重庆果园港船舶大气污染物排放清单及不确定性分析研究

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鉴于目前尚未有学者对重庆果园港船舶大气污染物排放进行专门研究,这制约着港区进一步更新和制定有针对性的船舶大气污染物排放控制方案。为有效治理港区环境,助力决策者确定大气污染物排放削减目标的可达性和科学制定大气污染物排放控制策略,响应国家“双碳”战略,保护自然环境及居民身体健康。本文首先以船舶档案数据和AIS数据为基础,采用基于船舶引擎功率的排放因子法对果园港2021年9月-10月船舶大气污染物排放清单进行研究。其次,将船舶大气污染物排放清单结果与船舶航行经纬度信息相结合,利用Arc GIS技术绘制得到了船舶大气污染物排放空间分布图,识别出船舶大气污染物排放高值水域。再次,采用自展模拟等方法获得了排放清单计算模型输入参数的不确定性,并基于蒙特卡罗模拟方法将输入参数不确定性传递到模型输出,量化船舶大气污染物排放清单的不确定性。最后,采用斯皮尔曼等级相关系数法对船舶大气污染物排放清单不确定性进行敏感性分析,识别出导致排放清单不确定性的关键源。研究结果表明:(1)果园港2021年9月-10月船舶CO2、CO、HC、NOX、PM10、PM2.5、SO2的排放量分别为5088.20t、8.74t、3.85t、96.62t、1.67t、1.55t、0.03t。按船舶类型划分,货船、油船为各类污染物的最大、最小贡献来源,对各污染物的排放分担率分别为52.75%~56.93%、1.63%~2.03%;按航行工况划分,巡航工况为CO、HC、PM10、PM2.5、SO2的最大贡献来源,排放分担率分别为32.41%、31.65%、37.06%、36.96%、33.87%,系泊工况为CO2和NOX的最大贡献来源,排放分担率分别为34.13%、33.88%;按工作引擎划分,船舶主机为CO、HC、PM10、PM2.5的最大贡献来源,排放分担率分别为50.05%、58.72%、61.90%、61.61%,船舶辅机为CO2、NOX、SO2的最大贡献来源,排放分担率分别为53.89%、53.42%、52.20%。按果园港的港界划分,港区上界船舶大气污染物排放量相对较高,为各污染物排放高值水域。(2)污染物CO2、CO、HC、NOX、PM10、PM2.5、SO2排放量的不确定性范围分别为-4%~4%、-20%~19%、-14%~17%、-11%~15%、-11%~19%、-12%~21%、-23%~23%。不同船舶类型工作引擎下,导致污染物CO2、PM10、PM2.5排放量不确定性的关键源是客船主机,导致污染物CO、HC、NOX、SO2排放量不确定性的关键源是货船辅机;不同航行工况工作引擎下,导致污染物CO2、NOX、PM10、PM2.5排放量不确定性的关键源是巡航主机,导致污染物CO、HC、SO2排放量不确定性的关键源是系泊辅机。综合船舶大气污染物排放清单不确定性大小与敏感性分析结果,污染物排放因子的不确定性是导致排放清单不确定性的主要来源。
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