广州港船舶停泊工况辅机尾气排放量初步估算及排放特征研究

摘要

船舶排放的 NOx、SO2、PM和 CO等污染物会对港口及近岸地区的空气质量、气候条件和人体健康造成较大的影响，引起了越来越多国内外学者的关注，但目前国内船舶尾气实测的研究严重缺乏。因此，选取在广州港停泊的4艘大型船舶作为研究对象，登船采集其辅机尾气样品进行分析，得到了4艘船舶尾气 NOx、SO2、CO、PM2.5、VOCs和 NH3污染物的排放浓度、排放因子，并初步估算了广州港船舶停泊工况污染物的排放量。此外，通过对 VOCs和 PM2.5样品的化学组分分析，得到了 VOCs和 PM2.5各组分的质量浓度、排放因子和排放特征谱。
　　结果表明：4艘船舶的 NOx排放因子分别为61.8、19.9、27.0和51.6g·kg-1， CO排放因子分别为8.0、4.0、5.3和10.1g·kg-1， SO2排放因子依次为31.4、41.9、57.6和7.2g·kg-1，PM2.5排放因子分别为2.4、1.1、1.5和2.0g·kg-1，VOCs排放因子分别为0.13、0.09、0.17和0.06g·kg-1。另外结合船舶类型、发动机功率和抵港次数等船舶活动水平数据初步估算了2014年广州港船舶停泊工况污染物的排放量：NOx、CO、SO2、PM2.5、VOCs和 NH3的排放量分别为1338、257、976、48.2、33.5和0.035t。
　　对 VOCs样品的68种化学组分分析，结果表明3艘货柜船辅机尾气中VOCs组成以烷烃为主，其次为芳香烃，烯炔烃比较低；正十一烷、正十二烷、正癸烷、苯、甲苯和1-己烯是3艘货柜船停泊工况辅机尾气中质量分数最高的6种组分。而散货船辅机尾气中 VOCs组成以芳香烃为主，其次为烯炔烃，烷烃较低；散货船停泊工况辅机尾气中质量分数最高的6种组分依次是苯、1-己烯、甲苯、丙烯、乙烯和1-戊烯。就排放因子来说，3艘货柜船停泊工况辅机尾气中烷烃、烯炔烃和芳香烃的 VOCs排放因子分别为55.9~111、13.7~23.1和20.4~36.0mg·kg-1；散货船停泊工况辅机尾气中烷烃、烯炔烃和芳香烃 VOCs排放因子分别为7.71、24.3和28.0mg·kg-1。
　　实测4艘船舶停泊工况辅机尾气 PM2.5中 OC、EC和 SO42-占的比重分别为7.63％~25.1%、4.20%~25.1%和5.23%~30.0%，排放因子的范围依次是153~601、63.0~503和57.5~720mg·kg-1，是 PM2.5中的主要化学组分；其次是 V、Ni、Ca2+和 NO2-等，其他水溶性离子和金属元素仅占 PM2.5较小的比重，且相应的排放因子也较小。

目录

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外船舶尾气排放标准

1.3 国内外相关研究进展

1.4 课题研究目标与主要研究内容

1.5 课题研究技术路线

第二章 研究方法及实验分析

2.1 船舶尾气实测采样系统

2.2 实测船舶信息

2.3 样品实验分析

2.4 数据处理方法

第三章 广州港船舶停泊工况辅机尾气排放量估算

3.1 船舶尾气污染物排放浓度和排放因子

3.2 广州港船舶停泊工况辅机尾气排放量估算

3.3 本章小结

第四章 VOCs和 PM2.5排放特征研究

4.1 船舶尾气 VOCs 排放特征研究

4.2 船舶尾气 PM2.5排放特征研究

4.3 本章小结

结论与展望

1 结论

2 创新与特色

3 下一阶段工作展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术成果

声明

致谢