论文总字数：19828字

摘 要

二十一世纪是全球化高速发展的时代，全球联系日益紧密，国家间政治、经贸往来日益密切。伴随着全球经济的蓬勃发展，船舶运输在全球物流运输中所占的比重越来越大，但由于船舶废气造成的环境污染问题也日益突出，欧美许多国家都在沿海地区规划了船舶废气控制区域，以限制船舶废气在本国海域的过度排放。改革开放以来，我国航运业取得了不小的成绩，但在处理船舶废气问题时，更应注意防止对环境的污染。

基于研究的政策和法规排放废气污染物的各种国家的国际海事组织和政府,以及深入理解中国航运和船舶的现状,本文通过实例计算排放数量的船舶广泛应用SOx船舶废气排放系数，并对其在长江水域SOx排放分布进行了分析评价。所得结果应用于今后制定我国海域船舶大气污染物排放清单和制定适合我国国情的大气污染防治策略。

在AIS系统静态数据的基础上，对船舶功率数据按船型和截面进行处理。首先，确定了长江水域不同船型和船长的船舶功率。其次，根据长江水域船舶的航行分布特点，采用分段积分法计算了断面内船舶的SOx排放。以长江部分为例,本文获得了废气排放清单的部分船只通过船舶流的统计和计算船舶AIS数据,研究的方法计算袜船只排放的部分,并提供数据分析研究船舶防污染设备。

关键词：长江水域；废气排放；评估；排放系数

Abstract

The 21st century is a period of rapid globalization. Global ties are getting closer and closer, and political and economic exchanges between countries are getting closer. With the vigorous development of the global economy, ship transportation accounts for an increasing proportion of global logistics transportation, but the environmental pollution caused by ship exhaust is also increasingly prominent. Many countries in Europe and America have planned ship exhaust control areas in coastal areas. In order to limit the excessive emission of ship exhaust in the sea area of ​​the country. Since the reform and opening up, China's shipping industry has made great achievements, but when dealing with the issue of ship exhaust, more attention should be paid to preventing environmental pollution.

Based on the researched policies and regulations of various countries, international maritime organizations and governments that emit exhaust pollutants, as well as an in-depth understanding of the current status of China's shipping and ships, this article calculates the amount of emissions through examples of boat socks combined with the widely used SOx ship exhaust emission coefficient The distribution of SOx emissions in the Yangtze River waters was analyzed and evaluated. The results obtained should be used in the future formulation of the list of air pollutant emissions from ships in China's sea areas and the formulation of air pollution prevention strategies suitable for China's national conditions.

On the basis of the static data of the AIS system, the ship power data is processed according to the ship type and cross section. First, the ship power of different ship types and captains in the Yangtze River waters was determined. Secondly, according to the characteristics of the ship's navigation distribution in the Yangtze River waters, the SOx emissions of the ships in the cross section were calculated using the segmented integration method. Taking the Yangtze River as an example, this article obtains the statistics of the flow of some socks and calculates the ship's AIS data, and the research method calculates the part of the socks' ship emissions, and provides data analysis to study the anti-pollution equipment of ships.

Key Words：ChangJiang river waters; Emissions; Assessment; Discharge coefficient

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究目的与意义 1

1.1.1 研究目的 1

1.1.2 研究意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 国内研究现状 1

1.2.2 国外研究现状 2

1.3 研究内容和技术路线 2

1.3.1 主要研究内容 2

1.3.2 技术路线 3

第2章 控制船舶废气排放的技术和设备 4

2.1 控制废气排放的技术 4

2.1.1 低硫比例燃料 5

2.1.2 LNG代替燃料技术 6

2.1.3 干法脱硫技术 7

2.2 控制废气排放的设备 7

2.3 本章小结 8

第3章 船舶废气排放评估方法 9

3.1 船舶废气排放评估因素 9

3.1.1 发动机类型 9

3.1.2 燃油类型 9

3.1.3 船舶运行情况 9

3.2 船舶废气排放模型的建立 10

3.3 本章小结 11

第4章 长江干线船舶废气排放特征研究 12

4.1 船舶排放清单特征 12

4.2 船舶排放月度分布特征 13

4.3 船舶排放空间分布特征 15

4.4 模型不确定性分析 16

4.5 本章小结 17

第5章 结论与展望 18

5.1 主要研究结论 18

5.2 研究展望 18

第1章 绪论

1.1 研究目的与意义

1.1.1 研究目的

随着海上运输的蓬勃发展，船舶排放呈现快速增长的趋势，给沿海及周边地区居民的健康带来严重影响。没有严格的控制和有效的管理，船舶废气排放将成为一个更大的环境问题，对世界环境造成更大更全面的危害。因此,这已经成为一个迫在眉睫的问题，需要研究和解决目前评估船舶废气排放,并直观地显示区域船舶废气排放,从而进一步提出了船舶在船舶能耗的减少、控制船舶污染废气的排放量。

本文的研究目的是通过实例计算船舶的袜排放,分析和评估船舶在海上的袜排放分布区域的基础上,深入了解中国的航运和船舶的现状通过积极跟踪国际海事组织的政策和法规和政府不同的国家,并结合世界各国广泛应用的船舶烟气SOx排放系数。这对于未来制定我国海域内船舶大气污染物排放清单、制定适合我国国情的大气污染防治对策、改善海域及港口空气质量具有重要意义。

1.1.2 研究意义

目前,船舶废气严重污染海域的生态影响和周围的人的生活健康港口地区, 随着中国经济的快速发展，作为最大的发展中国家，航运业取得了很大的进步，对船舶废气排放进行有效的管控已经成为世界上所有国家的共同责任。面对全球船舶废气排放减少环境,分析空气污染预防和控制的现状船舶和港口在中国使用国际航运和港口的经验空气污染预防和控制,对相应的设备技术进行研究探讨, 为减少船舶、港口造成的废气污染和对环境的影响做出贡献。

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国内研究现状

国内的船舶废气排放量数值的估算方法主要为两种:一是基于船舶载重量进行船舶废气排放量的估算方法和基于船舶发动机运行时间进行船舶废气排放量的估算方法。我国对废气排放评价方法的研究还处于起步阶段，主要研究成果集中在内陆城市和内河水域，港口水域废气排放研究也主要采用船舶废气排放实时监测研究船舶废气对全球环境造成的影响和建立船舶废气排放的清查表对港口排放进行严格有效的评估标准，伴随着我国航运业的发展和人们环保意识的提高，我国有必要开展船舶在更大范围内的排放物评价方法研究。

1.2.2 国外研究现状

准确测量船舶废气排放量是分析评估的重要基础，但目前还没有一种统一的船舶废气排放量计算核定方法，因此，如何准确测量废气排放量，对于收集有关船舶的参数信息、油耗信息和位置信息都比较困难，当前，联合国政府间气候变化专门委员会清单编制指南中给出的两种方法，一个是自底向上分析法，另一个是自顶向下分析法。采用自底向上分析法，对不同船舶活动状态的发动机功率进行统计，分析出适于用作相应计算的数据，在找出与之相应的船舶废气排放系数，用两者的乘积计算得出船舶废气排放量的数值。采用自顶向下分析法，先收集各类船舶的油耗水平，然后找到与之相对应的系数，最后用两者的乘积计算得出船舶废气排放量的数值。

然而这些计算的数据不能准确反映船舶活动在交通条件和时间方面的变化，船舶基础的数据还以海洋大气数据集、国际海洋-大气综合数据集、AMVER等为基础，这些数据的收集往往忽视了十分重要的船舶废气排放的来源，如停泊在港口的船舶，往往导致计算结果与卫星观测到的排放值之间的巨大差异但这些数据不能准确反映船舶活动在交通条件和时间方面的变化。船舶自动识别系统是一种新型的集网络技术、现代通讯技术、计算机技术、电子信息显示技术为一体的数字助航系统和设备，通过甚高频发送和接收相应信息，为船舶的航行提供周围导航信息。

利用AIS信息，Jalkanen J P等建立了STEAM (Ship Traffic Emission Assessment Model)模型，用来计算船舶在波罗的海的废气排放。另外，CooperD A、AgrawalH等对船舶尾气进行了研究，并取得了一定的成果。通过对上海-大连航线典型船舶尾气排放特征的分析，采用自底向上分析法的方法，利用船舶 AIS数据对不同船舶类型和在不同情况下船舶运行时的废气排放进行了计算分析，最后从计算的数据得出结论，两种方法各有各的好处，从操作简单计算方便的角度来说，使用船舶航行所消耗的燃料消耗量的方法更好，从要求计算出精准数据方面考虑，使用对船舶航行状态的数据计算是一个更好的选择。

1.3 研究内容和技术路线

1.3.1 主要研究内容

1、船舶废气排放系数

船舶废气排放系数是计算船舶废气排放的一项重要指标，从船舶废气的排放量、船舶航行时间、船舶实际运行的功率等数值来计算出船舶废气排放系数，但这种方法在实际应用中很难实现，我们无法对全世界所以的船舶进行数据的收集。因此本篇论文针对长江水域船舶进行实际的分析，根据查询到的相关数据计算出船舶在多种情况下的船舶废气排放系数。

2、船舶主机功率估算

在计算船舶废气排放系数之前，要计算相对应的船舶主发动机的实际功率，然后再计算船舶SOx废气排放。使用AIS系统获取船舶航行过程中的数据，查询船舶航行时不同航行状态时的数据信息，从大量数据中选出计算所需要的船舶系数、参，最后通过计算得出船舶主机功率的相应数值。

3、依据我国长江水域的实际情况，依据废弃排放评估方法进行计算

根据不同航行情况，使用AIS等相关信息库，查询长江某段水域内船舶废气排放量、船舶在一定时间内的流量大小、船舶的船型种类等数据，通过船舶废气排放的相关系数与所查询的数据进行计算得到船舶在长江水域的废气排放量。

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