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当前，全球主要航运发达国家或地区均面临减排氮氧化物以改善环境空气质量的问题，进一步减少船舶氮氧化物排放常常被政策制定者认为是缓解空气污染问题的方法之一。设立《MARPOL公约》认可的氮氧化物排放控制区（Emission Control Area，ECA），按照《MARPOL公约》第三阶段船舶氮氧化物排放控制标准控制船舶排放，是实现减排目标的有效途径，但在实践中存在缺陷，《MARPOL公约》认可的ECA难以达到预期的减排效果。
笔者在分析《MARPOL公约》船舶氮氧化物减排规则缺陷的基础上，介绍北美氮氧化物ECA实践中遇到的问题，建议研究弥补《MARPOL公约》船舶氮氧化物减排规则缺陷的方法。
1 《MARPOL公约》船舶氮氧化物减排规则的演变
通常船舶使用燃料油产生动力或热量，必然会产生氮氧化物。氮氧化物不仅危害人体健康，而且还是破坏环境、形成酸雨和光化学烟雾的重要物质。IMO早在1988年就开始致力于研究减少船舶氮氧化物排放的措施，以便防止、减少和控制船舶排放造成的大气污染。1997年9月《MARPOL公约》缔约国大会批准的1997年议定书，新增了附则Ⅵ 《防止船舶造成大气污染规则》。该规则规定，所有安装在2000年1月1日或以后铺设龙骨新造或进行重大改装的船舶上输出功率超过130 kW的柴油发动机（应急发动机、应急用设备及装置除外）的氮氧化物排放，应满足《MARPOL公约》船舶氮氧化物排放控制三阶段（见图1）的第一阶段控制标准。《MARPOL公约》附则Ⅵ于2005年5月19日生效。
经过后续船舶氮氧化物排放控制标准的相关决议案，《MARPOL公约》附则Ⅵ又规定：所有安装在2011年1月1日或以后铺设龙骨新造或进行重大改装的船舶上输出功率超过130 kW的柴油发动机的氮氧化物排放，应满足图1中的第二阶段控制标准;所有安装在2016年1月1日或以后铺设龙骨新造或进行重大改装的、进入北美和美国加勒比海氮氧化物ECA的船舶上输出功率超过130 kW的柴油发动机的氮氧化物排放，应满足图1中的第三阶段控制标准;铺设龙骨新造或进行重大改装的进入以后新设立的氮氧化物ECA的船舶上使用输出功率超过130 kW的柴油发动机的氮氧化物排放控制实施时间，为《MARPOL公约》规定的氮氧化物ECA启用日期或者《MARPOL公约》规定的氮氧化物ECA启用日期后的某个时间。
2 《MARPOL公约》船舶氮氧化物减排规则的特点与缺陷
鉴于船舶动力系统产生单位功率的氮氧化物排放量主要取决于发动机控制燃料产生动力的方法、后处理系统性能以及发动机与后处理系统的匹配效果，《MARPOL公约》按照某个日期来划分新老船舶，并对控制船舶氮氧化物排放采取新船新办法、老船老办法的处理原则。例如：将第二阶段船舶氮氧化物控制标准实施的日期规定为2011年1月1日，只将规定日期及以后铺设龙骨新造或进行重大改装的船舶视为“新船”，要求“新船”实施氮氧化物排放控制新标准;将在规定日期之前铺设龙骨新造或进行重大改装的船舶视为“旧船”，这些“旧船”不受氮氧化物排放控制新标准制约。在新造船铺设龙骨或者船舶实施重大改装前，船舶运输企业需要提前一段时间制定船舶建造或改装计划、准备实施方案、选择建造或改造厂家、预定或采购包括船舶发动机配套的后处理装置在内的设备等，因此，船舶氮氧化物排放控制新标准的公布要提前于其规定执行新标准的日期较长时间才具有推行的可行性。
《MARPOL公约》附则Ⅵ第二阶段和第三阶段船舶氮氧化物排放控制標准控制值分别在第一阶段基础上降低了20%和80%。进行发动机的机内优化可以满足第二阶段氮氧化物排放控制标准，但发动机机内优化的潜力最大只能在第一阶段氮氧化物排放控制标准基础上减少40%的氮氧化物排放，要满足第三阶段氮氧化物排放控制标准，需要给燃油发动机配置使用选择性催化还原技术的后处理系统;虽然船用液化天然气发动机较传统燃油发动机昂贵，但也只有部分船用发动机厂家的纯气体或双燃料船用液化天然气发动机能够直接满足第三阶段氮氧化物排放控制标准，其他厂家的船用液化天然气发动机也只有在配置后处理装置后才能满足第三阶段氮氧化物排放控制标准。为发动机配置使用选择性催化还原技术的后处理系统价格约为相应燃油发动机价格的75%。
由此可见，要使当前铺设龙骨新造或进行重大改装的船舶上输出功率超过130 kW的柴油发动机的氮氧化物排放在满足第二阶段氮氧化物排放控制标准的基础上，提高到满足第三阶段标准要求，将大幅度增加船舶的建造成本或改装成本。
《MARPOL公约》公布的氮氧化物ECA规则以未来某个日期为控制节点，那么船舶运输企业只要宣称新造船铺设龙骨时间早于规定日期就可以给新造船配置满足前一阶段要求的发动机，从而减少新造船成本。
3 北美氮氧化物ECA船舶减排政策实践效果
2009年4月2日，美国和加拿大在海洋环境保护委员会（MEPC）第59次会议上递交设立北美氮氧化物ECA建议书，2009年7月法国代表圣皮埃尔和密克隆群岛加入附议;2010年3月26日，MEPC第60次会议接受设立北美氮氧化物ECA的建议，通过设立北美氮氧化物ECA的《MARPOL公约》附则Ⅵ修正案。根据《MARPOL公约》有关规定，该修正案在2011年2月1日视为已被接受，除非在此日期前有不少于1/3的当事国或其合计商船队总吨位不少于世界商船队总吨位50%的当事国通知MEPC其反对该修正案。2011年8月1日，《MARPOL公约》附则Ⅵ修正案生效。2012年8月1日，北美氮氧化物ECA正式启用。
鉴于早在2008年10月召开的MEPC第58次会议上就通过了关于所有安装在2016年1月1日或以后铺设龙骨新造或进行重大改装的、进入北美和美国加勒比海氮氧化物ECA的船舶上输出功率超过130 kW的柴油发动机的氮氧化物排放应满足第三阶段控制标准的《MARPOL公约》附则Ⅵ，船舶运输企业在2010年3月26日就可判断出如果设立北美ECA的修正案被通过，今后进入北美氮氧化物ECA船舶将适用上述规定。为规避上述规定导致的新造船舶成本增加，很多船舶运输企业都赶在2016年1月1日这个规定日期之前宣布“铺设龙骨”，建造大量新船。2015年和2016年全球“铺设龙骨”新造船月度数据（图2）显示，2015年12月“铺设龙骨”新造船数量大增，约是前后平常月份的100倍。 这些船舶中绝大多数是船舶运输企业为规避北美和美国加勒比海氮氧化物ECA排放控制新要求而宣称的“新建船舶”。这些船舶将在2016年开始的10年左右时间内陆续建造完成，且只要配置了满足《MARPOL公约》第二阶段船舶氮氧化物排放控制标准的发动机就可以进入北美氮氧化物ECA。因此，2016年后的很多年内实际上没有或极少有满足《MARPOL公约》第三阶段船舶氮氧化物排放控制标准要求的船舶进入该区域，难以实现通过设立北美和美国加勒比海氮氧化物ECA以减少该区域氮氧化物排放的预期目标。
在美国和加拿大2009年4月2日提交IMO的设立北美氮氧化物ECA建议书中，将不设立与设立北美氮氧化物ECA在2020年的各类污染物减排量作比较（见表1），提到将大幅度减少船舶的各类污染物排放，其中氮氧化物减排率预期为23%。但是，由美国加州南海岸空气质量管理局在2018年12月5日远洋船舶改造技术论坛上的报告可知，没有满足《MARPOL公约》第三阶段船舶氮氧化物排放控制标准的船舶挂靠过洛杉矶港和长滩港，预测未来几年也只有少量这类船舶挂靠，到2030年和2040年才可能有大量这类船舶挂靠。因为没有或极少有满足《MARPOL公约》第三阶段船舶氮氧化物排放控制标准船舶进入北美氮氧化物ECA，所以不可能实现设立北美氮氧化物ECA时的船舶氮氧化物减排预期目标。
北美氮氧化物ECA的实践表明，《MARPOL公约》船舶氮氧化物减排规则采用具体日期作为实施不同阶段控制要求的控制节点，被船舶运输企业钻了空子，导致该政策的执行难以获得预期效果。
4 建 议
借鉴《MARPOL公约》减排船舶氮氧化物规则，我国交通运输部2018年发布的《船舶大气污染物排放控制区实施方案》，除了划分出内河排放控制区外，还基于海南“国家生态文明试验区”发展战略定位，特别将沿海排放控制区中海南省周边领海范围单独划为海南水域，规定2022年1月1日及以后建造或进行船用柴油发动机重大改装的、进入沿海控制区海南水域和内河控制区的中国籍国内航行船舶，所使用的单缸排量大于或等于30 L的船用柴油发动机应满足《MARPOL公约》第三阶段氮氧化物排放规则要求，与进入基于《MARPOL公约》设立氮氧化物ECA的船舶排放控制要求相同。可以预见，在2021年底前，我国船舶运输企业将宣称为大量新造船“铺设龙骨”，以规避氮氧化物排放控制新标准，这将使得上述区域难以实现减排船舶氮氧化物的预期目标。
為此，建议研究弥补《MARPOL公约》船舶氮氧化物减排规则缺陷的方法并付诸实践，适时向IMO提出《MARPOL公约》船舶氮氧化物减排规则修正案，为解决国际海事治理问题提供中国智慧和中国方案。
笔者在分析《MARPOL公约》船舶氮氧化物减排规则缺陷的基础上，介绍北美氮氧化物ECA实践中遇到的问题，建议研究弥补《MARPOL公约》船舶氮氧化物减排规则缺陷的方法。
1 《MARPOL公约》船舶氮氧化物减排规则的演变
通常船舶使用燃料油产生动力或热量，必然会产生氮氧化物。氮氧化物不仅危害人体健康，而且还是破坏环境、形成酸雨和光化学烟雾的重要物质。IMO早在1988年就开始致力于研究减少船舶氮氧化物排放的措施，以便防止、减少和控制船舶排放造成的大气污染。1997年9月《MARPOL公约》缔约国大会批准的1997年议定书，新增了附则Ⅵ 《防止船舶造成大气污染规则》。该规则规定，所有安装在2000年1月1日或以后铺设龙骨新造或进行重大改装的船舶上输出功率超过130 kW的柴油发动机（应急发动机、应急用设备及装置除外）的氮氧化物排放，应满足《MARPOL公约》船舶氮氧化物排放控制三阶段（见图1）的第一阶段控制标准。《MARPOL公约》附则Ⅵ于2005年5月19日生效。
经过后续船舶氮氧化物排放控制标准的相关决议案，《MARPOL公约》附则Ⅵ又规定：所有安装在2011年1月1日或以后铺设龙骨新造或进行重大改装的船舶上输出功率超过130 kW的柴油发动机的氮氧化物排放，应满足图1中的第二阶段控制标准;所有安装在2016年1月1日或以后铺设龙骨新造或进行重大改装的、进入北美和美国加勒比海氮氧化物ECA的船舶上输出功率超过130 kW的柴油发动机的氮氧化物排放，应满足图1中的第三阶段控制标准;铺设龙骨新造或进行重大改装的进入以后新设立的氮氧化物ECA的船舶上使用输出功率超过130 kW的柴油发动机的氮氧化物排放控制实施时间，为《MARPOL公约》规定的氮氧化物ECA启用日期或者《MARPOL公约》规定的氮氧化物ECA启用日期后的某个时间。
2 《MARPOL公约》船舶氮氧化物减排规则的特点与缺陷
鉴于船舶动力系统产生单位功率的氮氧化物排放量主要取决于发动机控制燃料产生动力的方法、后处理系统性能以及发动机与后处理系统的匹配效果，《MARPOL公约》按照某个日期来划分新老船舶，并对控制船舶氮氧化物排放采取新船新办法、老船老办法的处理原则。例如：将第二阶段船舶氮氧化物控制标准实施的日期规定为2011年1月1日，只将规定日期及以后铺设龙骨新造或进行重大改装的船舶视为“新船”，要求“新船”实施氮氧化物排放控制新标准;将在规定日期之前铺设龙骨新造或进行重大改装的船舶视为“旧船”，这些“旧船”不受氮氧化物排放控制新标准制约。在新造船铺设龙骨或者船舶实施重大改装前，船舶运输企业需要提前一段时间制定船舶建造或改装计划、准备实施方案、选择建造或改造厂家、预定或采购包括船舶发动机配套的后处理装置在内的设备等，因此，船舶氮氧化物排放控制新标准的公布要提前于其规定执行新标准的日期较长时间才具有推行的可行性。
《MARPOL公约》附则Ⅵ第二阶段和第三阶段船舶氮氧化物排放控制標准控制值分别在第一阶段基础上降低了20%和80%。进行发动机的机内优化可以满足第二阶段氮氧化物排放控制标准，但发动机机内优化的潜力最大只能在第一阶段氮氧化物排放控制标准基础上减少40%的氮氧化物排放，要满足第三阶段氮氧化物排放控制标准，需要给燃油发动机配置使用选择性催化还原技术的后处理系统;虽然船用液化天然气发动机较传统燃油发动机昂贵，但也只有部分船用发动机厂家的纯气体或双燃料船用液化天然气发动机能够直接满足第三阶段氮氧化物排放控制标准，其他厂家的船用液化天然气发动机也只有在配置后处理装置后才能满足第三阶段氮氧化物排放控制标准。为发动机配置使用选择性催化还原技术的后处理系统价格约为相应燃油发动机价格的75%。
由此可见，要使当前铺设龙骨新造或进行重大改装的船舶上输出功率超过130 kW的柴油发动机的氮氧化物排放在满足第二阶段氮氧化物排放控制标准的基础上，提高到满足第三阶段标准要求，将大幅度增加船舶的建造成本或改装成本。
《MARPOL公约》公布的氮氧化物ECA规则以未来某个日期为控制节点，那么船舶运输企业只要宣称新造船铺设龙骨时间早于规定日期就可以给新造船配置满足前一阶段要求的发动机，从而减少新造船成本。
3 北美氮氧化物ECA船舶减排政策实践效果
2009年4月2日，美国和加拿大在海洋环境保护委员会（MEPC）第59次会议上递交设立北美氮氧化物ECA建议书，2009年7月法国代表圣皮埃尔和密克隆群岛加入附议;2010年3月26日，MEPC第60次会议接受设立北美氮氧化物ECA的建议，通过设立北美氮氧化物ECA的《MARPOL公约》附则Ⅵ修正案。根据《MARPOL公约》有关规定，该修正案在2011年2月1日视为已被接受，除非在此日期前有不少于1/3的当事国或其合计商船队总吨位不少于世界商船队总吨位50%的当事国通知MEPC其反对该修正案。2011年8月1日，《MARPOL公约》附则Ⅵ修正案生效。2012年8月1日，北美氮氧化物ECA正式启用。
鉴于早在2008年10月召开的MEPC第58次会议上就通过了关于所有安装在2016年1月1日或以后铺设龙骨新造或进行重大改装的、进入北美和美国加勒比海氮氧化物ECA的船舶上输出功率超过130 kW的柴油发动机的氮氧化物排放应满足第三阶段控制标准的《MARPOL公约》附则Ⅵ，船舶运输企业在2010年3月26日就可判断出如果设立北美ECA的修正案被通过，今后进入北美氮氧化物ECA船舶将适用上述规定。为规避上述规定导致的新造船舶成本增加，很多船舶运输企业都赶在2016年1月1日这个规定日期之前宣布“铺设龙骨”，建造大量新船。2015年和2016年全球“铺设龙骨”新造船月度数据（图2）显示，2015年12月“铺设龙骨”新造船数量大增，约是前后平常月份的100倍。 这些船舶中绝大多数是船舶运输企业为规避北美和美国加勒比海氮氧化物ECA排放控制新要求而宣称的“新建船舶”。这些船舶将在2016年开始的10年左右时间内陆续建造完成，且只要配置了满足《MARPOL公约》第二阶段船舶氮氧化物排放控制标准的发动机就可以进入北美氮氧化物ECA。因此，2016年后的很多年内实际上没有或极少有满足《MARPOL公约》第三阶段船舶氮氧化物排放控制标准要求的船舶进入该区域，难以实现通过设立北美和美国加勒比海氮氧化物ECA以减少该区域氮氧化物排放的预期目标。
在美国和加拿大2009年4月2日提交IMO的设立北美氮氧化物ECA建议书中，将不设立与设立北美氮氧化物ECA在2020年的各类污染物减排量作比较（见表1），提到将大幅度减少船舶的各类污染物排放，其中氮氧化物减排率预期为23%。但是，由美国加州南海岸空气质量管理局在2018年12月5日远洋船舶改造技术论坛上的报告可知，没有满足《MARPOL公约》第三阶段船舶氮氧化物排放控制标准的船舶挂靠过洛杉矶港和长滩港，预测未来几年也只有少量这类船舶挂靠，到2030年和2040年才可能有大量这类船舶挂靠。因为没有或极少有满足《MARPOL公约》第三阶段船舶氮氧化物排放控制标准船舶进入北美氮氧化物ECA，所以不可能实现设立北美氮氧化物ECA时的船舶氮氧化物减排预期目标。
北美氮氧化物ECA的实践表明，《MARPOL公约》船舶氮氧化物减排规则采用具体日期作为实施不同阶段控制要求的控制节点，被船舶运输企业钻了空子，导致该政策的执行难以获得预期效果。
4 建 议
借鉴《MARPOL公约》减排船舶氮氧化物规则，我国交通运输部2018年发布的《船舶大气污染物排放控制区实施方案》，除了划分出内河排放控制区外，还基于海南“国家生态文明试验区”发展战略定位，特别将沿海排放控制区中海南省周边领海范围单独划为海南水域，规定2022年1月1日及以后建造或进行船用柴油发动机重大改装的、进入沿海控制区海南水域和内河控制区的中国籍国内航行船舶，所使用的单缸排量大于或等于30 L的船用柴油发动机应满足《MARPOL公约》第三阶段氮氧化物排放规则要求，与进入基于《MARPOL公约》设立氮氧化物ECA的船舶排放控制要求相同。可以预见，在2021年底前，我国船舶运输企业将宣称为大量新造船“铺设龙骨”，以规避氮氧化物排放控制新标准，这将使得上述区域难以实现减排船舶氮氧化物的预期目标。
為此，建议研究弥补《MARPOL公约》船舶氮氧化物减排规则缺陷的方法并付诸实践，适时向IMO提出《MARPOL公约》船舶氮氧化物减排规则修正案，为解决国际海事治理问题提供中国智慧和中国方案。