国际货物运输的增长引发了集装箱港口业务的扩张,进而导致沿海地区的环境遭受碳排放的困扰,因此制定缓解策略以减少集装箱港口活动产生的碳排放变得尤其重要,而且有必要在制定缓解政策之前就准确地估算排放量。然而作为控制碳排放的评估工具——碳足迹,目前还没有专门适用于集装箱港口行业的完整、统一的碳足迹评估标准。本文旨在研究集装箱港口的碳足迹有关过程,为此首先构建了碳排放的集成方法——该方法将集装箱港口碳足迹中所有单独的区域和级别以及缓解策略合并到一个集成框架中,该集成框架包括五个层级:组织层、运作层、数据收集层、评价层以及策略层;而后基于系统动力学理论,利用系统动力学软件Vensim设计了系统动力学模型,该模型中一个集装箱港口被刻画为包含若干子系统的系统,子系统有泊位、堆场、大门、地区交通区域等,借助该模型可以实现多变量控制和多场景评估;最后,将集成方法和系统动力学模型应用于青岛港进行了实证研究并给出了有效缓解碳排放的策略建议。本研究主要创新如下:(1)构建了一种方法用于评估集装箱港口作业活动对所在沿海地区的环境影响。集装箱港口活动对城市环境产生了巨大压力,城市和集装箱港口运输网络相互联系并构成区域基础交通基础设施。因此,基于多案例研究我们分析了针对来自陆地一侧碳排放估算的一般方法,并发现基于活动的估算方法能提供并更加精确的结果,该方法考虑了与车辆技术和操作特点有关的详细的输入数据。通过使用定性方法我们详细说明了基于活动的方法用于集装箱港口部门基础设施,并进一步为陆地一侧的装卸搬运设备、集装箱卡车、机车设计了评价公式,而后将该评价方法用于估算青岛港中来自车辆的碳排量,基于此给出了提高操作工艺、使用清洁能源、使用铁路运输代替公路运输、减少等待等减排策略。(2)构建了静态估算集装港口碳排放的集成框架。利用系统方法、定量方法、实证研究方法(青岛港)构建了集成方法,该集成方法开发了用于包括来自海测排放来源的碳排放的评价方法,以及对应的减排策略。提高碳足迹过程的集成特性,该方法在排放来源上表现为由远洋船只、港务船、装卸设备、重型车辆、铁路机车五个来源的组合,而在减排策略上体现组织层、运作层、数据搜集层、评价层和战略层。其中排放来源的划分依据是作业场所的不同,这五个来源也代表了集装箱港口碳排放的主要来源;而五个层次的划分依据则是碳足迹过程的步骤:定义碳足迹政策、分类排放源、数据搜集、排放评价和提出减排策略。该方法是一种适用于某段时期的静态排放评价和减排方法,并通过青岛港在2012年的数据进行验证,而在分析了碳排放结构的结果之后我们针对各个来源分类给出了若干有效的减排策略(3)构建了用于动态仿真集装系港口碳排放的系统动力学模型。阐述了在演示碳足迹过程中考虑系统动态特性以及不同碳减排情景下评估的可能的必要性,基于系统动力学理论利用Vensim软件构建了碳足迹系统动力学模型。本文方法集成了三部分:碳足迹过程、集装箱港口范围、系统动力学方法。定义了集装箱港口碳足迹过程的存量和流量,前者表示四个子系统——泊位。堆场、大门及周边区域;后者是指港口的主要操作——船只的装卸、存储作业、港口区域作业,同时定义了集装箱吞吐量、机械设备队伍、港口领域扩张等影响碳排放总量的因素为动态因素。利用模型演示了若干情景以探究特定的动态因素如何影响青岛港口内的碳排总量。港口管理层可以利用该系统动力学模型评价、分析、监控、预测和控制港口的碳排放。研究意义在于,集成方法和系统动力学模型可被港口管理层用于评估、分析、监控、预测和控制港口碳排放,所构建模型可用于排放评估环节策略的有效性,对于港口管理者而言是有效的战略层决策制定工具。通过研究得出结论:港口低碳发展是一个相对较新的研究领域,从理论性和方法论的角度而言具有多学科交叉的属性,在一些定义和概念上尚未达成统一共识。此外,虽然一个低碳港口本身就被构建成一个集成动力学模型,却鲜有研究关注港口低碳发展的集成和动态方面问题。本研究可以继续在学科层面和实践层面进行拓展:前者包括为不同类型的海港构建碳足迹评估集成框架、统一碳排放估算方法等;后者包括构建考虑动态因素的仿真模型、估算考虑实施减排策略的影响等。