船舶污染之辯

徐偉

2 月28日，柴靜發(fā)布霧霾紀(jì)錄片《穹頂之下》，一石激起千層浪，片中提及的船舶污染排放量再次敲響綠色航運(yùn)的警鐘，其中提到的一項(xiàng)比較數(shù)據(jù)來源于自然資源保護(hù)協(xié)會去年公布的《中國船舶和港口空氣污染防治白皮書》。原文表述如下：“假設(shè)一艘中大型集裝箱船使用含硫量為3.5萬ppm（3.5%）的船用燃料油，并以最大功率的70%行駛時(shí)，則其一天排放的微細(xì)懸浮粒子（PM2.5）總量最多相當(dāng)于中國日行駛164公里的50萬輛國IV貨車一天的排放量?！比绱吮硎觯苋菀鬃屓水a(chǎn)生負(fù)面聯(lián)想，認(rèn)為船舶污染才是造成大氣中PM2.5超標(biāo)的“罪魁禍?zhǔn)住薄４拔廴具h(yuǎn)勝公路貨運(yùn)，事實(shí)果真如此嗎？

船污染猛于車

專家認(rèn)為，中國汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)已連升五級，但對同樣燒油的船舶大氣排放控制幾乎一片空白。盡管船舶數(shù)量遠(yuǎn)少于汽車，但由于其燃油消耗量大，且油品質(zhì)量比汽車更低，對大氣污染程度遠(yuǎn)超汽車。事實(shí)上，船用發(fā)動機(jī)的排放標(biāo)準(zhǔn)一直遠(yuǎn)遠(yuǎn)寬松于道路機(jī)動車。2011年之后新建的船用發(fā)動機(jī)適用于II級標(biāo)準(zhǔn)，這一標(biāo)準(zhǔn)排放的大氣污染物等同于已在香港、北京和上海實(shí)施的柴油車國V標(biāo)準(zhǔn)的4～7倍、明年北京即將采用的柴油車國Ⅵ標(biāo)準(zhǔn)的17～31倍。

自然資源保護(hù)協(xié)會獨(dú)立顧問馮淑慧說，約70%的遠(yuǎn)洋船舶廢氣排放于距離海岸線400公里內(nèi)的海域，廢氣可輸送至較遠(yuǎn)的內(nèi)陸地區(qū)，對城鎮(zhèn)居民的影響遠(yuǎn)比人們想象的大?！斑h(yuǎn)洋船舶主要使用燃料油（也稱為渣油或重油）以提供動力、熱能和電力，這種燃料油具有高含硫量、高粘度的特點(diǎn)，還含有重金屬如鎘、釩和鉛等。排放的大氣污染物主要為顆粒物、硫氧化物和氮氧化物，其含硫量是車用柴油的100～3500倍?！瘪T淑慧說， 歐盟的研究顯示，2011年遠(yuǎn)洋船舶廢氣排放導(dǎo)致的死亡人數(shù)為4.6萬名。

船舶排放污染是中國城市污染不可忽視的可怕來源，首當(dāng)其沖的是人口聚集的港口城市。截至今年1月，全球貨物吞吐量最大的10個(gè)港口有8個(gè)在中國;中國港口集裝箱吞吐量占全球集裝箱吞吐量的32%，油運(yùn)進(jìn)口量占全球14%，礦石進(jìn)口量甚至占全球67%，這些船舶排放的污染物對空氣質(zhì)量、氣候變化和人體健康都會產(chǎn)生極大的負(fù)面影響。香港環(huán)境保護(hù)署2012年的數(shù)據(jù)顯示，船舶是全香港二氧化硫、可吸入顆粒物（PM10）、PM2.5和氮氧化物的最大排放源，分別占排放總量的50%、37%、43%和32%，而道路運(yùn)輸二氧化硫排放幾乎可以忽略不計(jì)，但一氧化碳排放嚴(yán)重（見表1、2）。

根據(jù)2013年交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究院發(fā)布的《中國船舶和港口空氣污染防治概況》，在廣東省，所有船舶的二氧化硫排放總量相當(dāng)于其機(jī)動車排放總量的22.2%，單在深圳市，遠(yuǎn)洋船舶二氧化硫排放量達(dá)16300噸，占全市排放總量的66.1%;氮氧化物排放量達(dá)19254噸，占全市排放總量的14.1%。在上海市，遠(yuǎn)洋船舶二氧化硫排放量達(dá)39255噸，氮氧化物排放量達(dá)43901噸，船舶排放的PM2.5、二氧化硫和氮氧化物分別占上海市主要污染物排放總量的5.6%、12.4%和11.6%，其中尤以遠(yuǎn)洋船舶為甚，其PM2.5、二氧化硫和氮氧化物排放量分別占上海市主要污染物排放總量的5.0%、12.0%和8.2%。據(jù)上海市政協(xié)經(jīng)濟(jì)委員會一位委員透露，一艘集裝箱船排放的大氣污染物相當(dāng)于100～300輛卡車，一艘郵輪排放的大氣污染物則大致相當(dāng)于2200輛汽車。目前，上海市共有水路運(yùn)輸企業(yè)263家，注冊船舶2572艘，平均單船主機(jī)功率108千瓦;每年進(jìn)出上海港的內(nèi)河船舶65萬艘次，平均單船主機(jī)功率170千瓦;上海港每年簽證的國際航行船舶4.2萬艘次。伴隨著上海港的快速發(fā)展，目前，貨物和集裝箱吞吐量分別比1996年增長348.8%和1550.4%。因此，港口面臨的船舶污染風(fēng)險(xiǎn)將呈幾何級數(shù)上升。

水運(yùn)最環(huán)保

柴靜對于船舶污染的描述，就像一幅靜止的畫面：一艘滿載的中型集裝箱船與50萬輛滿載的汽車的廢氣排放大比拼。江南造船（集團(tuán)）有限責(zé)任公司總工程師胡可一從動態(tài)和貨量的角度更為客觀地陳述了船舶污染的程度。他說，比較船舶和貨車運(yùn)輸單位貨品在單位距離內(nèi)的排放量應(yīng)當(dāng)更為科學(xué)。

無論是船舶還是貨車，二氧化碳排放量都是衡量其對大氣污染的重要指標(biāo)。據(jù)《科學(xué)》網(wǎng)站報(bào)道，二氧化碳可能使全球的空氣污染變得更加嚴(yán)重。斯坦福大學(xué)大氣科學(xué)家Mark Jacobson設(shè)計(jì)了一種計(jì)算模型，該模型可進(jìn)行大氣化學(xué)、海氣相互作用以及氣體擴(kuò)散的模擬，其中包括城市各種常見污染氣體的擴(kuò)散。假設(shè)氣候變暖使驅(qū)散污染氣體的風(fēng)力變少，并使整個(gè)城市水汽含量更高，從而促進(jìn)臭氧產(chǎn)生，那么當(dāng)污染物受到陽光照射時(shí)，臭氧是所形成的煙霧中的主要成分，它可使呼吸道疾病和哮喘病變得更加嚴(yán)重。為了確定二氧化碳的變化如何造成不同影響，Mark在運(yùn)行模式時(shí)做了兩次試驗(yàn)：一次采用的是2012年二氧化碳的濃度水平;另一次采用的是1750年工業(yè)化前二氧化碳的濃度水平。在對致癌物質(zhì)、臭氧和顆粒物的污染程度分析后，Mark發(fā)現(xiàn)，在由二氧化碳引起的氣候變暖過程中，氣溫每升高1攝氏度，在美國每年可能造成1000 至5萬甚至10萬人與空氣污染有關(guān)的死亡。

為了證實(shí)水運(yùn)與陸運(yùn)在二氧化碳排放量上究竟孰重孰輕，筆者欲以運(yùn)輸1只標(biāo)準(zhǔn)集裝箱行使1公里為單位，比較計(jì)算兩種運(yùn)輸方式的潛在二氧化碳排放量來回答上述問題。根據(jù)國家發(fā)改委節(jié)能信息傳播中心發(fā)布的二氧化碳潛在排放系數(shù)表和平均低位發(fā)熱量可計(jì)算出燃料燃燒產(chǎn)生二氧化碳的量。二氧化碳潛在排放系數(shù)是指一種能源燃燒或使用過程中單位熱值所產(chǎn)生的二氧化碳排放數(shù)量。根據(jù)公式：燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量=燃料消耗的質(zhì)量×燃料平均低位發(fā)熱量×二氧化碳潛在排放系數(shù)，由此可以計(jì)算出三種燃料燃燒產(chǎn)生的潛在二氧化碳質(zhì)量（見表3）。

一般情況下，標(biāo)準(zhǔn)的柴油密度在0.86左右，也就是說1升柴油約合0.86千克，由此計(jì)算，1噸柴油約等于1162升。陸運(yùn)方面，以奧龍260馬力、框架板子、自重13噸左右的集卡為例，集卡行駛范圍在長三角地區(qū)，堵車紅燈之類耗油事項(xiàng)也在考慮之內(nèi)。百公里的含義是一趟空箱一趟載貨，平均而言：箱貨重19噸內(nèi)，百公里油耗為28升;箱貨重20～25噸，百公里油耗為32升;箱貨重26～30噸，百公里油耗為34升。以第二檔集卡百公里柴油油耗32升為參照計(jì)算，約為0.0275噸。依據(jù)上述公式計(jì)算后，其產(chǎn)生的二氧化碳量為0.087噸，也就是說，奧龍260型集卡以標(biāo)準(zhǔn)集裝箱載貨后每公里排放的二氧化碳約為870克。水運(yùn)方面，以一艘運(yùn)營于遠(yuǎn)東/中東波斯灣APG航線上的6966TEU型、航速為25.7節(jié)、耗油220噸/日的“Astrid Schulte”號集裝箱船為例，1節(jié)等于每小時(shí) 1海里（1.852公里），該船每小時(shí)行使47.6公里，來回航程11400海里，耗時(shí)36天，平均每天行使316.7海里（約586.5公里），那么每公里油耗約0.375噸。假定該船去程滿載、回程空載，單箱每公里油耗約0.0000538噸。依據(jù)上述公式計(jì)算后，其單箱每公里產(chǎn)生的二氧化碳量約為0.00017噸，也就是說，“Astrid Schulte”號集裝箱船單箱每公里排放的二氧化碳約為170克。顯而易見，以單只標(biāo)準(zhǔn)集裝箱行使1公里為參照，集卡的二氧化碳排放量約為中型集裝箱船的5.12倍。另據(jù)《經(jīng)濟(jì)日報(bào)》報(bào)道，馬士基航運(yùn)運(yùn)營的3E級集裝箱船二氧化碳排放量為每噸每公里3克，而汽車運(yùn)輸?shù)亩趸寂欧帕繛槊繃嵜抗?5克，飛機(jī)運(yùn)輸?shù)亩趸寂欧帕繛槊繃嵜抗?60克。如果以這種方式來比較，其結(jié)論是，在三種運(yùn)輸方式中，水運(yùn)的環(huán)保效益遠(yuǎn)高于陸運(yùn)和空運(yùn)。

此外，燃油質(zhì)量對于提升船舶的環(huán)保性至關(guān)重要，并非船舶從下水起就注定不環(huán)保。胡可一以汽車為例指出，中國從歐洲進(jìn)口的汽車都是達(dá)到歐V標(biāo)準(zhǔn)的，然而在中國使用可能達(dá)不到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，問題在油品不在汽車。而遠(yuǎn)洋船舶，為了改善排放狀況，達(dá)到歐洲苛刻的排放標(biāo)準(zhǔn)，船舶可以加脫硫裝置，也可使用低硫油或者更加環(huán)保的液化天然氣作為燃料。endprint