1. 研究目的与意义（文献综述）
随着运输船舶数量的不断增加，船舶排放的污染物对大气和水体造成的污染和危害也日益严重。船舶柴油机燃烧排放的污染物主要以二氧化硫和氮氧化物为主，据此国际海事组织制定了一系列的船舶防污染公约，以限制船舶尾气的排放，加强对海洋生态环境的保护。鉴于imo对船舶柴油机燃烧排放的二氧化硫和氮氧化物的排放量已作出明确的规定，许多国家和地区也都在积极采取各种措施限制船舶尾气排放。目前针对船舶尾气处理研究尚处于起步阶段，大多是在工业烟气脱硫脱硝技术基础上开展的研究，对于其处理的各项研究迫切需要大规模开展。随着经济的快速发展，内河航运得到飞速发展。至2010年末，我国已超越美国成为世界上内河货运运力最大的国家。尤其随着航道整治工作的开展，通航里程还将进一步提升。内河运输业的发展对沿江和港口大气环境造成严重的污染，内河船舶尾气排放及控制情况应得到更多重视。
内河船舶发动机尾气排放污染现状。截止2011年我国内河运输船舶（包括机动船和驳船）保有量达165846艘，净载重吨达8780万吨，集装箱位约16万箱，内河货运船舶平均吨位达到540t。到十二五末期，全国内河航运船舶平均吨位将超过800t。根据中国内燃机行业统计，大部分内河船舶柴油机为高速柴油机，其中1万余艘中型以上船舶采用的主机为主要中速柴油机。但其总体技术水平较低，排放污染水平仍然处在较高的水平。这些船舶的nox排放达到tieri部分能达到tierii标准。内河船舶发动机尾气排放污染现状。船舶的排放物在影响空气质量的同时，也会对人体心脏和呼吸系统产生致命影响。研究证实，空气中柴油机有害排放物每增加10mg/m3，就可以使癌症发病率提高1%。而sox可随雨水回到地面，形成酸雨，对人体健康、生态系统和都有直接和潜在的长期危害。随着内河运输船舶数量日益增加，其大气污染排放也日趋严重。相关研究表明，我国内河船舶每年排放的氮氧化物约为100万t，占机动车氮氧化物排放量的15.7%。根据我国内河和近海船舶保有量计算，内河船舶总功率约140万kw，2010年船舶共消耗柴油约1100万t，根据燃油消耗计算，通过测试，单位燃油污染物排放系数为：co为13.482g/kg，hc为3.319g/kg，nox为58.701g/kg，pm为2.693g/kg。可以计算的出2010年全国内河船舶排放总量约为105.9万吨，其中碳氧化物17万吨，碳氢化合物4.3万吨，氮氧化物81万吨，颗粒物3.6万吨。由于我国内河航运运力主要集中在长江流域，并且船舶在停靠码头、转向时，柴油机处于低负荷和变负荷运行状态，因而造成排出的nox等污染物大大高于正常运行情况下的排放。据国家环保局统计，长江沿线各个港口城nox浓度超标，sox浓度超标，导致这些城市的中心城区大气环境指标低于国家规定的大气质量二级标准，部分城区甚至低于三级标准。
国内外相关立法进程。在全球范围内，船舶造成的空气污染已经引起人们的重视，各主要工业发达国家早已制了非道路柴油机排放标准。在内河船舶尾气排放控制方面，美国和欧盟自二十世纪九十年代陆续推出了内河船舶柴油机排放限值标准。以欧盟为例，目前有《商用内河船舶发动机排放控制标准》（2004/26/ec），适用于欧盟境内所有内河。莱因河航道中心委员会(ccnr)制定的《莱因河(西欧境内)内陆河道船舶废弃物排放规定》在2007年7月1日起执行,该法规不仅限制sox和nox的排放,还对co、hc和颗粒物的排放作出规定。考虑到对人体产生伤害的程度大小，而沿江港口城市又都是人口密集区，这些标准普遍比国际海事组织（imo）制定的远洋船舶排放控制标准更严格。我国相对较晚才制定了对内河船舶污染排放的控制法规，2008年，《内河船舶法定检验技术规则修改通报》颁布实施，依据不同的船舶，对内河船舶所造成的空气污染有了强制性或者推荐性标准。《内河船舶法定检验技术规则》于2011年9月1日实施，单机额定功率超过130kw的柴油机，须取得柴油机国际防止空气污染证书（eiapp），法规中的nox排放限值参照了imo公约，但即使这样，由于种种限制，使得该标准难以真正实施。使得内河港口及城市的空气质量每况愈下，雾霾污染天气频发。对沿江和港口附近居民健康造成很大威胁。尾气处理技术现状根据船舶排气特点，目前尾气处理技术可分为前处理，燃烧过程控制和后处理等方式。前处理技术。废气再循环（egr）。废气再循环是将柴油机排气管中的一部分废气经冷却和清洁后再次引入气管，与新鲜空气混合后进入气缸参加缸内燃烧。一方面柴油机排出的废气循环进入到气缸显著降低了燃烧前气缸中的氧含量，另一方面柴油机排出的废气中含有较多的水蒸气和co2，从而也降低了燃烧过程所能达到的温度。manbw在75%的发动机负荷下，采用20%再循环率取得50%脱硝率。一般egr可以在不影响柴油机输出功率的情况下有效地降低nox的排放约50%～60%，但egr的使用还会影响到燃烧，增加燃油的消耗量，燃烧废气中的微粒物质、未燃的碳氢化合物和一氧化碳也会增多。这限制了egr在柴油机中的应用。尾气后处理技术选择性催化还原（scr）法。目前最成熟的措施公认为选择性还原催化转化。scr技术是利用氨(nh3)有选择地对nox发生反应,将有害排放物nox转化为无害的氮气和水蒸气,从而达到降低nox排放的目的。选择性催化还原法目前比较成熟的应用于汽车尾气减排，瑞典已开始在其波罗的海的海渡船上的主、辅机安装使用scr排气净化处理设备，使用该装置后可将燃用重油的滚装船尾气中的nox排放量从15g/(kw˙h)降到2g/(kw˙h)。scr法的最大优点是可以减少80%～95%的nox，但同时存在设备尺寸大、投资大、运行费高、催化剂失效、氨的储运和泄漏存在较大风险，特别是存在尾气中的so2和nh3反应生成硫酸铵对催化反应器通道堵塞和对催化剂污染等众多问题。光催化法主要是利用催化剂在光照作用下将尾气中的有害成分氧化或还原成无污染的物质，光催化法以纳米tio2半导体材料为主的催化剂材料,在特定波长紫外光的照射下,产生游离电子及空穴,和有极强氧化作用的氢氧自由基,氧化分解各种有机化合物和无机物。甲醛、苯、氨气、氮氧化合物等有害物质,被氢氧自由基氧化彻底还原成二氧化碳和水与其他传统尾气处理方法相比具有以下优点：反应条件温和，经紫外光照射即可发生光催化；反应单位尾气处理所需的能耗低；降解速度快；降解产物基本上无二次污染；设备占用空间的体积较小,适合在仅有有限空间的船舶上安装；初期投资较少运行和维护成本较低。但其同时也存在催化剂失活，导致光催化作用失效[10]。但因其具有反应条件温和、脱硫脱硝同时作用、转化速度快且彻底等众多优势，是目前最有发展前景的新技术之一。因此进行“防止船舶硫化物污染技术探讨”具有实际的工程应用价值。
2. 研究的基本内容与方案
通过了解船舶尾气硫化物的污染物产生原因，以及处理船舶尾气的国内外相关技术，对这些技术现状以及未来进行分析，综合的选出较好的技术方案，进行更深层次的研究，寻找出对国家乃至全球最好的船舶硫化物防污染技术，达到将硫化物污染控制在合理范围内，保护海洋环境。
3. 研究计划与安排
英译汉，要求翻译后的中文不少于5000个字符（第1周至第3周）
开题报告 （第2周至第3周）
船舶sox污染现状分析 （第4周至第5周）
4. 参考文献（12篇以上）
[1]薛成.船舶硫氧化物排放控制及展望[j].《世界海运》,大连海事大学，2011,34(9)
