《機(jī)場(chǎng)排放管控和可持續(xù)發(fā)展的國(guó)際經(jīng)驗(yàn)》英環(huán)（上海）咨詢有限公司2021年8月本項(xiàng)目為能源基金會(huì)資助的32335號(hào)項(xiàng)目2致謝感謝能源基金會(huì)和北京市生態(tài)環(huán)境局對(duì)本項(xiàng)目的慷慨支持。感謝項(xiàng)目開(kāi)題會(huì)、中期3 致謝231.項(xiàng)目介紹81.1項(xiàng)目背景81.1.1航空業(yè)及航空業(yè)空氣污染物排放81.1.2中國(guó)的航空業(yè)及機(jī)場(chǎng)排放91.1.3機(jī)場(chǎng)空氣質(zhì)量評(píng)估及減排措施制定手段111.1.4國(guó)際機(jī)場(chǎng)減排政策法規(guī)121.1.5機(jī)場(chǎng)的可持續(xù)發(fā)展141.2項(xiàng)目?jī)?nèi)容及技術(shù)路線圖152.機(jī)場(chǎng)空氣質(zhì)量分析方法概述172.1機(jī)場(chǎng)空氣質(zhì)量分析常用方法及工具172.1.1常用方法172.1.2常用工具172.2機(jī)場(chǎng)排放清單202.2.1機(jī)場(chǎng)排放源分類202.2.2重要定義212.2.3建立機(jī)場(chǎng)排放清單時(shí)的主要考量要素222.2.4機(jī)場(chǎng)各排放源排放計(jì)算方法概述282.3擴(kuò)散模型532.3.1基本方法532.3.2機(jī)場(chǎng)部分552.3.3道路部分562.3.4擴(kuò)散模型中的排放源572.4機(jī)場(chǎng)的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)593.機(jī)場(chǎng)減排策略概述6443.1地面支持設(shè)備（GSE）減排策略概述653.1.1修建替代基礎(chǔ)設(shè)施和硬件系統(tǒng)673.1.2安裝排放控制設(shè)備683.1.3使用可替代燃料/電動(dòng)化683.1.4改進(jìn)操作/運(yùn)營(yíng)流程743.1.5其他措施753.1.6適用不同GSE類型的減排策略753.2地面連接機(jī)動(dòng)車輛（GAV）減排策略概述773.2.1使用可替代燃料/電動(dòng)化783.2.2通過(guò)政策或運(yùn)營(yíng)手段實(shí)現(xiàn)減排813.2.3適用不同GAV類型的減排策略813.3典型案例833.3.1美國(guó)環(huán)保署自愿性機(jī)場(chǎng)低排放項(xiàng)目（VALE）和零排放機(jī)場(chǎng)車輛和基礎(chǔ)設(shè)施試點(diǎn)項(xiàng)目（ZEV）833.3.2洛杉磯國(guó)際機(jī)場(chǎng)（LAX）的GSE減排政策854.機(jī)場(chǎng)可持續(xù)發(fā)展884.1可持續(xù)發(fā)展的概念884.1.1機(jī)場(chǎng)碳管理與可持續(xù)發(fā)展894.2國(guó)際機(jī)場(chǎng)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展案例914.2.1世界代表性機(jī)場(chǎng)的環(huán)境可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃總結(jié)914.2.2典型環(huán)境可持續(xù)發(fā)展案例964.3國(guó)內(nèi)機(jī)場(chǎng)可持續(xù)發(fā)展的探索1095.結(jié)論和建議1165表1.2013年10個(gè)代表性機(jī)場(chǎng)大氣污染物排放量估算 10表2.四種常用空氣質(zhì)量模擬工具的對(duì)比 19表3.機(jī)場(chǎng)主要排放源及描述 20表4.ICAO標(biāo)準(zhǔn)LTO循環(huán)下的模式工作時(shí)間 21表5.GHG排放清單中排放源與相應(yīng)空氣污染物排放源的對(duì)照 25表6.三種不同復(fù)雜程度的排放清單的編制方法及其特點(diǎn) 27表8.飛機(jī)操作輸入數(shù)據(jù)源 31表9.飛機(jī)/引擎組合舉例 32表10.滑行時(shí)間輸入數(shù)據(jù)源 32表11.不同飛機(jī)操作APU排放的代表值 34表12.負(fù)荷真實(shí)時(shí)間舉例 34表14.蘇黎世國(guó)際機(jī)場(chǎng)飛機(jī)操作標(biāo)準(zhǔn)排放因子 35表13.AEDT模型中每個(gè)LTO循環(huán)中標(biāo)準(zhǔn)的GSE使用時(shí)間 37表15.履帶裝卸機(jī)在不同模型中的默認(rèn)參數(shù)比較 38表17.運(yùn)用不同方法建立GSE排放清單所需數(shù)據(jù)信息比較 39表18.不同復(fù)雜程度方法對(duì)GAV數(shù)據(jù)的要求 42表19.GAV數(shù)據(jù)收集來(lái)源-機(jī)動(dòng)車組成（中級(jí)或者進(jìn)階方法） 43表18.國(guó)外常用機(jī)動(dòng)車排放因子模型/計(jì)算工具比較 45表19.建設(shè)設(shè)備數(shù)據(jù)實(shí)例 53表20.機(jī)場(chǎng)區(qū)域常用擴(kuò)散模型 55表21.AEDT和AERMOD模型中源類型對(duì)應(yīng)關(guān)系 57表22.AERMOD模型輸入?yún)?shù)和數(shù)據(jù)要求 58表23.ICAO對(duì)于監(jiān)測(cè)站點(diǎn)選擇的通用方法和判斷依據(jù) 60表24.不同類型機(jī)場(chǎng)的常見(jiàn)GSE類型 65表25.不同類型機(jī)場(chǎng)的GSE數(shù)量 66表26.機(jī)場(chǎng)各類型GSE的占比 67表27.常見(jiàn)的可替代燃料及其特點(diǎn) 69表28.常見(jiàn)燃料的價(jià)格（2021年1月） 71表29.考慮含能量后的燃料成本（2021年1月） 726表30.傳統(tǒng)短距離窄體客機(jī)拖車成本與電動(dòng)化拖車的年支出對(duì)比 72表31.常見(jiàn)可替代燃料的減排潛力 73表32.機(jī)場(chǎng)常見(jiàn)GAV類型 77表33.機(jī)場(chǎng)常見(jiàn)GAV類型 82表34.VALE項(xiàng)目2020年資助情況 84表35.LAX2017年各類型GSE數(shù)量及燃料類型 86表36.LAX2017年基準(zhǔn)GSE污染物排放量（以燃料類型區(qū)分） 86表37.LAX實(shí)行GSE排放政策的減排潛力 87表38.機(jī)場(chǎng)四個(gè)可持續(xù)發(fā)展方向的主要概念和分目標(biāo)（EONS） 88表39.ACA統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)-2009至2018年每年的CO2減排當(dāng)量 90表40.世界代表性機(jī)場(chǎng)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃/報(bào)告名稱 91表41.12個(gè)代表性國(guó)際機(jī)場(chǎng)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展策略總結(jié) 93表42.蘇黎世國(guó)際機(jī)場(chǎng)2018年到2020年關(guān)鍵環(huán)境可持續(xù)發(fā)展數(shù)據(jù) 97表43.東京成田國(guó)際機(jī)場(chǎng)LED照明系統(tǒng)更新節(jié)點(diǎn) 104表44.東京成田國(guó)際機(jī)場(chǎng)可持續(xù)發(fā)展主要目標(biāo)和完成情況 105表45.目前國(guó)際主流可持續(xù)航空燃料技術(shù) 107表46.國(guó)內(nèi)部分機(jī)場(chǎng)的節(jié)能減排可持續(xù)發(fā)展措施總結(jié) 113圖1.全美2011年交通運(yùn)輸行業(yè)總排放 9圖2.中國(guó)航空器排放量及排放增長(zhǎng)率估算 10圖3.空氣質(zhì)量要素及其相互關(guān)系 12圖4.機(jī)場(chǎng)可持續(xù)發(fā)展的主要考量要素 15圖5.項(xiàng)目目標(biāo)和工作路線 15圖6.機(jī)場(chǎng)碳排放的計(jì)算邊界及貢獻(xiàn) 24圖7.“圍裙”抽樣調(diào)查法中的“近機(jī)位?？繃埂?38圖8.洛杉磯國(guó)際機(jī)場(chǎng)的地面交通圖 41圖9.機(jī)場(chǎng)小時(shí)/天/月度時(shí)間因子示例（時(shí)間因素對(duì)GAV數(shù)據(jù)的影響） 44圖7.AERMOD進(jìn)行擴(kuò)散模型模擬的步驟流程圖 56圖8.通用機(jī)場(chǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位選擇方案 59圖9.香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)三個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的位置 61圖10.蘇黎世國(guó)際機(jī)場(chǎng)及附近的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)和對(duì)于當(dāng)?shù)乜諝赓|(zhì)量的影響 61圖11.北京首都機(jī)場(chǎng)不同季節(jié)周邊區(qū)域PM2.5地面平均濃度貢獻(xiàn) 627圖12.天津?yàn)I海機(jī)場(chǎng)不同季節(jié)周邊區(qū)域PM2.5地面平均濃度貢獻(xiàn) 63圖13.美國(guó)各機(jī)場(chǎng)GAV使用可替代燃料的情況 79圖14.GAV不同可替代燃料的比較 80圖15.自1997年來(lái)，蘇黎世國(guó)際機(jī)場(chǎng)的Scope1和Scope2的二氧化碳排放量 96圖16.蘇黎世國(guó)際機(jī)場(chǎng)“圓環(huán)”頂部安裝的太陽(yáng)能電池板陣列 97圖17.達(dá)拉斯國(guó)際機(jī)場(chǎng)碳減排的各項(xiàng)利用措施 99圖18.達(dá)拉斯國(guó)際機(jī)場(chǎng)2006年和2020年能源消耗量餅圖 100圖19.達(dá)拉斯國(guó)際機(jī)場(chǎng)2020年不同機(jī)場(chǎng)點(diǎn)位碳足跡餅圖 100圖20.達(dá)拉斯國(guó)際機(jī)場(chǎng)2011年到2020年二氧化碳排放量變化趨勢(shì)圖 101圖21.達(dá)拉斯國(guó)際機(jī)場(chǎng)從2011年到2020年的減排變化趨勢(shì)圖 101圖22.東京成田國(guó)際機(jī)場(chǎng)2030年和2050年可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)路線示意圖 103圖23.東京成田國(guó)際機(jī)場(chǎng)LED照明系統(tǒng)示意圖 104圖24.東京成田國(guó)際機(jī)場(chǎng)飛機(jī)追蹤地圖和空中走廊示意圖 105圖26.香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)的電動(dòng)化GSE設(shè)備 108圖27.北京大興機(jī)場(chǎng)綠色化進(jìn)程示意圖 11281.項(xiàng)目介紹1.1項(xiàng)目背景1.1.1航空業(yè)及航空業(yè)空氣污染物排放在不同模式的運(yùn)輸行業(yè)中，民用航空業(yè)已成為世界上最快捷、最安全、可達(dá)距離最遠(yuǎn)的運(yùn)輸模式。目前，世界航空運(yùn)輸業(yè)為全世界超過(guò)30億人提供服務(wù)，并帶來(lái)了超過(guò)5,600萬(wàn)個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)。貨運(yùn)方面，盡管飛機(jī)僅僅運(yùn)輸了世界上0.5%的貨物，但這些貨物的價(jià)值超過(guò)了所有貨物總價(jià)值的35%，且僅僅消耗了世界2.2%的能源1。隨著世界航空業(yè)的快速發(fā)展，飛機(jī)及機(jī)場(chǎng)產(chǎn)生的污染也受到了更多的關(guān)注。一般而言，飛機(jī)及機(jī)場(chǎng)各項(xiàng)活動(dòng)所產(chǎn)生的主要空氣污染物包括如下幾種：?二氧化碳（CO2），由各類引擎或設(shè)備的完全燃燒過(guò)程產(chǎn)生，主要溫室氣體之一；?氮氧化物（NOx由空氣中高溫/高壓燃燒過(guò)程產(chǎn)生，主要空氣污染物之一，對(duì)臭氧生成有影?碳?xì)浠衔铮℉C），由不完全燃燒過(guò)程產(chǎn)生，其中的某些化合物屬于揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）或有害空氣污染物（HAPs），主要空氣污染物之一，對(duì)臭氧生成有影響；?一氧化碳（CO），由不完全燃燒過(guò)程產(chǎn)生，主要空氣污染物之一；?硫氧化物（SOx），燃料中低含量的硫與氧在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生，主要空氣污染物之一，對(duì)二次顆粒物生成也有影響；?顆粒物（PM），由不完全燃燒過(guò)程產(chǎn)生的細(xì)小顆粒或灰塵，主要空氣污染物之一。相比其他的運(yùn)輸模式，航空業(yè)和機(jī)場(chǎng)所產(chǎn)生的空氣污染占比相對(duì)較小。來(lái)自美國(guó)聯(lián)邦航空總署（USFAA）的數(shù)據(jù)顯示（下圖1）1，2011年全美與交通運(yùn)輸相關(guān)的主要空氣污染物排放仍然主要來(lái)自于道路交通，來(lái)自航空業(yè)的主要空氣污染物排放在各個(gè)運(yùn)輸模式中排行最末。但需要注意的是，雖然航空器的總排放在運(yùn)輸行業(yè)中不算顯著，但其增長(zhǎng)速度非常驚人。2011年，來(lái)自航空業(yè)的NOx排放量的增長(zhǎng)率就已經(jīng)超過(guò)了道路交通NOx排放量的增長(zhǎng)率。隨著對(duì)其他運(yùn)輸模式排放，尤其是對(duì)道路交通排放的進(jìn)一步控制，航空業(yè)的排放將越來(lái)越顯著。國(guó)際民用航空組織（ICAO）認(rèn)為，與機(jī)場(chǎng)相關(guān)的排放源可能會(huì)對(duì)機(jī)場(chǎng)周邊的空氣質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。盡管各個(gè)國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)采取了很多措施來(lái)減少排放，但這些措施取得的成效仍然有可能被航空業(yè)相關(guān)活動(dòng)水平的快速增長(zhǎng)所抵消。因此，對(duì)機(jī)場(chǎng)及航空器的排放進(jìn)行進(jìn)一步的研究和管控是重要且必要的。FederakAviationAdministration（US9圖1.全美2011年交通運(yùn)輸行業(yè)總排放1.1.2中國(guó)的航空業(yè)及機(jī)場(chǎng)排放近年來(lái)，中國(guó)民用航空同樣迎來(lái)高速發(fā)展時(shí)期，航空業(yè)務(wù)規(guī)模快速增長(zhǎng)，基礎(chǔ)設(shè)施能力大幅提高。根據(jù)《2019年民航行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》2，2019年，中國(guó)全行業(yè)完成旅客運(yùn)輸量65993萬(wàn)人次，完成貨運(yùn)運(yùn)輸量753.14萬(wàn)噸，航空公司完成運(yùn)輸飛行小時(shí)1231萬(wàn)小時(shí)，在冊(cè)飛機(jī)3818架，均比2018年有明顯增長(zhǎng)；按機(jī)場(chǎng)數(shù)量來(lái)看，截至2019年底，我國(guó)共有頒證運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)238個(gè)，全行業(yè)全年新開(kāi)工、續(xù)建機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目126個(gè)。這些數(shù)字表明，中國(guó)民航的高速發(fā)展勢(shì)頭還未停止?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，在未來(lái)的一段時(shí)間，航空業(yè)將在運(yùn)輸行業(yè)中占有越來(lái)越重要的位置。由于對(duì)航空器和機(jī)場(chǎng)進(jìn)行排放計(jì)算相對(duì)困難，目前國(guó)內(nèi)對(duì)航空業(yè)和機(jī)場(chǎng)排放的研究仍較少。根據(jù)伯鑫等的研究結(jié)果3，從2000至2016年，中國(guó)民用航空器排放主要空氣污染物的總量從28,588噸增長(zhǎng)至151,369噸，年排放增長(zhǎng)率在0.08%至25.84%之間。其中，NOx是最主要污染物，2016年總排放量為75,246噸，占總污染物排放的49.71%；CO為第二大污染物，2016年總排放量為42,219噸，占總排放的27.89%；HC為第三大污染物，2016年總排放量為12,379噸，占總排放量的8.18%。這個(gè)趨勢(shì)與表1中的污染物貢獻(xiàn)趨勢(shì)是一致的。按照作者的預(yù)計(jì)，2020年的航空器總排放相比2016年將再提升約1.4倍，如下圖2所示。中國(guó)民用航空局.《2019年Boetal.Aviation’sEmissionContributi圖2.中國(guó)航空器排放量及排放增長(zhǎng)率估算2019年的《<環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則民用機(jī)場(chǎng)建設(shè)工程>編制說(shuō)明（征求意見(jiàn)稿）》中包括了一個(gè)對(duì)2013年我國(guó)10個(gè)代表性機(jī)場(chǎng)大氣污染物的排放量估算4，如下表所示。表1.2013年10個(gè)代表性機(jī)場(chǎng)大氣污染物排放量估算機(jī)場(chǎng)COTHCTVOCSOxPM2.5首都機(jī)場(chǎng)2676.41467.95544.604199.67304.6523.37廣州白云機(jī)場(chǎng)1695.5300.46350.152553.72192.9514.53深圳寶安1004.76181.32211.581460.27115.548.56鄭州機(jī)場(chǎng)490.0686.21100.93662.1455.233.99三亞風(fēng)凰機(jī)場(chǎng)293.90553.6362.82387.6934.002.43寧波櫟社機(jī)場(chǎng)167.83531.1536.38228.0119.08徐州觀音機(jī)場(chǎng)31.555.756.7441.543.680.26臨沂沭埠嶺26.744.805.6333.983.050.22武夷山機(jī)場(chǎng)25.644.685.4833.853.000.22鹽城機(jī)場(chǎng)11.622.122.4915.350.10《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則民用機(jī)場(chǎng)建設(shè)工程》編制組.《<環(huán)境影響由表可見(jiàn)，目前機(jī)場(chǎng)的首要空氣污染物主要是NOx，其次是CO和TVOC。如果將北京首都機(jī)場(chǎng)的NOx排放量與北京市2013年NOx總排放量進(jìn)行比較，則首都機(jī)場(chǎng)的年NOx排放量約為北京市2013年總NOx排放的2.5%5。伯鑫等的另一項(xiàng)研究對(duì)北京市首都機(jī)場(chǎng)的大氣污染進(jìn)行了模擬6，該研究表明北京市首都機(jī)場(chǎng)2012年污染物排放總量分別為，NOx3119.5噸，CO2497.36噸，VOC259.83噸,SO2191.37噸，PM1027.73噸。盡管由于估算方法不同，該數(shù)據(jù)與上表1中的數(shù)據(jù)略有不同，但各個(gè)污染物的總體量級(jí)和貢獻(xiàn)是類似的。對(duì)于溫室氣體排放，航空運(yùn)輸也是重要的排放源之一。根據(jù)2020年的《中國(guó)移動(dòng)源環(huán)境管理年報(bào)》7，2014年，航空運(yùn)輸占總交通運(yùn)輸溫室氣體排放的6.1%，低于道路運(yùn)輸?shù)?4.1%，和水路運(yùn)輸?shù)?.5%，位列第三?？紤]到航空業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，未來(lái)這一比例可能還會(huì)上升。1.1.3機(jī)場(chǎng)空氣質(zhì)量評(píng)估及減排措施制定手段評(píng)估機(jī)場(chǎng)排放及其對(duì)周邊空氣質(zhì)量的影響涉及到多個(gè)方面的因素。下圖展示了與機(jī)場(chǎng)空氣質(zhì)量相關(guān)的各個(gè)要素及其相互關(guān)系。/jdcwrfznb/18圖3.空氣質(zhì)量要素及其相互關(guān)系如圖所示，對(duì)機(jī)場(chǎng)的周邊空氣質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估的主要手段是建立污染物排放清單和進(jìn)行空氣擴(kuò)散建模。建立污染物排放清單是評(píng)估大氣污染、進(jìn)行空氣質(zhì)量模擬、制定相應(yīng)污染控制措施及法律法規(guī)的基礎(chǔ)和有效途徑之一。機(jī)場(chǎng)涉及的污染源類型較多，污染物種類比較復(fù)雜，大氣污染物排放水平的計(jì)算涉及到多種方法和模型的運(yùn)用。空氣擴(kuò)散建模則主要是通過(guò)空氣擴(kuò)散模型獲取機(jī)場(chǎng)周邊各污染物的濃度信息及其在時(shí)間、空間上的分布。除以上兩種手段外，對(duì)周邊空氣質(zhì)量進(jìn)行實(shí)際測(cè)量也可以獲取有效的空氣治理信息。這三種手段，無(wú)論是單獨(dú)使用，還是聯(lián)合使用，都可以為機(jī)場(chǎng)后續(xù)報(bào)告、合規(guī)、以及減排策略的規(guī)劃等提供有效的數(shù)據(jù)支撐。1.1.4國(guó)際機(jī)場(chǎng)減排政策法規(guī)對(duì)機(jī)場(chǎng)和航空業(yè)排放產(chǎn)生影響的政策法規(guī)一般有兩種類型，一種是針對(duì)機(jī)場(chǎng)附近的局部空氣質(zhì)量的法規(guī)，另一種則是針對(duì)機(jī)場(chǎng)各個(gè)排放源，如航空器、非道路機(jī)械、機(jī)動(dòng)車等的法規(guī)。地方空氣質(zhì)量法規(guī)要求當(dāng)?shù)剡_(dá)到國(guó)家或地方的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，例如美國(guó)環(huán)保署（USEPA）頒布實(shí)施的《清潔空氣法案》明確要求美國(guó)各州的空氣質(zhì)量達(dá)到《國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（NAAQS）中的要求，而中國(guó)也有相應(yīng)的《大氣污染防治法》和《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，以及其他的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。這些法規(guī)主要針對(duì)幾種主要空氣污染物，例如在1.1.1節(jié)提到的氮氧化物、碳?xì)浠衔?、一氧化碳等等。針?duì)機(jī)場(chǎng)不同排放源的法規(guī)也多種多樣，例如機(jī)動(dòng)車和非道路機(jī)械需要遵守相應(yīng)的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，而固定源則需要遵守固定源排放標(biāo)準(zhǔn)等等。然而，正如1.1.2節(jié)中提到的，機(jī)場(chǎng)的主要排放來(lái)自于航空器的排放。相比其他已經(jīng)被管控多年的排放源，對(duì)航空器排放進(jìn)行管控的法規(guī)還相對(duì)較少，且主要的排放要求來(lái)自ICAO等國(guó)際組織。1981年，ICAO發(fā)布了航空器引擎排放標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)要求航空器引擎減少HC、CO、NOx和煙塵的排放，并采取措施防止燃油揮發(fā)8。同時(shí)，ICAO還開(kāi)發(fā)了航空器引擎排放標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證程序，通過(guò)國(guó)際合作給予推力在26.7千牛頓（kN）以上的渦輪式引擎和渦扇式引擎相應(yīng)的排放認(rèn)證8。此外，大部分針對(duì)非航空器引擎的法規(guī)為面向所有同類型的排放源的法規(guī)，但很多國(guó)家和地區(qū)也會(huì)對(duì)機(jī)場(chǎng)的具體污染源排放控制提出專項(xiàng)政策和法規(guī)。例如，美國(guó)加州的南海岸空氣質(zhì)量管理局（SCAQMD）在其最新版的《大氣質(zhì)量管理規(guī)劃（AQMP）》9中為了8小時(shí)臭氧達(dá)標(biāo)而提出的一攬子措施中就包括了機(jī)場(chǎng)排放控制。此項(xiàng)機(jī)場(chǎng)排放控制措施包含在《場(chǎng)地相關(guān)移動(dòng)源計(jì)劃》中，具體實(shí)施方式是由南海岸空氣域的五個(gè)機(jī)場(chǎng)聯(lián)合簽署合作備忘錄（MOU），每個(gè)機(jī)場(chǎng)承諾實(shí)施一定的減排措施。中國(guó)民航局于2018年9月制定印發(fā)了《民航貫徹落實(shí)<打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃>工作方案》10，明確要求機(jī)場(chǎng)采用新能源車輛和輔助動(dòng)力單元（APU）替代設(shè)施等任務(wù)，并取得了良好的減排隨著氣候變化進(jìn)入全球視野，減少航空器的碳排放也逐漸成為了國(guó)際關(guān)注的重點(diǎn)。2009年，國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)（IATA）在哥本哈根舉行的聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約會(huì)議上，代表民航業(yè)正式提出在將2050年二氧化碳排放量相比2005年減少50%。2016年，ICAO在第39屆大會(huì)上正式通過(guò)了國(guó)際航空碳抵消和減排計(jì)劃（CarbonOffsettingandReductionSchemeforInternationalAviation,CORSIA）11，這是世界上第一個(gè)全球性的行業(yè)減排市場(chǎng)機(jī)制，也標(biāo)志著航空業(yè)成為世界上第一個(gè)由各國(guó)政府協(xié)定實(shí)施全球碳中和增長(zhǎng)措施的行業(yè)。在CORSIA計(jì)劃下，全球航空業(yè)需要在2050年逐步達(dá)到以下目標(biāo)：?2035年的二氧化碳排放量不超過(guò)2020年的水平，即實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰；?2050年的二氧化碳排放量應(yīng)達(dá)到2005年排放水平的50%及以下，最終實(shí)現(xiàn)碳中和，將全球航空凈排放量穩(wěn)定在2019年的水平。各個(gè)國(guó)家和地區(qū)積極相應(yīng)來(lái)自IATA和ICAO的要求。例如，歐盟在2016年簽署了“BrastislavaDeclearation”12，承諾從試點(diǎn)階段開(kāi)始全面實(shí)施CORSIA計(jì)劃。2019年，歐盟委員會(huì)公布了應(yīng)對(duì)氣候變化、推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展的“歐洲綠色協(xié)議”13。該協(xié)議要求歐洲到2050年成為全球首個(gè)“凈零排放區(qū)”。歐盟為此制定了詳細(xì)的路線圖和政策框架。2021年7月，歐盟提出“Fitfor55”法規(guī)與政策一攬子提案14，確保歐盟溫室氣體凈排放量在2030年減少55%，并在2050年實(shí)現(xiàn)碳中和，具體要求包括鼓勵(lì)使用可持續(xù)航空燃油（SustainableAviationFuel，SAF）及低污染飛機(jī)、逐漸取消航空免費(fèi)碳排放配額，以及修訂航空排放規(guī)則等。與之相似的，美國(guó)國(guó)家環(huán)境署（US/content/pkg/FR-2012-06-18/pdf/2012-13828./home/air-quality/clean-air-plans/air-quality-mgt-plan/2022-aqmp-mobile-source-working-/1/1/201809/t20180918_12https://www.easa.europa.eu/eaer/topics/market-based-measurehttps://ec.europa.eu/transport/modes/air/news/2016-09-09-bratislava-declaratihttps://ec.europa.eu/info/strategy/priorities-2019-2024/european-green-https://energypost.eu/the-eus-fit-for-55-package-a-primer-on-the-eu-ets-and-other-main-policy-levers/#:~:text=On%20July%2014%2C%202021%2C%20the%20European%20Commission%20will,2030%20compared%s%20%28source%3A%20European%20Commission%29.EPA）也在2020年底宣布將開(kāi)始對(duì)進(jìn)入市場(chǎng)的新航空器實(shí)施溫室氣體排放標(biāo)準(zhǔn)考核15，這意味著美國(guó)在政府正式開(kāi)始執(zhí)行CORSIA的減排目標(biāo)。以此為標(biāo)志，F(xiàn)AA將可以正式地把碳排放標(biāo)準(zhǔn)作為其新的飛機(jī)適航認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)之一，同時(shí)也將帶領(lǐng)美國(guó)自己的飛機(jī)引擎和機(jī)身制造商進(jìn)入到與其它已經(jīng)采取該國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家的制造商相同的政策和標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中16。同時(shí)，USFAA也同步啟動(dòng)了新減排法規(guī)的制定程中國(guó)也非常重視機(jī)場(chǎng)和航空器的減碳。民航局在“十三五”期間印發(fā)實(shí)施了《民航節(jié)能減排“十三五”規(guī)劃》，明確“十三五”期間民航業(yè)綠色發(fā)展的指導(dǎo)思想、基本原則、工作目標(biāo)及主要任務(wù)。2018年，民航局進(jìn)一步制定實(shí)施了《關(guān)于深入推進(jìn)民航綠色發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》，明確民航中長(zhǎng)期綠色發(fā)展的總體思路、工作體系和重點(diǎn)領(lǐng)域，統(tǒng)籌安排了重點(diǎn)工作。2021年3月發(fā)布的《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》17就對(duì)航空業(yè)的綠色發(fā)展提出了指導(dǎo)深入實(shí)施智能制造和綠色支招工程，推動(dòng)制造業(yè)高端化智能化綠色化。推動(dòng)航深入推進(jìn)交通等領(lǐng)域低碳轉(zhuǎn)型，加大問(wèn)題氣體排放控制力度，并積極參與和引國(guó)際氣候變化的國(guó)際合作，推動(dòng)落實(shí)聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約及其巴黎協(xié)定深化交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域節(jié)能和能效提升。同時(shí)構(gòu)建資源循環(huán)利用體系，構(gòu)建綠色2021年，民航局印發(fā)《關(guān)于“十四五”期間深化民航改革工作的意見(jiàn)》18。作為行業(yè)綱領(lǐng)性文件，該意見(jiàn)要求航空業(yè)通過(guò)多方面行動(dòng)推動(dòng)綠色發(fā)展，形成民航綠色發(fā)展的機(jī)制制度，并制定低碳發(fā)展中長(zhǎng)期路線圖和綠色民航標(biāo)準(zhǔn)體系，同時(shí)鼓勵(lì)航空公司積極使用可持續(xù)航空燃油，并建立基于市場(chǎng)的民航節(jié)能減排機(jī)制。綜上所述，盡管相比其他傳統(tǒng)排放源，針對(duì)航空業(yè)的專項(xiàng)減排/減碳法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、政策還有待完善，但各國(guó)已明確表明對(duì)航空減排/減碳的支持和推動(dòng)。可以預(yù)見(jiàn)的是，隨著航空業(yè)的發(fā)展和對(duì)空氣質(zhì)量/碳排放的重視，更多與機(jī)場(chǎng)減排/減碳相關(guān)的法規(guī)將會(huì)陸續(xù)出臺(tái)，法規(guī)和政策體系將逐步得到完善和1.1.5機(jī)場(chǎng)的可持續(xù)發(fā)展機(jī)場(chǎng)的可持續(xù)發(fā)展最早集中在環(huán)境保護(hù)，之后逐漸延伸至經(jīng)濟(jì)、資源、人口、社會(huì)等方面。機(jī)場(chǎng)通過(guò)制定和實(shí)施可持續(xù)發(fā)展策略、開(kāi)展可持續(xù)發(fā)展行動(dòng)來(lái)將該理念貫徹至機(jī)場(chǎng)的日常運(yùn)營(yíng)之中。按照USFAA的描述，機(jī)場(chǎng)的可持續(xù)發(fā)展主要包括環(huán)境可持續(xù)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、運(yùn)營(yíng)可持續(xù)發(fā)展和社區(qū)/newsreleases/epa-proposes-first-greenhouse-gas-emissions-standards-aircr/list/567/567/xinwen/2021-03/13/content_55/xinwen/2021-03/02/content_55可持續(xù)發(fā)展四個(gè)部分，最終目標(biāo)是降低機(jī)場(chǎng)的環(huán)境影響、維持高而穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率、以及實(shí)現(xiàn)“社會(huì)進(jìn)步”。機(jī)場(chǎng)可持續(xù)發(fā)展的主要考量要素如下圖所示。圖4.機(jī)場(chǎng)可持續(xù)發(fā)展的主要考量要素世界各國(guó)以及各大機(jī)場(chǎng)已經(jīng)進(jìn)行了很多與可持續(xù)發(fā)展相關(guān)的研究與實(shí)踐，推出和實(shí)行了許多可持續(xù)發(fā)展的項(xiàng)目、策略和計(jì)劃。1.2項(xiàng)目?jī)?nèi)容及技術(shù)路線圖如上文所述，目前中國(guó)航空業(yè)和機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的空氣污染物排放量可能從總量上占比相對(duì)較小，但隨著旅客出行量和貨物運(yùn)輸量的增加，其影響意義可能會(huì)隨之增加。北京尤其如此，原因有二：一是北京首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)已躋身全球20個(gè)最繁忙的機(jī)場(chǎng)之一；二是北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)于2019年9月運(yùn)營(yíng)，未來(lái)年旅客保有1億人次，可與北京首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)相媲美。因此我們認(rèn)為，北京的兩大國(guó)際機(jī)場(chǎng)應(yīng)適時(shí)建立一套系統(tǒng)的策略，來(lái)進(jìn)一步降低其空氣質(zhì)量/氣候影響，并保證其長(zhǎng)期的可持續(xù)發(fā)展。參考國(guó)際上其他大型機(jī)場(chǎng)在空氣質(zhì)量/氣候和可持續(xù)發(fā)展上所做的工作，同時(shí)考慮到北京機(jī)場(chǎng)的實(shí)際情況，此項(xiàng)目旨在為北京兩大國(guó)際機(jī)場(chǎng)建立起一套可行和有效的空氣質(zhì)量/氣候和可持續(xù)發(fā)展策略提供國(guó)際經(jīng)驗(yàn)的支持。本項(xiàng)目的目標(biāo)和工作路線如下圖所示。圖5.項(xiàng)目目標(biāo)和工作路線2.機(jī)場(chǎng)空氣質(zhì)量分析方法概述如前章節(jié)所述，對(duì)機(jī)場(chǎng)的周邊空氣質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估的主要手段包括：建立污染物排放清單、進(jìn)行空氣擴(kuò)散建模、以及對(duì)機(jī)場(chǎng)周邊空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。本章對(duì)機(jī)場(chǎng)空氣質(zhì)量分析的常用方法、工具和特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)和概括。2.1機(jī)場(chǎng)空氣質(zhì)量分析常用方法及工具2.1.1常用方法目前，已經(jīng)有很多國(guó)家、地區(qū)和國(guó)際組織推出了進(jìn)行機(jī)場(chǎng)空氣質(zhì)量分析的方法和指南。這其中最廣泛使用的有三種，分別是ICAO發(fā)布的《機(jī)場(chǎng)空氣質(zhì)量手冊(cè)》、USFAA發(fā)布的《航空排放和空氣質(zhì)量手冊(cè)》，以及歐盟環(huán)境署（EMEP/EEA）19發(fā)布的《空氣污染物排放清單指南》。這三本手冊(cè)/指南均提供了機(jī)場(chǎng)排放清單的編制方法以及對(duì)機(jī)場(chǎng)空氣質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估的方法。此外，ICAO的《機(jī)場(chǎng)空氣質(zhì)量手冊(cè)》還推薦了對(duì)機(jī)場(chǎng)周邊的空氣質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量的方式方法。以上三種方法雖來(lái)自不同國(guó)家/地區(qū)，但其對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行分析評(píng)估的核心邏輯以及基本方法都是一致的，僅在使用的工具、參數(shù)等具體細(xì)節(jié)上有所不同。因此，本課題在進(jìn)行研究時(shí)，以ICAO指南介紹的方法為主，并根據(jù)USFAA和EMEP/EEA的內(nèi)容對(duì)其中一些方法進(jìn)行了補(bǔ)充和對(duì)比。2.1.2常用工具機(jī)場(chǎng)排放源眾多且組成復(fù)雜，從零開(kāi)始進(jìn)行排放清單編制和空氣質(zhì)量分析是較為困難的。在實(shí)際機(jī)場(chǎng)進(jìn)行空氣質(zhì)量分析時(shí)，往往會(huì)借助現(xiàn)有的工具，節(jié)約時(shí)間和人力，達(dá)到較好的分析效果。目前，時(shí)間上常用的進(jìn)行空氣質(zhì)量分析的工具包括如下幾類：?EDMS/AEDT：航空環(huán)境設(shè)計(jì)工具（AEDT）由USFAA下屬的環(huán)境與能量辦公室（AEE）研發(fā)，用于對(duì)飛機(jī)性能進(jìn)行動(dòng)態(tài)建模來(lái)計(jì)算排放、燃料使用、噪音并且評(píng)估他們相互關(guān)系的新的軟件系統(tǒng)。AEDT有能力在單個(gè)機(jī)場(chǎng)或者區(qū)域機(jī)場(chǎng)群實(shí)現(xiàn)“全行段”和“登機(jī)口到登機(jī)口”的分析，并且可以更進(jìn)一步評(píng)估更大區(qū)域范圍內(nèi)甚至全國(guó)和跨國(guó)的機(jī)場(chǎng)設(shè)施與飛機(jī)運(yùn)行的排放情況。AEDT的前身是USFAA的排放和擴(kuò)散模型系統(tǒng)（EDMS），是由USFAA在上世紀(jì)八十年代中期研發(fā)的用來(lái)評(píng)估機(jī)場(chǎng)發(fā)展項(xiàng)目大氣質(zhì)量影響的模型。EDMS/AEDT可以評(píng)估機(jī)場(chǎng)所有排放源的大氣質(zhì)量影響。1998年USFAA將EDMS認(rèn)定為航空源大氣質(zhì)量分析的唯一指定模型20，并延續(xù)至今。EDMS/AEDT中集成了對(duì)不同排放源進(jìn)行排放計(jì)算的工具（MOVES、OFFROAD），以及USEPA開(kāi)發(fā)的空氣質(zhì)量模型AERMOD，是目前世界上最權(quán)威的機(jī)場(chǎng)空氣質(zhì)量分析工具之一。?LASPORT：LASPORT是由德國(guó)的JanickeConsulting公司研發(fā)的機(jī)場(chǎng)空氣質(zhì)量評(píng)估工具，最早于2002年發(fā)布，也是被ICAO下屬的航空環(huán)境保護(hù)委員會(huì)（CAEP）批準(zhǔn)的工具之FAA.gov/about/office_org/headquarters_offices/apl/research/models/edms_model/medRequirement%20for%20Airport%20Air%20Quality%20A一21。LASPORT可以對(duì)機(jī)場(chǎng)不同排放源及其參數(shù)進(jìn)行定義、編制排放清單，并根據(jù)清單進(jìn)行機(jī)場(chǎng)的空氣質(zhì)量分析。LASPORT最大的特點(diǎn)是使用了自行研發(fā)的基于拉格朗日擴(kuò)散模式的LASAT模型進(jìn)行空氣擴(kuò)散模擬。?ADMS-Airport:ADMS-Airport是由劍橋環(huán)境研究咨詢（CERC）公司開(kāi)發(fā)的機(jī)場(chǎng)空氣質(zhì)量評(píng)估工具22。與以上兩個(gè)模型相似，ADMS-Airport也能夠通過(guò)其中的EMIT模塊進(jìn)行排放清單的計(jì)算，并進(jìn)行空氣擴(kuò)散模擬。ADMS-Airport同樣經(jīng)過(guò)了ICAO-CAEP的批準(zhǔn)。?ALAQS-AV：ALAQS是由EUROCONTROL負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)維護(hù)的機(jī)場(chǎng)空氣質(zhì)量模擬工具，是歐洲常用的機(jī)場(chǎng)空氣質(zhì)量分析工具。其模型同EDMS/AEDT中集成的AERMOD相同，使用的是雙高斯分布模型。以上工具是經(jīng)過(guò)ICAO-CAEP批準(zhǔn)，并在世界范圍內(nèi)廣泛使用的工具。各工具的基本特點(diǎn)比較如下來(lái)源：http://www.janicke.de/data/lasport/lasport-2.0.pdf來(lái)源：https://www.cerc.co.uk/environmental-software/ADMS-Airport-model.html表2.四種常用空氣質(zhì)量模擬工具的對(duì)比模型名稱開(kāi)發(fā)組織主要用途可計(jì)算的排放源數(shù)據(jù)庫(kù)污染物機(jī)動(dòng)車排放模擴(kuò)散模式是否公開(kāi)AEDT/EDMSUSFAA要求使用的機(jī)場(chǎng)空氣質(zhì)量/噪音模擬工具，適用于所有關(guān)的排放和空氣質(zhì)量評(píng)估飛機(jī)/引擎、APU、GSE、GAV、固定源有所有源的排放因子SOx,CO,THC,NMHC,VOC,TOG,NOx,CO2,PM2.5,PM10MOVES雙高斯分布（AERMOD）可購(gòu)買ADMS-AirportCERC主要用于英國(guó)，機(jī)場(chǎng)空氣質(zhì)量模擬和分析結(jié)果可滿足政策要求該工具主要進(jìn)行空氣質(zhì)量模擬，可外聯(lián)至EMIT模型進(jìn)行排放計(jì)算用戶輸入（EMIT模型輸入）EMIT（NOx,PM2.5,PM10,SO2,CO,Pb,苯,CO2,CH4,VOC,Hg）從英國(guó)交通部和環(huán)境部而來(lái)雙高斯分布可購(gòu)買ALAQS-AVEURO-CONTROL主要用于歐洲，機(jī)場(chǎng)空氣質(zhì)量模擬和分析結(jié)果可滿足歐洲政策要求飛機(jī)/引擎、APU、GSE、GAV、一部分固定源有所有排放源的排放因子，以及飛行檔案數(shù)據(jù)（SAE1845）,質(zhì)量與EDMS類似CO,NOx,HCCOPERT雙高斯分布（AERMOD）/拉格朗日（LASAT）/CFD必須向EURO-CONTROLLASPORTJanickeConsulting主要用于歐洲，根據(jù)德國(guó)的VDI3945指南第三部分編譯飛機(jī)/引擎、APU、GSE、GAV有所有源的排放因子CO,HC,NOx,PM10,SOx,苯,CO2HEBFA拉格朗日（LASAT)可購(gòu)買以上四種工具中，EDMS/AEDT是最為成熟，也最為常用的工具。因此在介紹各排放源的排放計(jì)算方法時(shí)，也會(huì)將EDMS/AEDT對(duì)于計(jì)算方法的應(yīng)用和相關(guān)的輸入?yún)?shù)進(jìn)行介紹。當(dāng)然，由于這些工具的內(nèi)置參數(shù)、排放因子和活動(dòng)水平等都來(lái)自歐美機(jī)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，中國(guó)機(jī)場(chǎng)在使用時(shí)可能需要進(jìn)行一些本地化調(diào)整，但這些工具仍然可以作為機(jī)場(chǎng)進(jìn)行空氣質(zhì)量分析的重要參考。2.2機(jī)場(chǎng)排放清單機(jī)場(chǎng)排放清單建立的目標(biāo)包括：1.收集排放信息的同時(shí)觀測(cè)其趨勢(shì)并且進(jìn)行未來(lái)預(yù)測(cè)；2.根據(jù)法律規(guī)定對(duì)排放進(jìn)行基準(zhǔn)化測(cè)試；3.生成擴(kuò)散模型的輸入數(shù)據(jù)，用以估算污染物濃度；4.奠定簡(jiǎn)歷機(jī)場(chǎng)減排項(xiàng)目的基礎(chǔ)。排放清單的計(jì)算一般采用自下而上的過(guò)程以提高準(zhǔn)確性。建立排放清單的主要步驟如下：1.定義通用的清單參數(shù)，如：目的、空間尺度、功能尺度和更新頻率等；2.決定需要研究的排放種類；3.識(shí)別已有的排放源；4.從這些源中量化其排放量；5.考慮相關(guān)范圍內(nèi)宏觀問(wèn)題（區(qū)域排放清單）；6.實(shí)施質(zhì)量保證和控制措施（分析數(shù)據(jù)的不確定度和限制）。2.2.1機(jī)場(chǎng)排放源分類機(jī)場(chǎng)包括多種不同類型的排放源，不同的排放清單編制方法對(duì)排放源的分類不盡相同。表3展示了與機(jī)場(chǎng)及航空業(yè)相關(guān)的排放源?？梢钥闯觯@些排放源絕大部分是燃料燃燒源。此外，最近有一些其他排放源由于其與GHG排放的相關(guān)性而受到重視，這些源包括：電的使用，冷卻劑的使用，固體廢物管表3.機(jī)場(chǎng)主要排放源及描述排放源描述飛機(jī)主發(fā)動(dòng)機(jī)使用航空汽油或航空煤油驅(qū)動(dòng)飛機(jī)飛行的發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)輔助動(dòng)力系統(tǒng)（APU）幫助主發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，及飛機(jī)進(jìn)近（對(duì)準(zhǔn)跑道準(zhǔn)備降落），滑行，或在停機(jī)坪處調(diào)整位置時(shí)提供動(dòng)力；同時(shí)為飛機(jī)的儀表、照明、供暖、供冷、和其他設(shè)備供電地面支持設(shè)備（GSE）飛機(jī)拖車、空氣啟動(dòng)機(jī)、叉車、拖拉機(jī)、空調(diào)機(jī)組、地面動(dòng)力裝置、行李拖車皮帶裝載機(jī)、燃料或消防卡車、餐飲卡車、客艙卡車、除冰車、水車、廁所卡車和貨物裝載機(jī)等地面交通車輛（GAV）私家車、出租車、網(wǎng)約車、通勤車、大巴等其他點(diǎn)/面源鍋爐、供熱裝置、發(fā)電機(jī)、融雪器、焚化爐、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試、儲(chǔ)油罐、冷卻塔、涂裝和噴漆操作、除冰和防冰作業(yè)、溶劑脫脂劑和沙/鹽堆機(jī)場(chǎng)建設(shè)建設(shè)機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械及車輛、建筑工人通勤車輛2.2.2重要定義起飛著陸循環(huán)（LTO）根據(jù)ICAO的定義，起飛著陸循環(huán)中，四個(gè)模態(tài)階段分別代表了四種飛機(jī)運(yùn)行操作：進(jìn)近(Approach）、滑行/低速或怠速運(yùn)行（Taxi/Idle）、起飛（Take-off）和爬上（Climb）。這是飛機(jī)實(shí)際運(yùn)行操作的一個(gè)簡(jiǎn)化，例如：其假設(shè)在飛機(jī)運(yùn)行中，起飛過(guò)程的動(dòng)力會(huì)在起飛過(guò)程結(jié)束時(shí)突然變化至爬升過(guò)程的動(dòng)力水平，并在隨后爬升至3000英尺的過(guò)程中保持不變。雖然與飛機(jī)實(shí)際運(yùn)行操作有所不同，但是ICAO排放認(rèn)證的LTO循環(huán)也被用作進(jìn)行技術(shù)比較的參考標(biāo)準(zhǔn)LTO循環(huán)。USFAA定義的LTO循環(huán)包含了六個(gè)階段：進(jìn)近（Approach）、滑進(jìn)（Taxiin）、啟動(dòng)(startup）、滑出（Taxiout）、起飛（Take-off）和爬升（Climb）。各階段的定義如下：?進(jìn)近：飛機(jī)降落過(guò)程中啟動(dòng)降落程序到接觸機(jī)場(chǎng)跑道的過(guò)程。?滑進(jìn)：接觸到降落跑道到離開(kāi)跑道，包括反推進(jìn)和從跑道到登機(jī)口的滑行。?啟動(dòng)：在登機(jī)口時(shí)飛機(jī)主引擎的啟動(dòng)（僅適用于VOC）。?滑出：從登機(jī)口到起飛跑道盡頭的滑行階段。?起飛：從開(kāi)始在跑道上加速到輪胎離開(kāi)地面，包括在空中使用最大推進(jìn)的升高階段。?爬升：從減小引擎推進(jìn)度到起飛程序結(jié)束或者達(dá)到混合高度（3000英尺）。USFAA將ICAO定義中的滑行/低速與怠速運(yùn)行階段拆解為了滑進(jìn)和滑出兩個(gè)階段，并增加了飛機(jī)在登機(jī)口的啟動(dòng)階段。模式工作時(shí)間（TIM）模式工作時(shí)間（Time-in-mode，TIM）是指在明確的動(dòng)力條件下，起飛著陸循環(huán)中的每個(gè)工作模式下飛機(jī)引擎的工作時(shí)間，一般以分鐘為單位。出于排放認(rèn)證的目的，ICAO定義了明確的標(biāo)準(zhǔn)起飛著陸（LTO）循環(huán)，標(biāo)準(zhǔn)LTO循環(huán)適用于高度為915m（3000英尺）以下的飛機(jī)運(yùn)行與操作，如上所述。ICAO設(shè)定的參考標(biāo)準(zhǔn)LTO循環(huán)的模式工作時(shí)間如下表所示。表4.ICAO標(biāo)準(zhǔn)LTO循環(huán)下的模式工作時(shí)間運(yùn)行階段模式工作時(shí)間（mins）推進(jìn)力設(shè)定（額定推力的百分比）進(jìn)近4.0滑行和地面低速運(yùn)行26（滑進(jìn)7.0，滑出19.0）7起飛0.7爬升85這個(gè)參考標(biāo)準(zhǔn)LTO循環(huán)適用于大氣混合高度或者逆溫層下的飛機(jī)運(yùn)行。雖然實(shí)際的混合高度或因地而異，但其平均高度約為915m（3000英尺），并且模式工作時(shí)間是由這個(gè)高度推導(dǎo)而得出的。這個(gè)高度下的污染物排放會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)卮髿赓|(zhì)量造成潛在的影響，離地面越近的排放越有可能造成地面污染物濃度水平的升高。此處的混合高度指的是對(duì)流層底部的垂直混合高度。對(duì)北京來(lái)說(shuō)，北京處于北半球中高緯度地區(qū)，冬季（12月、1月和2月）的太陽(yáng)輻射相對(duì)較弱，使混合層高度降低，因而導(dǎo)致飛機(jī)在爬升和進(jìn)近階段相對(duì)較短。韓博等人對(duì)京津冀地區(qū)的實(shí)際情況包括日最大混合高度的實(shí)際數(shù)據(jù)做了研究23。USEPA也提出了一個(gè)修正方法來(lái)修正本地化的混合高度進(jìn)而修正ICAO規(guī)定的進(jìn)近和爬升階段的參考時(shí)間，其修正公式如下：2-12-2Tj,app和Tj,c/o分別表示搭載j型發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)進(jìn)近和爬升階段實(shí)際運(yùn)行時(shí)間（minstj,app和tj,c/o分別表示ICAO規(guī)定的航空器進(jìn)近和爬升參考時(shí)間，即4.0mins和2.2mins；HML表示京津冀機(jī)場(chǎng)群實(shí)際日最大混合高度（m）。排放指數(shù)（EI）或排放因子（EF）排放指數(shù)或排放因子定義為某種特定引擎單位質(zhì)量燃料燃燒產(chǎn)生的污染物質(zhì)量。不同的指南和工具可能會(huì)使用不同的排放因子。對(duì)于ICAO認(rèn)證的引擎，ICAO的發(fā)動(dòng)機(jī)排放數(shù)據(jù)庫(kù)提供了它們的排放指數(shù)，單位為每千克燃料排放的污染物克數(shù)（g/kg），其適用的污染物種類包括氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）和碳?xì)浠衔铮℉C）。EDMS/AEDT中包含了不同品牌和型號(hào)的引擎在起飛著陸循環(huán)四種工作模式下，一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、顆粒物（PM）、二氧化硫（SO2）和揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的排放因子。這些排放因子數(shù)據(jù)一般是基于ICAO的引擎排放數(shù)據(jù)庫(kù)（EEDB）、生產(chǎn)商數(shù)據(jù)以及適用于老舊機(jī)型的美國(guó)環(huán)保署USEPA的AP-42排放因子手冊(cè),卷II,第一章而得來(lái)的。USEPAAP-42中的排放因子是污染物排放到大氣中的量與排放活動(dòng)聯(lián)系起來(lái)的代表值。在大多數(shù)情況下，這些排放因子是可接受質(zhì)量的數(shù)據(jù)的平均值，并且假設(shè)是每個(gè)污染源種類中設(shè)施長(zhǎng)期平均數(shù)據(jù)的代表值。AP-42中的排放因子既不是USEPA推薦的排放限值也不是排放標(biāo)準(zhǔn)。該排放因子可以用于排放清單中特定排放源的排放估算，也可用于部分排放許可的應(yīng)用，例如判定許可證費(fèi)用的適用2.2.3建立機(jī)場(chǎng)排放清單時(shí)的主要考量要素建立排放清單的目的確定建立排放清單的目的是項(xiàng)目立項(xiàng)時(shí)首先需要考慮的問(wèn)題。這主要是因?yàn)榕欧徘鍐蔚木幹品椒ê艽蟪潭壬先Q于排放清單的用途。例如，如果建立排放清單僅僅是為了計(jì)算機(jī)場(chǎng)的總污染物排放量，則在編制時(shí)可采用更直接或簡(jiǎn)單的方法；如果建立排放清單是為了評(píng)估機(jī)場(chǎng)及周邊的空氣質(zhì)量，則編制方法可能更加復(fù)雜。不同的方法所需要的數(shù)據(jù)精度、人力和物力投入、以及清單的精細(xì)程度和準(zhǔn)確度都大韓博,孔魏凱,姚婷瑋,王愚.京津冀機(jī)不相同。因此，在準(zhǔn)備建立排放清單時(shí)，一定要首先確認(rèn)目的，再根據(jù)目的選擇合適的編制方法和工排放邊界根據(jù)清單編制目的的不同，機(jī)場(chǎng)的排放邊界也有所不同。例如，機(jī)場(chǎng)為評(píng)估減排效果而自行編制的排放清單可能只包括機(jī)場(chǎng)邊界內(nèi)的排放源；而政府機(jī)構(gòu)為評(píng)估機(jī)場(chǎng)排放對(duì)臭氧生成的影響而編制的排放清單則可能包括機(jī)場(chǎng)邊界外更廣泛的領(lǐng)域，如周邊的社區(qū)、道路等。不同的機(jī)場(chǎng)排放源的排放邊界不同。對(duì)于航空器產(chǎn)生的排放，根據(jù)《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則民用機(jī)場(chǎng)建設(shè)工程（征求意見(jiàn)稿）》24所規(guī)定的，機(jī)場(chǎng)大氣污染物排放是指“指飛機(jī)降落、起飛循環(huán)（LTO）過(guò)程排放的大氣污染物，高度為地表到大氣邊界層頂部915m高度的區(qū)域?！保髿庥绊懺u(píng)價(jià)范圍中“一級(jí)評(píng)價(jià)根據(jù)飛機(jī)起降及相關(guān)輔助設(shè)施排放源中主要污染物的最遠(yuǎn)影響距離（D10%）確定大氣影響評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)范圍。即以跑道、滑行道為中心區(qū)域，自邊界外延D10%的矩形區(qū)域作為大氣環(huán)境影響評(píng)價(jià)范圍。D10%小于2.5km時(shí)，外延距離取2.5km，矩形邊長(zhǎng)最大應(yīng)低于50km。二級(jí)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)范圍為以跑道、滑行道為中心區(qū)域，自邊界外延2.5km的矩形區(qū)域。三級(jí)評(píng)價(jià)不需設(shè)置評(píng)價(jià)范圍?！逼渲幸患?jí)、二級(jí)和三級(jí)的界定是依據(jù)機(jī)場(chǎng)建設(shè)所在地對(duì)自然和生態(tài)環(huán)境的影響大小來(lái)設(shè)定的。對(duì)于在機(jī)場(chǎng)內(nèi)活動(dòng)的其他排放源，如各類地面支持設(shè)備、固定源、場(chǎng)內(nèi)機(jī)動(dòng)車等，按機(jī)場(chǎng)企業(yè)邊界進(jìn)行排放估算即可。機(jī)場(chǎng)空氣污染最難界定的范圍則是道路交通相關(guān)的排放。對(duì)于會(huì)進(jìn)出機(jī)場(chǎng)的機(jī)動(dòng)車來(lái)說(shuō)，其行程一般可以分為數(shù)個(gè)階段：1.從某地前往機(jī)場(chǎng)（例如職員從家前往機(jī)場(chǎng)，或旅客從某地前往機(jī)場(chǎng)）2.進(jìn)入機(jī)場(chǎng)邊界后行駛至目的地（例如至職員停車樓，或進(jìn)站口，這中間可能包括1段或數(shù)段短途行駛）3.從目的地離開(kāi)至機(jī)場(chǎng)邊界4.從機(jī)場(chǎng)邊界前往某地在討論以上機(jī)場(chǎng)機(jī)動(dòng)車的排放邊界時(shí)，主要需注意的點(diǎn)是避免重復(fù)計(jì)算。以北京首都機(jī)場(chǎng)為例，1）如果編制的首都機(jī)場(chǎng)排放清單將成為北京總污染物排放清單的一部分，那么機(jī)場(chǎng)的排放清單的邊界就適合僅限于機(jī)場(chǎng)的邊界范圍之內(nèi)，即行程2和行程3，甚至所有非空側(cè)機(jī)動(dòng)車均不包括在內(nèi)。這是因?yàn)闀?huì)進(jìn)出機(jī)場(chǎng)邊界的機(jī)動(dòng)車可能已經(jīng)被包括在機(jī)動(dòng)車排放清單之中（取決于該排放清單的編制方法如果兩個(gè)清單均對(duì)這部分車輛的排放進(jìn)行計(jì)算，則會(huì)造成重復(fù)計(jì)算。2）如果排放清單是為了對(duì)機(jī)場(chǎng)及附近敏感區(qū)域進(jìn)行空氣質(zhì)量分析，那么應(yīng)該至少包括機(jī)動(dòng)車的行程2和行程3，可能還需要包括行程1和行程4中一些影響范圍內(nèi)的短途行程。3）如果排放清單的目的是討論首都機(jī)場(chǎng)對(duì)北京市排放的貢獻(xiàn)，或者預(yù)估機(jī)場(chǎng)對(duì)北京市未來(lái)排放的影響，或者作為機(jī)場(chǎng)減排策略的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，那么排放清單就可以包括所有進(jìn)出機(jī)場(chǎng)的道路機(jī)動(dòng)車的全程排放。當(dāng)然，由于行程1和行程4的組成非常復(fù)雜，實(shí)際操作時(shí)可采用簡(jiǎn)化版模型，例如對(duì)于旅客從北京市來(lái)往首都機(jī)場(chǎng)的行程，可根據(jù)旅客分布的數(shù)據(jù)，將起點(diǎn)和終點(diǎn)分成片區(qū)，進(jìn)行近似計(jì)算。而對(duì)于機(jī)場(chǎng)的碳排放，一般可根據(jù)排放源的性質(zhì)分為三個(gè)范圍（Scope）。范圍一包括由機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)者負(fù)責(zé)的排放，例如機(jī)場(chǎng)機(jī)動(dòng)車和發(fā)電站；范圍二包括機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)者購(gòu)買的非機(jī)場(chǎng)內(nèi)產(chǎn)生的能源；范圍三/zhxx/201910/W020191009538548300811.pdf包括所有由非機(jī)場(chǎng)直接控制的利益相關(guān)方（如航空公司、物流公司等）擁有或控制的排放，包括：機(jī)場(chǎng)區(qū)域內(nèi)的飛機(jī)活動(dòng)排放、設(shè)備排放、機(jī)動(dòng)車排放等，范圍三排放通常會(huì)達(dá)到總碳排放的80%以上，如下圖所示。圖6.機(jī)場(chǎng)碳排放的計(jì)算邊界及貢獻(xiàn)此外，根據(jù)《中國(guó)民用航空企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南》25的定義，“機(jī)場(chǎng)企業(yè)”是指“民用機(jī)場(chǎng)具有實(shí)際運(yùn)營(yíng)權(quán)的具有法人（或視同法人）資格的社會(huì)經(jīng)濟(jì)組織”，因此企業(yè)層面的核算邊界應(yīng)包括以企業(yè)法人為邊界的所有與生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)相關(guān)的排放。民用航空企業(yè)（機(jī)場(chǎng)航站樓）的核算邊界是指機(jī)場(chǎng)企業(yè)正在運(yùn)營(yíng)的航站樓固定設(shè)施（不含自備電廠或能源中心）產(chǎn)生的二氧化碳排放，包括化石燃料燃燒導(dǎo)致的二氧化碳排放、消費(fèi)電力對(duì)應(yīng)的二氧化碳排放、消費(fèi)熱力對(duì)應(yīng)的二氧化碳排放。其中，航站樓包含樓內(nèi)商戶，不包含APU的橋載設(shè)備以及電動(dòng)汽車充電設(shè)施消費(fèi)電力對(duì)應(yīng)的二氧化碳排放。如有自備電廠（或能源中心）自行發(fā)電需要同時(shí)填報(bào)自備電廠補(bǔ)充數(shù)據(jù)表。這個(gè)定義基本包括范圍一和范圍二的排放，也包括一部分范圍三（如機(jī)場(chǎng)商戶）的排放，但不包括絕大部分由航空公司、三方車輛等帶來(lái)的范圍三碳排放。除進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)之外，碳排放清單與空氣污染物排放清單一般是分別編制的。但是如果需要協(xié)同編制，則需要考慮不同清單中不同排放源的特點(diǎn)，及不同清單的排放邊界的區(qū)別。對(duì)于大部分空氣污染物的排放源，比如GSE、GAV、飛機(jī)LTO排放、固定源排放等，碳排放和空氣污染物排放計(jì)算的原理是相同或相似的，一般僅需要替換排放因子即可。這種情況下，可以較為輕松的進(jìn)行協(xié)同計(jì)算。但碳排放清單有部份對(duì)全生命周期GHG的考量，比如電力消耗、飛機(jī)巡航段排放、場(chǎng)外廢水、固廢處置等，不在空氣污染物排放清單的編制邊界之內(nèi)，因此需要單獨(dú)進(jìn)行計(jì)算。下表總結(jié)了不同GHG排放源和對(duì)應(yīng)的空氣污染物排放源，可作為協(xié)同編制的參考。/xxgk/zcfb/tz/201311/W020190905508187976253.表5.GHG排放清單中排放源與相應(yīng)空氣污染物排放源的對(duì)照GHG排放清單范圍排放源排放源歸GHG清單排放源類型空氣污染物清單排放源類型是否可協(xié)同考Scope1:機(jī)場(chǎng)直接排放機(jī)動(dòng)車（空側(cè)道路機(jī)動(dòng)車、機(jī)械、GSE）機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)方空側(cè)移動(dòng)源GSE是建筑（汽油、柴油、煤炭消機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)方固定源固定源/面源是緊急發(fā)電機(jī)機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)方固定源固定源/面源是消防訓(xùn)練機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)方固定源固定源/面源是機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)方過(guò)程排放固定源/面源是現(xiàn)場(chǎng)固廢處理設(shè)施機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)方過(guò)程排放固定源/面源是現(xiàn)場(chǎng)廢水處理設(shè)施機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)方過(guò)程排放固定源/面源是其他由機(jī)場(chǎng)控制的排放源機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)方過(guò)程排放固定源/面源是制冷劑機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)方過(guò)程排放固定源/面源是Scope2:機(jī)場(chǎng)購(gòu)買能源機(jī)場(chǎng)直接購(gòu)買的電力機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)方能源無(wú)否機(jī)場(chǎng)直接購(gòu)買的熱能機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)方能源無(wú)否Scope3:與第三方活動(dòng)相關(guān)的排放飛機(jī)LTO排放租戶/第三方航空器飛機(jī)主引擎是飛機(jī)巡航段排放租戶/第三方航空器無(wú)否飛機(jī)APU排放租戶/第三方航空器APU是飛機(jī)引擎啟動(dòng)排放租戶/第三方固定源飛機(jī)主引擎是機(jī)動(dòng)車（空側(cè)道路機(jī)動(dòng)車、機(jī)械、GSE）租戶/第三方空側(cè)移動(dòng)源GSE是建筑（汽油、柴油、煤炭消租戶/第三方固定源固定源/面源是第三方/租戶購(gòu)買的電力租戶/第三方Energy無(wú)否電力傳輸和分配損失租戶/第三方Energy無(wú)否GHG排放清單范圍排放源排放源歸GHG清單排放源類型空氣污染物清單排放源類型是否可協(xié)同考第三方/租戶購(gòu)買的熱能租戶/第三方Energy無(wú)否緊急發(fā)電機(jī)租戶/第三方固定源固定源/面源是消防訓(xùn)練租戶/第三方固定源固定源/面源是租戶/第三方過(guò)程排放固定源/面源是場(chǎng)外/三方固廢處理設(shè)施租戶/第三方過(guò)程排放無(wú)否場(chǎng)外/三方廢水處理設(shè)施租戶/第三方過(guò)程排放無(wú)否其他由三方控制的排放源租戶/第三方過(guò)程排放固定源/面源是制冷劑租戶/第三方過(guò)程排放固定源/面源是機(jī)場(chǎng)建設(shè)租戶/第三方過(guò)程排放建設(shè)源否機(jī)動(dòng)車（三方/租戶員工及訪客通勤）租戶/第三方陸側(cè)移動(dòng)源GAV是機(jī)動(dòng)車（機(jī)場(chǎng)員工通勤）機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)方陸側(cè)移動(dòng)源GAV是私家車/出租車公共陸側(cè)移動(dòng)源GAV是巴士/轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)動(dòng)車公共陸側(cè)移動(dòng)源GAV是鐵路公共陸側(cè)移動(dòng)源其他是渡輪公共陸側(cè)移動(dòng)源其他是如上所述，確定排放邊界最重要的首先確定排放清單的編制目的，只有根據(jù)目的確定邊界，才能做到不遺漏、不重復(fù)，最大限度地發(fā)揮排放清單的作用。清單的復(fù)雜程度一般而言，編制排放清單有三種復(fù)雜程度不同的方法，如下表所示：表6.三種不同復(fù)雜程度的排放清單的編制方法及其特點(diǎn)特點(diǎn)簡(jiǎn)單方法進(jìn)階方法復(fù)雜方法復(fù)雜性僅需要機(jī)場(chǎng)的基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)據(jù)；大量參考現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)排放因子和活動(dòng)水平進(jìn)行估算；計(jì)算方法簡(jiǎn)單直接需要掌握進(jìn)階的機(jī)場(chǎng)知識(shí)和數(shù)據(jù)；需要機(jī)場(chǎng)特定的活動(dòng)水平和排放因子來(lái)進(jìn)行計(jì)算；計(jì)算方法相對(duì)復(fù)雜需要對(duì)機(jī)場(chǎng)有全面和細(xì)致的知識(shí)；需要大量與機(jī)場(chǎng)和機(jī)場(chǎng)所有航空器相關(guān)的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)和排放因子；計(jì)算水平復(fù)雜，可能需要模型等的支持準(zhǔn)確性一般比較保守準(zhǔn)確性好準(zhǔn)確性非常好置信水平低適中高實(shí)際確定清單復(fù)雜程度時(shí)，除考慮清單編制的目的外，還需要考量可用的數(shù)據(jù)以及清單編制能夠投入的資源。對(duì)于不同類型的污染源，根據(jù)以上條件的不同，可以采用不同復(fù)雜程度的編制方法。例如，某機(jī)場(chǎng)對(duì)航空器的活動(dòng)水平的記錄較全面，而對(duì)道路車輛的數(shù)據(jù)較少，則可考慮使用進(jìn)階方法計(jì)算航空器的排放，而使用簡(jiǎn)單方法進(jìn)行道路車輛排放的計(jì)算。當(dāng)然，由于簡(jiǎn)單方法基于經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可能與實(shí)際活動(dòng)和排放水平誤差較大，因此如果想要獲得較為準(zhǔn)確的排放清單，建議機(jī)場(chǎng)至少采用進(jìn)階方法以上的復(fù)雜程度進(jìn)行排放清單的編制。污染物種類機(jī)場(chǎng)產(chǎn)生多種不同的空氣污染物，但并非所有污染物都需要被排放清單覆蓋。排放清單中包括的污染物種類一般由清單的編制目的而確定。常見(jiàn)的清單污染物種類包括：NOx，VOC，CO，PM（一般包括PM10和PM2.5），以及SOx。有些排放清單也會(huì)包括特定的有害空氣污染物（HAPs），例如苯系物、甲醛、鉛等等，這些排放清單往往用于評(píng)估機(jī)場(chǎng)排放對(duì)周圍社區(qū)人體健康和環(huán)境生態(tài)的影響。此外，CO2作為首要的溫室氣體也常常被包括在排放清單中。清單質(zhì)量控制由于編制機(jī)場(chǎng)排放清單需要進(jìn)行大量的工作，最終的清單往往會(huì)有其局限性。為保證最終清單數(shù)據(jù)的可靠性，在清單編制過(guò)程中和編制完成后需要對(duì)清單進(jìn)行質(zhì)量控制。質(zhì)量控制過(guò)程一般包括如下幾個(gè)?記錄缺失信息：清單編制過(guò)程中有時(shí)會(huì)由于數(shù)據(jù)不足而采用簡(jiǎn)化手段或進(jìn)行假設(shè)。這種情況下，需要對(duì)這些條件進(jìn)行記錄，并評(píng)估這些手段的合理性；?評(píng)估誤差：根據(jù)數(shù)據(jù)的獲得方式（實(shí)際測(cè)量、計(jì)算值、估算值）對(duì)數(shù)據(jù)的誤差進(jìn)行評(píng)估，一般通過(guò)計(jì)算誤差棒（ErrorBar）等方式呈現(xiàn)；?評(píng)估透明度和可追溯性：為了保證排放清單的質(zhì)量，以及避免清單之間的數(shù)據(jù)重疊，清單編制所使用的數(shù)據(jù)源和方法需要被準(zhǔn)確的記錄和引用；?驗(yàn)證數(shù)據(jù)：最終的計(jì)算結(jié)果應(yīng)該通過(guò)一個(gè)合理的質(zhì)量控制系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證或交叉檢查，例如將計(jì)算結(jié)果與類似的規(guī)模的機(jī)場(chǎng)的排放清單數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。編制未來(lái)年的排放清單有時(shí)，排放清單也會(huì)對(duì)未來(lái)年份的排放進(jìn)行預(yù)估。編制未來(lái)年的排放清單時(shí)，需要以基準(zhǔn)年的排放清單數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，仔細(xì)的評(píng)估未來(lái)年機(jī)場(chǎng)各排放源活動(dòng)水平和排放因子的變化。這些評(píng)估往往要求編制方對(duì)機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)、市場(chǎng)變化、政策趨勢(shì)等有全面的理解和掌握，難度較高，因此在本報(bào)告中不再過(guò)多描2.2.4機(jī)場(chǎng)各排放源排放計(jì)算方法概述航空器/引擎排放航空器的排放主要來(lái)源于引擎中燃料的燃燒，其產(chǎn)生的主要污染物包括二氧化碳（CO2）、水（H2O）、氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、硫氧化物（SOx）、未燃燒或部分燃燒的碳?xì)浠衔铮碫OC）、顆粒物（PM）以及其他的示蹤物（TC）26。有一小部分的揮發(fā)性有機(jī)物和顆粒物被視為有毒大氣污染物（HAPs），根據(jù)USFAA的估算，飛機(jī)引擎的排放大約有70%左右的CO2，略少于30%的H2O，分別少于1%的NOx、CO、SOx、VOC、PM和TC。除去CO和HC之外，大約10%的飛機(jī)引擎排放時(shí)產(chǎn)生于機(jī)場(chǎng)的排放和飛機(jī)起飛著陸循環(huán)過(guò)程，而剩下的90%則是來(lái)源于更高高度的排放。HC和CO的排放比例在上述兩者中分別占30%和70%。其中，二氧化碳是碳?xì)浠衔锶剂先缙?、航空煤油和柴油等完全燃燒的產(chǎn)物。水蒸氣是另一個(gè)燃料完全燃燒的產(chǎn)物。氮氧化物是當(dāng)空氣通過(guò)高溫/高壓的燃燒環(huán)境時(shí)，空氣中的氮與氧結(jié)合產(chǎn)生了二氧化氮3。碳?xì)浠衔锖鸵谎趸嫉呐欧胖饕獊?lái)源于引擎燃料的不完全燃燒。硫氧化物的來(lái)源則是由碳?xì)浠衔锶剂现械牧蛉紵?。此外，不完全燃燒還會(huì)產(chǎn)生顆粒物，細(xì)小的顆粒物（包括液體和固體）可以被吸入從而威脅到人體健康。臭氧是二次污染物，由空氣中的VOC和NOx在光照和熱量的條件下反應(yīng)所生成，是光化學(xué)煙霧的主要成分。宏觀來(lái)說(shuō)，建立排放清單的計(jì)算方法可以概括為飛機(jī)活動(dòng)乘以相應(yīng)的排放因子。首先計(jì)算一個(gè)LTO循環(huán)中一種飛機(jī)/引擎組合的排放，再依據(jù)總的飛機(jī)/引擎組合數(shù)和總的LTO循環(huán)數(shù)進(jìn)行加和。然而，如節(jié)所述，實(shí)際計(jì)算飛機(jī)主引擎排放時(shí)有三種不同復(fù)雜程度和準(zhǔn)確程度的方法。其中，簡(jiǎn)單方法是估算飛機(jī)引擎排放的最基本的方法，需要的數(shù)據(jù)輸入量最少，不確定度也最高，一般使用可以輕易得到的公開(kāi)信息和數(shù)據(jù)。進(jìn)階方法反映了有關(guān)飛機(jī)類型、引擎類型、排放指數(shù)的計(jì)算和模式工作時(shí)間所需的更高的精度水平，這種方法機(jī)場(chǎng)需要相關(guān)信息或者合理的假設(shè)，部分?jǐn)?shù)據(jù)更難獲得。該方法反映了當(dāng)?shù)貤l件與飛機(jī)性能計(jì)算的結(jié)合，使得飛機(jī)主引擎的排放計(jì)算更加準(zhǔn)確，但是總的計(jì)算結(jié)果還是偏保守。最準(zhǔn)確的方法是復(fù)雜方法，反映了真實(shí)的飛機(jī)排放，需要大量的數(shù)據(jù)并且可以提供最高的準(zhǔn)確度。該方法使用真實(shí)的飛機(jī)/引擎操作性能數(shù)據(jù)而不僅僅是LTO循環(huán)的認(rèn)證數(shù)據(jù)。使用該方法通常會(huì)需要非公開(kāi)數(shù)據(jù)和模型并且需要用戶進(jìn)行高層級(jí)的分析。根據(jù)ICAO的建議，當(dāng)排放清單涉及到特定機(jī)場(chǎng)影響飛機(jī)操作的政策時(shí)，應(yīng)盡量避免使用簡(jiǎn)單方法，而應(yīng)根據(jù)最完善的可得數(shù)據(jù)選擇進(jìn)階方法或復(fù)雜方法進(jìn)行計(jì)算。下面列出ICAO的三種計(jì)算飛機(jī)主引擎排放的方法。ICAO計(jì)算引擎排放的簡(jiǎn)單方法，如公式3-1所示：Eij=∑(TIMjk?60)?(FFjk)?(Eiijk)?（Nej）3-1其中:TIMjk為機(jī)型j在模式k下的工作時(shí)間，單位為mins；ICAO計(jì)算引擎排放的進(jìn)階方法，如公式3-2所示：Eij=∑(TIMjk?60)?f（FFjk,EiijkorThrustjk,Condj,Nej）3-2其中:TIMjk為機(jī)型j在模式k下的工作時(shí)間，單位為mins；Nej為機(jī)型j上引擎數(shù)量，考慮在滑行操作下不使用Condj為機(jī)型j運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的環(huán)境條件（如：前進(jìn)速度、高度、壓力、溫度、濕度）；ICAO計(jì)算引擎排放的復(fù)雜方法，如公式3-3所示：Eij=∑(TIMjk?60)?f（FFjk,EiijkorThrustjk,Condj,Nej）3-3復(fù)雜方法的計(jì)算公式和進(jìn)階方法一樣，但是復(fù)雜方法需要采用真實(shí)的且提煉過(guò)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)一般來(lái)自實(shí)時(shí)的測(cè)量、性能信息報(bào)告或者復(fù)雜的電腦模型的輸出結(jié)果。更進(jìn)一步的，這些信息可以用來(lái)明確飛機(jī)艦隊(duì)真實(shí)組成信息，包括飛機(jī)類型和引擎的組合、模式工作時(shí)間、推力水平、燃料流量，以及在地面運(yùn)行和起飛的所有階段的操作的內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行狀況。復(fù)雜計(jì)算方法中常需的信息包括：?不同飛機(jī)和引擎組合在不同負(fù)載、路徑、和氣象條件下的模式工作時(shí)間；?不同飛機(jī)和引擎組合在不同氣象條件下反向推進(jìn)部署的測(cè)量；?機(jī)場(chǎng)氣象條件，特別是飛機(jī)和引擎組合的性能受到氣象條件的影響時(shí)；?引擎測(cè)試的頻率和類型；?飛機(jī)拖車牽引操作的頻率；?機(jī)場(chǎng)基礎(chǔ)建設(shè)和限制（如飛機(jī)跑道長(zhǎng)度）?反向推進(jìn)操作中的節(jié)流閥設(shè)置的典型的或者真實(shí)的數(shù)據(jù)；?真實(shí)的飛機(jī)\引擎組合配置數(shù)據(jù)；?真實(shí)的燃料流量數(shù)據(jù)；?真實(shí)的引擎類型低速和怠速運(yùn)行速度；?進(jìn)近、起飛和爬升階段中節(jié)流閥設(shè)置的典型的或者真實(shí)的數(shù)據(jù)；?進(jìn)近與爬升階段的描述；?非全引擎滑行操作的頻率。USFAA方法與ICAO的進(jìn)階/復(fù)雜方法的計(jì)算方式是一致的，如公式3-4和3-5所示。3-4其中:TIMjk為機(jī)型j在模式k下的工作時(shí)間，單位為mins；公式3-4（每種機(jī)型在一個(gè)起飛著陸循環(huán)中的排放計(jì)算）用來(lái)計(jì)算每個(gè)飛機(jī)和引擎組合在每個(gè)起飛著陸循環(huán)中的每種模式下NOx、CO和VOC的排放。如果一架飛機(jī)有多個(gè)引擎，那么就用該公式乘以這種機(jī)型上使用的引擎數(shù)量。Ei=∑j（Eij?LTOj）3-5其中:公式3-5（所有機(jī)型所有飛機(jī)的排放計(jì)算）用每種機(jī)型每個(gè)LTO循環(huán)的排放量乘以總循環(huán)數(shù)而得到所有機(jī)型所有飛機(jī)的總排放量。對(duì)于鉛的排放計(jì)算，可以參考USFAA手冊(cè)中提到的方法，該方法一般適用于通用航空活塞驅(qū)動(dòng)飛機(jī)的加鉛航空燃料，每個(gè)起飛著陸循環(huán)的鉛排放用公式1-3計(jì)算。其中:EPb為所有活塞引擎飛機(jī)的鉛的總排放，單位為短噸（shorttons）；由于ICAO的發(fā)動(dòng)機(jī)排放數(shù)據(jù)庫(kù)（EEDB）中并不包括顆粒物的排放指數(shù)等數(shù)據(jù)，因此飛機(jī)引擎顆粒物排放的估算方法一般推薦使用一階近似方法第3.0版（FOA3.0）。FOA3.0的估算方法并不涉及顆粒物尺寸的相關(guān)信息，但目前大多數(shù)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的排放的顆粒物為超細(xì)顆粒物（UFPM，即直徑小于0.1微米的顆粒物）。其中非揮發(fā)性顆粒物直徑一般為0.02-0.06微米，揮發(fā)性顆粒物直徑一般為0.001-0.015微米。USFAA的估算方法與ICAO的《機(jī)場(chǎng)大氣質(zhì)量手冊(cè)》27中所述的方法相同。以上是對(duì)各種復(fù)雜程度不同的計(jì)算方法的介紹。這些方法為排放清單編制工具和模型提供了基礎(chǔ)框架，而實(shí)際排放則通過(guò)模型內(nèi)置的排放因子/活動(dòng)水平數(shù)據(jù)庫(kù)或用戶自身輸入進(jìn)行計(jì)算。以AEDT為例，AEDT方法中飛機(jī)引擎的排放計(jì)算類似于ICAO的進(jìn)階方法。即：飛機(jī)主引擎的排放取決于操作的數(shù)量（如：起飛和著陸）；飛機(jī)/引擎組合的特征（如：飛機(jī)類型、引擎數(shù)量和起飛重量）；飛機(jī)引擎運(yùn)行特征（如：燃料流量和排放因子）以及飛機(jī)的模式工作時(shí)間。在機(jī)場(chǎng)進(jìn)行排放計(jì)算時(shí)，可以直接使用現(xiàn)有的模型和工具，也可以根據(jù)計(jì)算公式自行計(jì)算?；顒?dòng)水平飛機(jī)主引擎的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)一般參考現(xiàn)有的模型、工具和數(shù)據(jù)庫(kù)。以飛機(jī)操作數(shù)據(jù)為例，在AEDT中，飛機(jī)的操作根據(jù)使用目的分為以下四類1）空中運(yùn)輸2）空中出租車3）通用航空；（4）軍用航空。其中通用航空是指是指使用民用航空器從事公共航空運(yùn)輸以外的民用航空活動(dòng)，包括從事工業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)和建筑業(yè)的作業(yè)飛行以及醫(yī)療衛(wèi)生、搶險(xiǎn)救災(zāi)、氣象探測(cè)、海洋監(jiān)測(cè)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、教育訓(xùn)練、文化體育等方面的飛行活動(dòng)。每個(gè)類別的飛機(jī)的類型和數(shù)量都不一樣，而且都和所在地機(jī)場(chǎng)的情況息息相關(guān)。下表中列舉了以機(jī)場(chǎng)為單位的現(xiàn)行和歷史上的飛機(jī)操作數(shù)據(jù)。表7.飛機(jī)操作輸入數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)來(lái)源描述TerminalAreaForecast（TAF）航站樓區(qū)域預(yù)報(bào)對(duì)國(guó)家機(jī)場(chǎng)集成系統(tǒng)計(jì)劃（NPIAS）中的在用機(jī)場(chǎng)航空活動(dòng)進(jìn)行預(yù)報(bào)。/main/taf.aspTheOperationsNetwork(OPSNET）操作網(wǎng)絡(luò)提供機(jī)場(chǎng)活躍等級(jí)（不同類別），USFAA擁有所有權(quán)，需注冊(cè)用戶方可使用。/opsnet/sys/Default.aspAirCarrierStatisticsDatabase（T-100database）空運(yùn)數(shù)據(jù)庫(kù)（T-100數(shù)據(jù)庫(kù)）自1990年以來(lái)的數(shù)據(jù)，可提供月度、季度和年度數(shù)據(jù)