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的警鐘,其中提到的一項比較數(shù)據(jù)來源于自然資源保護協(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,則其一天排放的微細懸浮粒子(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勝公路貨運,事實果真如此嗎?
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,對大氣污染程度遠超汽車。事實上,船用發(fā)動機的排放標(biāo)準(zhǔn)一直遠遠寬松于道路機動車。2011年之后新建的船用發(fā)動機適用于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。
自然資源保護協(xié)會獨立顧問馮淑慧說,約70%的遠洋船舶廢氣排放于距離海岸線400公里內(nèi)的海域,廢氣可輸送至較遠的內(nèi)陸地區(qū),對城鎮(zhèn)居民的影響遠比人們想象的大。“遠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,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個港口有8個在中國;中國港口集裝箱吞吐量占全球集裝箱吞吐量的32%,油運進口量占全球14%,礦石進口量甚至占全球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%,而道路運輸二氧化硫排放幾乎可以忽略不計,但一氧化碳排放嚴(yán)重(見表1、2)。
根據(jù)2013年交通運輸部水運科學(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)于其機動車排放總量的22.2%,單在深圳市,遠洋船舶二氧化硫排放量達16300噸,占全市排放總量的66.1%;氮氧化物排放量達19254噸,占全市排放總量的14.1%。在上海市,遠洋船舶二氧化硫排放量達39255噸,氮氧化物排放量達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,上海市共有水路運輸企業(yè)263家,注冊船舶2572艘,平均單船主機功率108千瓦;每年進出上海港的內(nèi)河船舶65萬艘次,平均單船主機功率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)險將呈幾何級數(shù)上升。
水運最環(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)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)計了一種計算模型,該模型可進行大氣化學(xué)、海氣相互作用以及氣體擴散的模擬,其中包括城市各種常見污染氣體的擴散。假設(shè)氣候變暖使驅(qū)散污染氣體的風(fēng)力變少,并使整個城市水汽含量更高,從而促進臭氧產(chǎn)生,那么當(dāng)污染物受到陽光照射時,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在運行模式時做了兩次試驗: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。
為了證實水運與陸運在二氧化碳排放量上究竟孰重孰輕,筆者欲以運輸1只標(biāo)準(zhǔn)集裝箱行使1公里為單位,比較計算兩種運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,由此計算,1噸柴油約等于1162升。陸運方面,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升為參照計算,約為0.0275噸。依據(jù)上述公式計算后,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。水運方面,以一艘運營于遠東/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 1海里(1.852公里),該船每小時行使47.6公里,來回航程11400海里,耗時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)濟日報》報道,馬士基航運運營的3E級集裝箱船二氧化碳排放量為每噸每公里3克,而汽車運輸?shù)亩趸寂欧帕繛槊繃嵜抗?5克,飛機運輸?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,在三種運輸方式中,水運的環(huán)保效益遠高于陸運和空運。
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,中國從歐洲進口的汽車都是達到歐V標(biāo)準(zhǔn)的,然而在中國使用可能達不到這個標(biāo)準(zhǔn),問題在油品不在汽車。而遠洋船舶,為了改善排放狀況,達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