船舶nox排放是国际海事组织（IMO）重点关注的环境污染问题之一，氮氧化物（NOx）作为船舶柴油机排放的主要污染物，不仅会导致酸雨、光化学烟雾等环境问题，还会对人类健康造成危害，为控制船舶NOx排放，IMO通过《国际防止船舶造成污染公约》（MARPOL）附则VI制定了严格的排放限制标准，并根据发动机功率和转速将船舶划分为三个Tier等级，对不同阶段的新建船舶实施逐步加严的排放控制，Tier I标准于2000年生效，Tier II标准于2011年生效，而Tier III标准则在排放控制区（ECA）内实施，其限值比Tier II降低了80%，对船舶发动机技术提出了更高要求。
船舶NOx的生成主要与柴油机燃烧过程中的高温高压条件有关,其排放量受发动机类型、燃油品质、运行负荷、燃烧技术等多种因素影响，低速二冲程发动机主要用于大型远洋船舶，其NOx排放相对较低；中速四冲程发动机多用于渡轮、平台供应船等，排放控制难度较大；高速四冲程发动机则常见于小型船舶和高速客船，NOx排放问题更为突出，为满足不同Tier标准，船舶行业普遍采用机内净化、尾气后处理等技术手段，机内净化技术通过优化燃油喷射系统、采用废气再循环（EGR）、可变气门正时（VVT）等方式降低燃烧温度，从源头减少NOx生成；尾气后处理技术则以选择性催化还原（SCR）为主，利用尿素溶液作为还原剂，在催化剂作用下将NOx转化为氮气和水，该技术在Tier III标准船舶中应用广泛。
在实际运营中,船舶NOx排放控制面临诸多挑战，不同海域的排放标准差异显著，例如在波罗的海、北海、北美沿海等ECA内，船舶必须满足Tier III标准，而非ECA区域仅需满足Tier I或Tier II，这对船舶航线规划和设备管理提出了更高要求，低硫燃油的使用虽然减少了硫氧化物（SOx）排放，但可能导致燃烧效率下降，间接增加NOx生成，需配合其他技术手段协同控制，SCR系统的运行成本较高，包括尿素消耗、设备维护等费用，对小型船舶而言经济压力较大，为应对这些挑战，行业正积极探索替代技术，如低温SCR催化剂、电辅助催化还原等，以降低能耗和运行成本，部分船舶开始采用液化天然气（LNG）作为燃料，因其几乎不含硫和颗粒物，且NOx排放显著低于传统燃油，被视为当前可行的清洁能源解决方案。
为有效监督船舶NOx排放 compliance，IMO要求所有船舶安装发动机国际防止空气污染证书（IEAPC），并通过岸基检测、港口国监督（PMS）、排放控制区报告等方式进行监管，近年来，随着数字化技术的发展，实时排放监测系统（REMS）逐渐得到应用，该系统能够连续监测发动机的NOx排放参数，并将数据传输至主管机关，确保船舶在运营过程中持续符合排放标准，监管仍面临数据真实性、设备校准精度等问题，需进一步完善国际协调机制和技术验证手段。
船舶NOx排放控制将朝着更严格、更高效的方向发展，IMO已启动2025年IMO温室气体战略，提出到2030年国际航运业温室气体排放比2008年至少减少40%，并力争2050年实现净零排放，这将进一步推动NOx控制技术的创新，氢燃料电池、氨燃料发动机等零碳技术有望成为长期解决方案，但目前仍面临技术成熟度、基础设施配套、燃料供应链等瓶颈，在此背景下，船舶工业需加强跨领域合作，推动技术研发与商业化应用，同时兼顾经济性与环保性，实现航运业的可持续发展。
相关问答FAQs
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问：船舶Tier III排放标准与Tier II的主要区别是什么？
答：Tier III标准是IMO在排放控制区（ECA）内实施的更严格的NOx排放限值，相比Tier II降低了80%，对于转速超过130 rpm的柴油机，Tier II的NOx排放限值为3.4 g/kWh，而Tier III标准降至0.2 g/kWh，Tier III要求船舶必须采用高效的尾气后处理技术（如SCR）或先进的机内净化技术，而Tier II可通过优化燃烧系统等方式满足。 -
问：船舶使用SCR系统控制NOx排放时，需要注意哪些问题？
答：需确保尿素溶液（通常为32.5%浓度的AdBlue）的质量和供应稳定，避免催化剂中毒或堵塞；要定期检查SCR系统的喷射器、混合器和催化剂等部件，维护其正常运行；在低温环境下需采取保温措施，以保证SCR系统的转化效率；需遵守MARPOL附则VI对尿素储存、使用的安全规定，防止环境污染和安全隐患。
