內(nèi)河船舶大氣污染物排放清單編制技術指南

1內(nèi)河船舶大氣污染物排放清單編制技術指南1.1本標準規(guī)定了內(nèi)河船舶大氣污染物排放清單編制的技術流程、技術方法、質(zhì)量控制等內(nèi)容。1.2本標準適用于內(nèi)河運輸船舶的大氣污染物排放清單編制。1.3本標準中，內(nèi)河船舶大氣污染物包括一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、碳氫化合物（HC）、二氧化硫（SO2）、可吸入顆粒物（PM10）和細顆粒物（PM2.5）。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB15097船舶發(fā)動機排氣污染物排放限值及測量方法（中國第一、二階段）GB7727.2船舶通用術語總體性能GB/T21404內(nèi)燃機發(fā)動機功率的確定和測量方法一般要求SH/T0689輕質(zhì)烴及發(fā)動機燃料和其他油品的總硫含量測定法（紫外熒光法）3術語和定義GB15097-2016、GB7727.2-1987界定的以及下列術語和定義適用于本文件。以下重復列出了GB15097-2016、GB7727.2-1987中的一些術語和定義。3.1排放清單emissioninventory各種排放源在一定的時間跨度和空間區(qū)域內(nèi)向大氣中排放的大氣污染物的量的集合。3.2內(nèi)河船舶inlandvessel指在除長江以外內(nèi)河水域航行的船舶。3.2.1干貨船dry-cargoship以運載干燥貨物為主，也可裝運成桶液貨的貨船，包括雜貨船、散貨船、多用途貨船三大類。3.2.2散貨船bulkcarrier專運谷物、煤、礦砂、鹽、水泥等大宗干散貨物的干貨船。3.2.3雜貨船generalcargoship以運載成包、成捆、成桶等雜件貨為主，也可裝運某些散裝貨的干貨船。[《船舶工程名詞（定義版）》]3.2.4多用途貨船multipurposecargoship可運載集裝箱、木材、礦砂、谷物或其他雜貨等多種貨物的干貨船。[《船舶工程名詞（定義版）》]3.2.5化學品船chemicaltanker運載液態(tài)化學物質(zhì)的液貨船。[《船舶工程名詞（定義版）》]3.2.6集裝箱船containership運輸貨物集裝箱的貨船。[《船舶工程名詞（定義版）》]3.2.7油船oiltanker運載散裝石油類貨物的液貨船。[《船舶工程名詞（定義版）》]3.2.8拖船tug設有拖曳設備，專用于在水上拖曳船舶或其他浮體的船。[《船舶工程名詞（定義版）》]3.2.9頂推船pusher艏部裝有頂推聯(lián)結裝置，供頂推與其配套的駁船用的船。[《船舶工程名詞（定義版）》]3.2.10其他船舶otherships3內(nèi)河船舶中除散貨船、雜貨船、多用途貨船、化學品船、集裝箱船、油船、拖船/頂推船以外的船3.3總噸位grosstonnage按有關噸位規(guī)范丈量核定的船舶總容積。[GB7727.2-1987，定義3.2.2]3.4主機mainengine船舶動力裝置中用于船舶推進的發(fā)動機。3.5輔機auxiliarymachinery船舶上除主機以外的動力機械。本標準特指提供船上設備用電的發(fā)電輔機。3.6顆粒物（PM）particulatematter指可吸入顆粒物（PM10）和細顆粒物（PM2.5）。3.7額定凈功率ratednetpower船機銘牌及技術文件中表明的最大持續(xù)輸出功率。3.8凈功率netpower按照GB/T21404-2008規(guī)定的凈功率測量方法，在曲軸末端或其相當零件處所測得的功率。3.9額定轉速ratedspeed船機銘牌及技術文件中表明的在額定功率輸出時的轉速。3.10負載因子loadfactor發(fā)動機實際運轉時輸出功率與額定功率的比值。[《非道路移動源大氣污染物排放清單編制技術指南》，定義1.4.7]43.11活動水平activitylevel指在一定時間范圍內(nèi)以及在界定地區(qū)里，與某項大氣污染物排放相關的生產(chǎn)或消費活動的量，如活動時間等。3.12船舶運行工況vesseloperationconditions包括泊岸行駛（進港、出港）、正常航行、進出閘（等待進閘、進閘、等待出閘、出閘）、停泊工3.13排放因子emissionfactor單位凈功率的大氣污染物排放量。4符號本標準使用的符號及代號。2E3EF大氣污染物排放4FCF6HC7L9P1013PM1014PM2.515SO21719n20n055內(nèi)河船舶的分類5.1內(nèi)河船舶的類別按照二級分類體系劃分。5.2第一級按船舶用途劃分，將內(nèi)河船舶分為散貨船、雜貨船、多用途貨船、化學品船、油船、拖船/頂推船、集裝箱船、其他船舶8種類型。5.3第二級按船舶總噸位劃分，將內(nèi)河船舶分為五等，各等級船舶的總噸位范圍見表1。表1內(nèi)河船舶二級劃分的總噸位要求6排放清單的編制流程與方法6.1編制流程內(nèi)河船舶大氣污染物排放清單的編制流程見附錄A。6.2排放量核算6.2.1內(nèi)河船舶的大氣污染物排放源主要包括主機和輔機。6.2.2典型工況下，內(nèi)河船舶主機、輔機的運行狀態(tài)見表2。表2內(nèi)河船舶典型運行工況表6.2.3主機的排放量核算內(nèi)河船舶主機大氣污染物的總排放量按公式（1）計算：Ez,i=(,j,lL,j,kTz,j,k式中：Ez,i——內(nèi)河船舶主機i類大氣污染物的排放量，t；E,j,k,i)106............................................(1)6z,,Pjl——j類型，第z,, z,j,LFkz,j, z,j,Tk——j類型內(nèi)河船舶主機完成一次z,j,EFzjki——j類型內(nèi)河船舶主機在k運行工況下的i類大氣污染物的排放因子，g/(kW?h)。6.2.4輔機的排放量核算內(nèi)河船舶輔機大氣污染物的總排放量按公示（2）計算：Ef,i=(Nj,k會ηf,j,k會Pf,j會LFf,j,k會Tf,j,k式中：Ef,i——內(nèi)河船舶輔機i類大氣污染物的排放量，t；Nj,k——j類型，k運行工況下的內(nèi)河船舶艘次數(shù)量；f,j,k,i)6.................................ηfjk——j類型，k運行工況下內(nèi)河船舶生活用電采用輔機發(fā)電的比例，%； Pf,j——j類型內(nèi)河船舶輔機的平均額定凈功率，kW； LFf,j,k——j類型內(nèi)河船舶輔機在k運行工況下的負載因子； Tf,j,k——j類型內(nèi)河船舶輔機在完成一次k運行工況的平均活動時間，h；EFfjki——j類型內(nèi)河船舶輔機在k運行工況下的i類大氣污染物排放因子，g/(6.2.5內(nèi)河船舶的總排放量核算內(nèi)河船舶大氣污染物的總排放量按公式（3）計算：Ei+Ef,i..............................................................................(3)式中：Ei——內(nèi)河船舶i類大氣污染物的排放量，t。6.3數(shù)據(jù)獲取途徑6.3.1靜態(tài)數(shù)據(jù)獲取途徑6.3.1.1各運行工況的船舶艘次、類型數(shù)據(jù)宜按以下途徑獲?。篴)泊岸行駛、停泊工況的船舶艘次、類型宜通過船舶進出港報告信息獲??；b)過閘、正常航行工況的船舶艘次、類型宜通過船舶過閘信息獲取。76.3.1.2船舶發(fā)動機額定凈功率數(shù)據(jù)宜按以下途徑獲?。篴)主機額定凈功率宜通過船舶進出港報告信息、船舶過閘信息獲??；b)輔機額定凈功率優(yōu)先采用船民調(diào)查問卷或其他實際調(diào)查方式獲??；若無實際調(diào)查數(shù)據(jù)，宜采用表3推薦值。表3內(nèi)河船舶輔機額定凈功率參考值6.3.1.3燃油類型及硫含量宜按以下途徑獲?。篴)燃油類型優(yōu)先采取船民調(diào)查問卷或其他實際調(diào)查方式獲??；若無實際調(diào)查數(shù)據(jù)，推薦按輕質(zhì)柴油考慮；b)燃油硫含量優(yōu)先采用水上加油站點及船舶油艙抽樣實測、水上加油站點實際調(diào)查等方式獲取，含硫量檢測方法應符合SH/T0689的規(guī)定；若無實際調(diào)查數(shù)據(jù)，宜采用推薦值561mg/kg。6.3.2活動水平數(shù)據(jù)獲取途徑6.3.2.1活動時間活動時間獲取途徑主要包括以下內(nèi)容：a)活動時間包括船舶活動時間、主機活動時間、輔機活動時間；泊岸行駛、正常航行工況，主機活動時間與船舶活動時間一致；其余運行工況，主機活動時間與船舶活動時間不一致；輔機活動時間均與船舶活動時間一致；b)正常航行工況的船舶活動時間按公式（4）計算：cT=L.....................................................................................(4)cv式中：Tc——船舶正常航行工況的活動時間，h；L——航段長度，km，本標準以船閘為界，相鄰兩船閘間的航段為一個典型航段； v——船舶正常航行時的平均航速，km/h，可采取船民調(diào)查問卷、VITS數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析或其他實際調(diào)查方式獲取。c)其他運行工況的活動時間采取船民調(diào)查問卷或其他實際調(diào)查方式獲取。86.3.2.2發(fā)動機負載因子發(fā)動機負載因子獲取途徑主要包括以下內(nèi)容：a)各運行工況的船舶主機負載因子按公示（5）計算： (nz,j,l,k)3LFz,j,k=l=1nz0,j,l.......................................................................(5)Nj,k式中：nz,j,l,k——j類型、第l艘船舶在k運行工況下的主機實際轉速，r/min；可采取船民調(diào)查問卷或其他實際調(diào)查方式獲??；nz0,j,l——j類型、第l艘船舶的主機額定轉速，r/min；可采取船民調(diào)查問卷或其他實際調(diào)查方式獲b)各運行工況的輔機負載因子推薦取0.430。6.3.2.3輔機發(fā)電機使用比例各運行工況下，船舶輔機發(fā)電機的使用比例可采取船民調(diào)查問卷或其他實際調(diào)查方式獲取。6.4排放因子獲取途徑6.4.1主機排放因子主機排放因子主要包括以下內(nèi)容：a)內(nèi)河船舶主機排放因子可采取實測法、文獻調(diào)研法等方式獲??；b)本標準提供了內(nèi)河船舶主機部分的實測排放因子數(shù)據(jù)；對于主機其他大氣污染物，提供了排放因子計算方法、基礎排放因子、燃料修正因子和低負載校正因子；c)主機NOx、PM10、PM2.5三類大氣污染物的排放因子可按表4推薦值取值。表4內(nèi)河船舶部分大氣污染物排放因子NOxPM10PM2.5d)主機HC、CO、SO2三類大氣污染物的排放因子根據(jù)文獻調(diào)研獲得，按公式（6）校正。EFz,j,k,i=EFz0,iz,j,k,i 式中：EFz0,i——船舶主機發(fā)動機的i類大氣污染物基礎排放因子，g/（kW?h），按表5推薦值取值；FCFi——i類大氣污染物的燃料修正因子，按表5推薦值取值；9LLAMz,j,k,i——j類型船舶的主機發(fā)動機在k運行工況下，i類大氣污染物的低負載校正因子，用于船舶運行負載低于20%時的排放因子校正，按表6推薦值取值。表5主機部分大氣污染物基礎排放因子、燃料修正因子推薦值表6部分大氣污染物低負載校正因子推薦值注：本表數(shù)據(jù)來源ICFInternational．Curren6.4.2輔機排放因子內(nèi)河船舶輔機大氣污染物的排放因子按表7推薦值取值。表7內(nèi)河船舶輔機大氣污染物排放因子推薦值PM10PM2.5NOX7排放清單的評估與驗證7.1內(nèi)河船舶大氣污染物排放清單的評估和驗證可通過不確定性分析進行。7.2排放源清單估算結果的不確定性定量分析，通常包括排放因子、活動水平數(shù)據(jù)等相關模型輸入的定量不確定性分析和不確定性在排放源清單估算模型中的定量傳遞，以評估排放總量的置信區(qū)間。7.3模型輸入的定量不確定性分析推薦采用自展模擬法或專家判斷法，不確定性在排放源清單估算模型中的定量傳遞推薦采用MonteCarlo方法，具體參見附錄C。（規(guī)范性附錄）排放清單編制流程圖A.1內(nèi)河船舶大氣污染物排放清單編制流程圖（規(guī)范性附錄）內(nèi)河船舶大氣污染物排放清單目錄及編寫要求B.1排放清單目錄B.1.1清單編制概況B.1.1.1.1任務由來B.1.1.1.2清單編制范圍及概況B.1.1.1.3排放總量概況B.1.2計算參數(shù)及來源說明B.1.2.1.1靜態(tài)數(shù)據(jù)及來源說明B.1.2.1.2活動水平數(shù)據(jù)及來源說明B.1.2.1.3排放因子數(shù)據(jù)及來源說明B.1.3排放清單B.1.3.1.1船舶分類型大氣污染物排放清單B.1.3.1.2船舶分運行工況大氣污染物排放清單B.1.3.1.3船舶大氣污染物排放空間分布B.1.3.1.4船舶大氣污染物排放時間分布B.1.4排放清單不確定性分析B.1.4.1.1模型輸入的定量不確定性分析B.1.4.1.2排放清單的定量不確定性分析（1）不同用途船舶污染物排放貢獻圖（2）不同噸位船舶污染物排放貢獻圖（3）不同運行工況大氣污染物排放貢獻圖（主機、輔機、總排放）（4）船舶大氣污染物排放空間分布特征圖（5）船舶大氣污染物排放時間變化特征圖B.2排放清單編寫要求B.2.1清單編制概況應包括的主要內(nèi)容（1）概述任務由來，明確清單編制空間范圍、時間范圍，說明清單編制范圍內(nèi)的港口、航道概況；（2）概述清單編制范圍內(nèi)，內(nèi)河船舶各大氣污染物的排放總量情況。B.2.2計算參數(shù)及主要說明應包括的主要內(nèi)容（1）以列表和圖的形式描述清單編制范圍內(nèi)，分時空范圍、分船舶類型的船舶艘次信息，列表說明各類型內(nèi)河船舶的主、輔機額定凈功率分布情況，概述編制范圍內(nèi)的船舶燃油類型及燃油硫含量，概述上述靜態(tài)參數(shù)的獲取來源；（2）概述清單編制中，活動時間、負載因子獲取來源與途徑，列表說明各類型內(nèi)河船舶、各運行工況下的主、輔機平均活動時間和主、輔機負載因子；（3）概述內(nèi)河船舶主、輔機排放因子的獲取來源與途徑，列表說明各類型內(nèi)河船舶各運行工況下的排放因子確定值。B.2.3排放清單應包括的主要內(nèi)容（1）內(nèi)河船舶大氣污染物排放清單應包括分船舶類型的大氣污染物排放清單、分運行工況的大氣污染物排放清單、以及船舶大氣污染物排放清單時空分布清單。（2）分船舶類型的大氣污染物排放清單需包括一級劃分類型和二級劃分類型兩種情況，分別按表B.1和B.2格式列表說明。表B.1各類型船舶主要污染物排放清單船舶類型排放總量（t/a）PM10PM2.5NOxSO2COHC散貨船雜貨船多用途貨船化學品船拖船/頂推船油船集裝箱船其他船舶共計表B.2不同噸級船舶主要污染物排放清單船舶噸位分布排放總量（t/a）PM10PM2.5NOxSO2COHC一等>2000噸位二等1000-2000噸位三等300-600噸位100-300噸位五等<100噸位共計（3）列表說明不同運行工況下內(nèi)河船舶主機、輔機及主輔機總的大氣污染物排放情況，表格可按表B.3格式。（4）列表說明各空間范圍內(nèi)河船舶大氣污染物排放情況，表格可按表B.4格式。（5）列表說明不同時間范圍（逐月、逐季），內(nèi)河船舶大氣污染物的排放情況，表格可按表B.5格式。表B.3不同運行工況下內(nèi)河船舶主要污染物排放清單船舶運行工況排放總量（t/a）PM10PM2.5NOxSO2COHC正常航行主機輔機合計泊岸行駛主機輔機合計進出閘主機輔機合計停泊輔機總排放主機輔機合計表B.4內(nèi)河船舶大氣污染物排放空間分布空間區(qū)域排放總量（t/a）PM10PM2.5NOxSO2COHC空間區(qū)域1空間區(qū)域2空間區(qū)域3空間區(qū)域4空間區(qū)域5共計表B.5內(nèi)河船舶大氣污染物排放時間分布時間范圍排放總量（t/a）PM10PM2.5NOxSO2COHC時間范圍1時間范圍2時間范圍3時間范圍4時間范圍5共計B.2.4排放清單的不確定性應包括的主要內(nèi)容概述排放清單編制的不確定性因素，并基于自展模擬法、MonteCarlo方法分別計算出各不確定性因素的置信區(qū)間、排放清單各大氣污染物排放總量的置信區(qū)間。B.2.5附圖應包括的主要內(nèi)容（1）附圖主要包括不同用途船舶污染物排放貢獻圖、不同噸位船舶污染物排放貢獻圖、不同運行工況大氣污染物排放貢獻圖（主機、輔機、總排放）、船舶大氣污染物排放空間分布特征圖和船舶大氣污染物排放時間變化特征圖等；（2）不同用途船舶污染物排放貢獻圖、不同噸位船舶污染物排放貢獻圖、不同運行工況大氣污染物排放貢獻圖（主機、輔機、總排放）為條形圖，以直觀反映排放貢獻占比情況；（3）船舶大氣污染物排放空間分布特征圖基于ArcGis軟件繪制；（4）船舶大氣污染物排放時間變化特征圖為折線圖，以直觀反映內(nèi)河船舶大氣污染物隨時間的變化差異情況。（規(guī)范性附錄）定量不確定分析法C.1模型輸入的定量不確定性分析——自展模擬法C.1.1方法概述C.1.1.1自展模擬法是一種通過自展抽樣來準確分析模型輸入變量不確定性置信區(qū)間范圍的數(shù)值模擬分析方法。C.1.1.2一般步驟a)基于自展模擬的不確定性定量分析一般包括三個步驟：1)模型輸入變量樣本數(shù)據(jù)的概率分布模型擬合：確定代表樣本數(shù)據(jù)的概率分布模型類型，以描述模型輸入的可變性。2)自展模擬：模擬樣品的隨機抽樣過程，量化統(tǒng)計量的不確定性范圍和大小。3)對自展模擬獲得的統(tǒng)計量自展復制樣品進行統(tǒng)計分析，擬合代表統(tǒng)計量（一般使用平均值）的模型輸入不確定性概率分布模型，用以描述模型輸入變量的不確定性。b)上述步驟主要針對輸入變量有原始觀測樣本數(shù)據(jù)的情況；當模型輸入變量的不確定性可基于文獻、資料獲得時，可直接采用步驟1）或步驟2）擬合合適的概率分布模型。C.1.2概率分布模型C.1.2.1常用的概率分布模型包括正態(tài)分布、對數(shù)正態(tài)分布、伽馬（Gamma）分布、貝塔（Beta）分布、韋伯（Weibull）分布、均勻（uniform）分布和三角分布等。概率分布模型具體的函數(shù)形式、特點、應用條件等參見鄭君瑜等編著的《區(qū)域高分辨率大氣排放源清單建立的技術方