本周《自然-氣候變化》上在線發表的一項新研究顯示，東亞海運貿易增加的空氣污染是該地區每年上萬過早死亡的原因之一，并且可能對當地和全球的氣候產生顯著影響。
這項研究由來自清華大學和美國杜克大學的幾位學者完成，研究者發現，自2005年以來，東亞海上船舶交通增加了一倍以上，2013年，來自東亞的船舶的二氧化碳排放量占全球海運排放量的16%。海運帶來的空氣污染每年造成大約14500至37500人的過早死亡，并且給氣候系統帶來了短期和長期的變化。研究結果表明，控制船舶排放不僅對應對氣候變化重要，也對減少貿易對于當地人群的健康影響有意義。
海運污染影響嚴重
該研究模擬出東亞地區19000艘大型遠洋貨輪的行駛軌跡并建立了船舶的排放清單。基于這個排放清單，研究者結合美國NASA的全球化學氣候模式，模擬了多污染物作用下的氣候變化的效應，發現在短期內，由于船舶排放的硫酸鹽含量較大，所以呈現制冷效應。但是隨著時間推移，二氧化碳的制暖效應逐漸占據主導的地位。第7年，制冷和制暖效應達到平衡，之后是單純的變暖效應。
“以氮氧化物和PM2.5排放為例，中國海域內遠洋船舶的排放量和中國機動車的排放量是1：2的關系。” 該研究的第一作者，清華大學環境學院副研究員劉歡對財新記者表示，將2013年船舶排放的PM2.5和氮氧化物的數據與中國機動車污染防治年報上2015年機動車排放的PM2.5和氮氧化物比，大概都呈現出這樣的比例。
研究進一步評估了遠洋船舶排放對于PM2.5和臭氧濃度產生的影響，以及它對人體健康的影響，發現遠洋船舶排放對沿海地區人體健康的影響最為顯著，但也可以傳播到較遠的內陸地區。
總的來講，海運帶來的空氣污染造成每年東亞地區大約14500至37500人的過早死亡，其中跟顆粒物濃度有關的死亡大概占早死總數的三分之二。剩下的三分之一是與臭氧有關的早死。以PM2.5為例，研究者首先測算出船舶排放對于陸地上，特別是人口聚集區的PM2.5的濃度有多大的升高作用。之后根據單純的濃度變化結合國際上流行病學的研究統計它對呼吸系統疾病、心血管疾病和肺癌的早死率的影響。
燃油品質為禍首
2016年1月，中國在珠三角、長三角、環渤海（京津冀）水域設立了三個船舶大氣污染物排放控制區，將按照五個時間階段逐步實施減排目標。研究團隊下一步會與環保、交通部門配合，提供基礎數據以幫助更合理地確定排放控制區的范圍、重點控制的船舶類型和船舶燃料油的硫含量限制，試圖減少船舶排放和對人體健康的影響。
目前，所有的遠洋船舶在離岸較遠的公海的范圍上全部燒的是重油，因為重油的成本非常低。而根據相關規定，有的航運企業在取道歐洲和北美的排放控制區岸邊時都需要換油。“到了中國的排放控制區應該也能夠換油，因為我們這里人口更加密集”劉歡說，目前香港正在推動《乘風約章》，號召標桿企業來主動在靠港的時候主動換到低硫的燃油。一些大型的企業，中遠等都主動簽了協議。
然而，東亞地區的遠洋船舶排放里只有不到40%來自本地的船舶，大約有65%的排放來自注冊在其他國家或者地區的船舶。“不能只控制本國的船，而更應該強調對于所有國籍的船舶在進入我們這一區域的時候都進行一個排放控制。”劉歡說。
劉歡建議，未來進入船舶排放控制區的所有船舶必須做排放控制，更換成低硫的燃油。目前東亞地區的遠洋船舶排放量大約有65%來自注冊在其他國家或地區的船舶。“所以這也提示我們國家未來再進一步地控制船舶污染的政策制定中不能只控制本國的船，而更應該強調所有國籍的船舶在進入我們這一區域的時候都進行排放控制。”
根據《國際防止船舶造成污染公約》，船舶排放控制區主要通過對船舶采取強制措施以減少和控制硫氧化物、顆粒物或者氮氧化物的排放。硫氧化物和顆粒物排放控制通過控制燃油硫含量實現，而氮氧化物主要通過船舶發動機升級、連接岸電、使用清潔能源或尾氣后處理等方式實現。
排放清單揭海運污染
此前，中國已有較完整的陸地污染源排放清單，但對海面污染源排放缺乏關注。而研究者發現，一些沿海城市的PM2.5模擬值總是比實際觀測值低，因此推測可能其中一個原因是缺少海面上的排放信息。實際上，中國的沿海城市很多都是人口聚集的大城市，且距離港口較近，所以研究團隊推測海面污染源排放對城市空氣質量的影響可能較大，于是開始著手建立遠洋船舶的排放清單。
這類區域尺度內的遠洋船舶排放計算需要克服兩個困難。首先是缺乏區域尺度上準確定量的方法。在全球尺度上，大部分研究者都使用燃料油的銷售數據推算排放量。但由于船舶加油地的不確定性，如果只是按照各地的燃料油銷售數據推算該區域的排放量就會產生較大偏差。
其次是缺乏基礎數據。與陸地源不同的是，海洋上的排放主體來自世界各地，研究者很難直接獲取船舶的詳細數據。
此研究團隊在方法和數據上做出了突破。他們在區域尺度采用動力法，用衛星和岸邊基站追蹤船舶軌跡以獲取行駛數據，然后通過模擬每艘船在航行過程中的動力需求來進一步模擬船舶的排放量。同時，他們與不同的國際機構合作，收集各個國家船舶的具體技術信息，最后模擬出東亞地區19000艘大型遠洋貨輪的行駛軌跡并建立了船舶的排放清單。
