摘 要

港口在运营发展过程中会对周边城市环境造成负面影响，我国主要港口基本处于经济发达地区，港城矛盾尤为突出。港口污染问题近年来得到了国家和社会的广泛关注，目前我国已经制定了多项有关港口节能减排的法律法规。深圳港集装箱吞吐量已连续三年居世界第三位，港内装卸机械工作量巨大，是港口大气污染的重要来源之一。对深圳港装卸机械排放清单进行测算，研究污染物排放特点，是降低污染物排放量的基础。

目前，国内关于机械污染物排放测算方法的研究还不够完善。本文首先通过实地调研获取港口装卸机械构成情况、保有量、活动水平等信息，借鉴NONROAD模型中污染物排放模拟方法，建立基于工作耗油率的计算方法。其次结合经过本地化修正的排放因子，对深圳港集装箱码头2015年装卸机械主要大气污染物NOx、SOx、CO、PM的排放清单进行测算。最后利用K-S检验与蒙特卡洛法，通过MATLAB对排放清单中各类污染物的不确定性进行研究，得到其不确定范围。

深圳港装卸机械排放清单表明NOx及CO是港口主要污染物，集装箱牵引车是港口主要污染源。本文研究成果有利于深圳港明确减排方向及思路，帮助其实现建设低碳绿色港口的目标，同时对深圳港建立动态排放清单具有现实意义和指导价值。

关键词：深圳集装箱码头；港口装卸机械；大气污染物；排放清单；不确定性分析

Abstract

In the process of operation and development, port is bound to have a negative impact on the surrounding urban environment. Major ports of our country mostly lie in economically developed cities, the contradiction between the port and the city appears particularly prominent. Port pollution problem has been widely concerned by the state and society for many years. Until now, our country has made a number of laws and regulations on the energy conservation and emission reduction for the port. Shenzhen port has been the third largest container port in the world for 3 years, the port handling machinery works a lot and is one of main air pollution sources in the port. Calculating the emissions inventory of Shenzhen port’s handing machinery and studying the characteristics of pollutant emissions are the basic of reducing pollutant emissions.

Until now, the study on the calculation method of the machinery is still not complete in our country. Firstly, through field research, this paper obtained some information about Shenzhen port, including port handling machinery’s equipment category, equipment amount, annual activity level, etc. By referencing the pollution emissions simulation method in NONROAD model, this paper establish a calculation method of the handling machinery’s fuel consumption based on the fuel consumption rate in Shenzhen port. Besides, the emission inventory of main air pollutants in Shenzhen port container terminal in 2015, including NOx, SOx, CO and PM, are calculated based on the localized emission factors. Finally，this paper using the K-S test and the Monte Carlo method to calculate the uncertainty range of various pollutants in the emission inventory by MATLAB.

Handling machinery emission list of Shenzhen Port shows that NOx and CO are the main pollutants of ports and container tractor is the major pollution source of port. The results of this research are propitious to Shenzhen Port to clear its reduction direction and thought, and help it achieves the goal of building a low-carbon and green port. At the same time, it has practical significance and guiding value to establish a dynamic emission list for Shenzhen Port.

Key Words: Shenzhen container terminal；Port handing machinery；atmospheric pollutant；emission inventory；uncertainty analysis

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究目的和意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 排放清单测算方面 2

1.2.2 减排方面 3

1.3 研究内容及技术路线 4

第2章 深圳港集装箱码头装卸机械现状分析 6

2.1 深圳港基本情况 6

2.2深圳港装卸机械保有情况 6

2.2.1 盐田码头装卸机械保有情况 7

2.2.2 赤湾码头装卸机械保有情况 7

2.2.3 蛇口码头装卸机械保有情况 7

2.2.4 大铲湾码头装卸机械保有情况 8

2.3 深圳港减排措施现状 13

2.3.1 轮胎式龙门吊“油改电” 13

2.3.2 港区拖车“油改气” 13

2.3.3 港区装卸机械燃油品质提升 13

2.3.4 大型装卸机械能源回馈 14

第3章 深圳港集装箱码头装卸机械排放测算 15

3.1 深圳港装卸机械排放测算方法 15

3.1.1 测算范围 15

3.1.2 计算方法选取 15

3.2 深圳港装卸机械排放计算 18

3.2.1 港口装卸机械燃油消耗计算 18

3.2.2 本地化排放因子确定 19

3.2.3 港口起重机械排放计算 20

3.2.4 港口流动机械排放计算 21

3.3 清单计算结果分析 23

3.3.1 各类污染物排放情况分析 23

3.3.2 各港区污染物排放情况分析 24

3.3.3 各类机械排放情况分析 25

第4章 排放清单不确定性分析 27

4.1概述 27

4.2不确定性产生原因 28

4.3不确定性定量分析 28

4.3.1定量分析方法 28

4.3.2输入参数概率分布 29

4.3.3输出参数概率分布 30

第5章 深圳港集装箱码头装卸机械减排措施 34

5.1 优化能源消耗结构 34

5.2提高污染物排放标准 34

5.3实时监测污染物排放情况 34

5.4健全港口能源管理制度 35

第6章 结论与展望 36

6.1结论 36

6.2展望 36

参考文献 37

致 谢 39

第1章 绪论

1.1 研究目的和意义

随着城市圈的不断扩大，周边地区的港口也被纳入城市范围之中。港口周边产业不断聚集使得港口污染对城市环境的影响日益增加，城港矛盾已经成为不可忽视的重要问题。

我国主要港口基本分布在经济较为发达的地区，港口污染带来的公共健康风险和环境污染问题更为突出，近年来得到国家和社会的广泛关注。为了治理港口环境污染问题，步入十三五以来我国将绿色、低碳、循环等理念融入港口准化之中，加大了节能减排力度。目前交通运输部以《公路水路交通运输节能减排“十三五”规划》为基础制定了多项法律法规及相关指导文件，包括《“十三五”水运节能减排总体推进实施方案》、《关于港口节能减排工作的指导意见》、《关于推进水运行业应用液化天然气的指导意见》、《船舶与港口污染防治专项行动实施方案（2015-2020年）》等。同时我国还制定了《绿色港口等级评价标准》等一系列标准。

深圳市地处珠三角南部，珠江入海口东岸，与香港毗邻。作为我国第一个标志性经济特区，自改革开放以来深圳市出口贸易和运输产业快速发展，成为我国对外贸易的重要港口城市。2015年深圳港集装箱吞吐量达到2421万标箱，其中重箱吞吐量1606万标箱，占全港吞吐量比例超过66%，集装箱吞吐量已连续三年位列全球第三位。然而随着港口吞吐量的不断增长，港口作业对周边环境的影响也愈发明显，国务院在2013年发布的《大气污染防治行动计划》中提出将珠三角地区作为重点防治区域。为了控制港口污染物排放，贯彻落实国家绿色港航建设要求，广东省出台了《广东省绿色港口行动计划（2014-2020）》，深圳市政府也发布了《深圳市大气环境质量提升计划》。因此推进绿色港口建设，实现节能减排，是深圳港响应国家“十三五”规划以及省市节能减排相关政策的需要，也是改善港城环境、提高人民生活质量的必要举措。

深圳港大气污染可以分成船舶航行污染、船舶停靠排放污染、港口集疏运车辆尾气污染、港口机械排放污染、散装化学品装卸污染、化学品储罐污染和港区加油站污染等方面，其中最为突出的是船舶航行污染、港口集疏运车辆尾气污染、港口机械排放污染三类污染。船舶和集疏运车辆涉及多个企业，而港口机械归港口直接管辖，对其进行排放污染控制执行难度相对较小，具有可行性。集装箱码头由于装卸和运输过程中涉及港口作业机械较多且高负荷运转，大气污染排放更加严重，深圳港的集装箱业务占比较高，对其进行减排研究具意义重大。