【摘 要】 為有效減少國際航行船舶氮氧化物排放，助力我國環境空氣質量改善，介紹船舶排放氮氧化物的來源和控制方法，闡述《國際防止船舶造成污染公約》中有關船舶氮氧化物排放控制條款，指出我國控制國際航行船舶氮氧化物排放所面臨的問題，提出若要有效減少國際航行船舶氮氧化物排放，則需要在接受并實施有效的激勵政策、設立公約認可排放控制區、推動公約控制船舶氮氧化物減排規則完善等方面有所突破。

　　【關鍵詞】 氮氧化物;《國際防止船舶造成污染公約》;排放控制區;環保船舶指數(ESI)

　　氮氧化物不僅危害人體健康，而且還是破壞環境、形成酸雨和光化學煙霧的主要物質。在改善環境空氣質量的進程中，如何減少氮氧化物排放已經成為全球港口城市共同面臨的問題。研究表明，大量氮氧化物的存在是造成我國城市，特別是北方城市霧霾天氣的主要原因之一;因此，要減少船舶大氣污染物排放對空氣質量的影響，不僅要降低船用燃油硫含量來減少船舶硫氧化物排放，而且還要通過立法來推動船舶氮氧化物減排。

　　在船舶排放控制區政策發展和完善的過程中，我國致力于進一步加大對船舶氮氧化物的排放控制力度[1]，但是針對國際航行船舶的氮氧化物排放控制，無論是制定政策還是實施政策均面臨諸多問題。本文在介紹船舶氮氧化物的來源和控制方法的基礎上，闡述《國際防止船舶造成污染公約》(《MARPOL公約》)中有關船舶氮氧化物排放控制的條款，分析我國控制國際航行船舶氮氧化物排放所面臨的問題。

　　1 船舶氮氧化物來源和控制方法

　　1.1 來 源

　　船舶使用燃料油或液化天然氣(LNG)等化石燃料產生動力或熱量，同時產生氮氧化物。鑒于船舶使用化石燃料產生動力或熱量的狀況短期內難以有效改變，控制以化石燃料為動力的船舶排放氮氧化物是項長期工作。

　　1.2 控制方法

　　船舶動力系統單位功率產生的氮氧化物排放量主要取決于發動機控制燃料產生動力的方法、發動機后處理系統的性能以及發動機與發動機后處理系統的匹配情況，燃料類型及燃料油的硫含量等燃料本身的質量特性對其影響相對較小。

　　控制船舶氮氧化物排放的方法有：(1)使用不產生氮氧化物的燃料作為船用動力，如蓄電池、燃料電池或核動力等;(2)對使用燃料油或LNG等常規化石燃料的船舶，運用油水乳化技術(僅使用燃料油時)、船用發動機機內優化技術及濕空氣動力技術等，可在一定程度上減少氮氧化物的產生;(3)使用發動機氮氧化物后處理技術，如廢氣再循環、選擇性催化還原等技術，搜集并處理發動機產生的氮氧化物，可大幅度減少船舶氮氧化物的排放。

　　受電池容量、燃料供應及使用成本等的制約，當前實際使用蓄電池、燃料電池動力的船舶很少，更沒有使用核動力的民用船舶;因此，控制氮氧化物排放主要采用第2和第3種方法。

　　如果以《MARPOL公約》對船舶發動機氮氧化物排放控制要求為基準，那么使用燃料油作為動力的船舶，如應用油水乳化技術、機內優化技術和濕空氣動力技術分別可以減少最多30%、40%和65%的氮氧化物排放，如應用廢氣再循環技術和選擇性催化還原技術進行后處理，可以分別減少最多80%和90%的氮氧化物排放。

　　僅依靠油水乳化技術、機內優化技術或濕空氣動力技術來控制氮氧化物減排所需資金投入不少，但減排效果有限，難以滿足《MARPOL公約》對船舶更進一步(第3階段)減排氮氧化物的要求;后處理技術的氮氧化物減排效果好，但其投入成本更加高昂。

　　通常認為，使用LNG發動機的船舶可大量減少污染氣體的排放，其實并不盡然。這類船舶氮氧化物減排的效果因發動機機型、點火方式和進氣方式的不同而差異很大。使用LNG的雙燃料發動機氮氧化物排放的多少與發動機的性能和控制有關，其中最重要的是空氣燃料比的控制。如果空氣燃料比控制得當，與柴油機相比，雙燃料發動機氮氧化物排放量可降低70%～80%;但如果不能實現空氣燃料比的精確控制，其氮氧化物排放量可能達到很高的數值，甚至高于普通柴油發動機的氮氧化物排放量。

　　以LNG取代燃料油作為船舶動力燃料，必須使用價格昂貴的LNG發動機，或者使用發動機后處理技術才能獲得氮氧化物大幅減排的效果，但這種做法成本高昂。此外，鑒于單位體積LNG燃燒釋放的能量僅僅相當于同樣體積燃油的55%左右，如果所有能夠為船舶加裝燃油的港口都能夠加注LNG，則LNG動力船舶要與燃油動力船舶保持同樣的續航力，其船上燃料儲存空間需求約是燃油動力船舶的2倍;如果不是所有能夠為船舶加裝燃油的港口都能夠加注LNG，則LNG動力船舶要與燃油動力船舶保持同樣的續航力，其船上燃料儲存空間更大，需要占用本來用于載貨的船舶容積。為追求經濟效益，當前只有極少數行業領導者型的船舶運輸企業可能選用LNG動力船舶，大多數船舶運輸企業最可能選擇制造“LNG-Ready”型船舶。

　　2 《MARPOL公約》船舶氮氧 化物排放控制政策

　　國際海事組織(IMO)致力于防止、減少和控制船舶排放造成的大氣污染，在1988年召開的海上環境保護委員會(MEPC)第26屆會議上批準將挪威提出的防治船舶排放污染大氣問題作為MEPC的研究課題;在1990年召開的MEPC第30屆會議上通過了減少船舶氮氧化物、硫氧化物排放的目標值和期限要求，提出2000年船舶氮氧化物排放降低到基準值的70%，硫氧化物排放降低到基準值的50%，并將《防止船舶造成大氣污染規則》列為《MARPOL公約》的附則。1997年9月締約國大會批準修訂《MARPOL公約》1997年議定書，新增附則Ⅵ，將《船用柴油機氮氧化物排放控制技術規則》作為該附則的強制性要求，規定所有在2000年1月1日或以后鋪設龍骨新造或進行重大改裝的船舶，所安裝柴油發動機(應急發動機、應急用設備及裝置除外)輸出功率超過130 kW的，氮氧化物排放應滿足第1階段的控制要求。

　　2008年召開的MEPC第57屆會議批準《MARPOL公約》附則Ⅵ的修正案，并發布了修訂后的船舶氮氧化物排放控制要求，明確了分階段減少船舶氮氧化物排放的要求：第2階段和第3階段的氮氧化物排放限制標準，分別適用于全球海域活動船舶和IMO認可的氮氧化物排放控制區海域活動船舶，第2階段和第3階段船舶氮氧化物排放量分別在第1階段基礎上減少20%和80%。

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