需要多種技術搭配使用，才能取得更好的效果。

四、上海港在航船舶尾氣排放監管方案

根據上海港船舶排放控制區內的水域特點和在航船舶的航路特點，并充分考慮到特殊水域和主要航線，以及各項監測技術的適用場景和覆蓋范圍，將上海港分為長江片區（包括長江上海段和長江口水域）、黃浦江片區、洋山片區（包括洋山深水港和杭州灣北岸金山水域）[5]，根據區域劃分提出如下符合上海港特點的監測監管技術方案：

（一）監測設備配備方案

1.長江片區

長江上海段和長江口水域。目前，北支、北港、北槽、南槽共同入海，船舶皆可通行，共有16條航道。長江片區主要航道長約267.8公里，設有7個警戒區、4處禁止拋錨區、20處錨地。碼頭主要集中在外高橋港區、羅涇港區和長興島海工裝備基地，共269個生產型碼頭、13個非生產型碼頭。該區域應以布設移動遠程遙測監測設備為主，主要包括1套紅外遙測系統、3套艇載嗅探監測系統、3套無人機嗅探監測系統和2套岸基固定式嗅探在線自動監測系統。設備配置如表2所示。

表2 長江片區監測設備配備

2.黃浦江片區

自閔行發電廠至吳淞口101號燈浮之間水域。該水域是一條江面寬度不一、航道水深不等、彎頭眾多的狹窄水道，有多座橋梁橫跨江面。該區域應以固定監測為主，布設1套紫外遙測系統、2套岸基固定式嗅探在線自動監測系統。設備配置如表3所示。

表3 黃浦江片區監測設備配備

3.洋山片區

洋山深水港及其附近水域和杭州灣北岸金山港區。該海域屬海區，海域面積較開闊，但也屬舟山群島傳統漁場海域，漁船捕撈作業海域與航道航路交錯分布。該水域為自然水深航道，相對開放水域。該區域監測設備的布設應固定和移動并重，主要包括1套岸基固定式嗅探在線自動監測系統、1套艇載嗅探監測系統、2套無人機嗅探監測系統。設備配置如表4所示。

表4 洋山片區監測設備配備

（二）船舶尾氣排放監視監測綜合信息平臺建設方案

根據《交通運輸部海事局關于嚴格貫徹信息化頂層設計技術路線要求的通知》（海便函[2013]1141號）的要求，結合具體的設備配備方案，設計開發船舶尾氣排放監視監測綜合信息平臺，主要由船舶排放大數據中心、船舶排放信息云平臺、船舶排放監管監測應用三部分構成。綜合信息平臺是基于船舶排放大數據中心對多源異構船舶排放相關數據的分類存儲與高效組織，通過船舶排放云信息平臺對排放大數據的接入、關聯、融合和分析、船舶排放的數值模擬以及測量與評估，為違規排放現象的發現、處置及分析決策提供智能信息服務。綜合信息平臺可實現船舶排放信息動態更新，對排放控制區內船舶尾氣排放進行監測監管及預警，提供船舶減排信息服務，通過地圖/海圖可視化、排放專題圖、統計圖表等手段展示船舶排放結果，使主管部門快速、準確掌握區域船舶排放情況及重點目標。

（三）現場監管方案

1.開展區域篩查

根據岸基固定式嗅探在線自動監測系統的監測數據和綜合信息平臺的排放清單數據，通過自有計算模型轉化為監管數據。在一定精度范圍內，根據設定的主要目標船篩選原則，初步篩查高污染區域。

2.開展精準篩查

針對高污染區域，在不同管控水域，利用已配置的遠程遙測技術手段開展單船污染源監視監測，根據自有計算模型轉化為監管數據，在一定精度范圍內，設定主要目標船篩選原則，初步鎖定目標船。

3.對目標船進行實船檢查

目標船鎖定后，執法人員登船進行檢查，通過實船使用快檢設備檢測并取樣送至有資質的實驗室檢測來確定船舶是否違規使用硫含量超標燃油。

五、結束語

依法設立船舶排放控制區，是遵循綠色發展理念，深入貫徹黨中央、國務院關于加快推進生態文明建設的意見、落實“堅決打贏藍天保衛戰”任務的重要舉措，也是深化水運行業供給側結構性改革、補短板的重要抓手，更是港口航運轉型發展的迫切需要。為了能夠真正發揮設立排放控制區的作用，促進船舶減排取得實效，必須建立相應的監測監管手段，并輔以嚴格的監督檢查作為保障。