《機場排放管控和可持續發展的國際經驗》英環（上海）咨詢有限公司2021年8月本項目為能源基金會資助的32335號項目2致謝感謝能源基金會和北京市生態環境局對本項目的慷慨支持。感謝項目開題會、中期3 致謝231.項目介紹81.1項目背景81.1.1航空業及航空業空氣污染物排放81.1.2中國的航空業及機場排放91.1.3機場空氣質量評估及減排措施制定手段111.1.4國際機場減排政策法規121.1.5機場的可持續發展141.2項目內容及技術路線圖152.機場空氣質量分析方法概述172.1機場空氣質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機場排放清單202.2.1機場排放源分類202.2.2重要定義212.2.3建立機場排放清單時的主要考量要素222.2.4機場各排放源排放計算方法概述282.3擴散模型532.3.1基本方法532.3.2機場部分552.3.3道路部分562.3.4擴散模型中的排放源572.4機場的空氣質量監測593.機場減排策略概述6443.1地面支持設備（GSE）減排策略概述653.1.1修建替代基礎設施和硬件系統673.1.2安裝排放控制設備683.1.3使用可替代燃料/電動化683.1.4改進操作/運營流程743.1.5其他措施753.1.6適用不同GSE類型的減排策略753.2地面連接機動車輛（GAV）減排策略概述773.2.1使用可替代燃料/電動化783.2.2通過政策或運營手段實現減排813.2.3適用不同GAV類型的減排策略813.3典型案例833.3.1美國環保署自愿性機場低排放項目（VALE）和零排放機場車輛和基礎設施試點項目（ZEV）833.3.2洛杉磯國際機場（LAX）的GSE減排政策854.機場可持續發展884.1可持續發展的概念884.1.1機場碳管理與可持續發展894.2國際機場環境可持續發展案例914.2.1世界代表性機場的環境可持續發展規劃總結914.2.2典型環境可持續發展案例964.3國內機場可持續發展的探索1095.結論和建議1165表1.2013年10個代表性機場大氣污染物排放量估算 10表2.四種常用空氣質量模擬工具的對比 19表3.機場主要排放源及描述 20表4.ICAO標準LTO循環下的模式工作時間 21表5.GHG排放清單中排放源與相應空氣污染物排放源的對照 25表6.三種不同復雜程度的排放清單的編制方法及其特點 27表8.飛機操作輸入數據源 31表9.飛機/引擎組合舉例 32表10.滑行時間輸入數據源 32表11.不同飛機操作APU排放的代表值 34表12.負荷真實時間舉例 34表14.蘇黎世國際機場飛機操作標準排放因子 35表13.AEDT模型中每個LTO循環中標準的GSE使用時間 37表15.履帶裝卸機在不同模型中的默認參數比較 38表17.運用不同方法建立GSE排放清單所需數據信息比較 39表18.不同復雜程度方法對GAV數據的要求 42表19.GAV數據收集來源-機動車組成（中級或者進階方法） 43表18.國外常用機動車排放因子模型/計算工具比較 45表19.建設設備數據實例 53表20.機場區域常用擴散模型 55表21.AEDT和AERMOD模型中源類型對應關系 57表22.AERMOD模型輸入參數和數據要求 58表23.ICAO對于監測站點選擇的通用方法和判斷依據 60表24.不同類型機場的常見GSE類型 65表25.不同類型機場的GSE數量 66表26.機場各類型GSE的占比 67表27.常見的可替代燃料及其特點 69表28.常見燃料的價格（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.傳統短距離窄體客機拖車成本與電動化拖車的年支出對比 72表31.常見可替代燃料的減排潛力 73表32.機場常見GAV類型 77表33.機場常見GAV類型 82表34.VALE項目2020年資助情況 84表35.LAX2017年各類型GSE數量及燃料類型 86表36.LAX2017年基準GSE污染物排放量（以燃料類型區分） 86表37.LAX實行GSE排放政策的減排潛力 87表38.機場四個可持續發展方向的主要概念和分目標（EONS） 88表39.ACA統計數據-2009至2018年每年的CO2減排當量 90表40.世界代表性機場可持續發展規劃/報告名稱 91表41.12個代表性國際機場環境可持續發展策略總結 93表42.蘇黎世國際機場2018年到2020年關鍵環境可持續發展數據 97表43.東京成田國際機場LED照明系統更新節點 104表44.東京成田國際機場可持續發展主要目標和完成情況 105表45.目前國際主流可持續航空燃料技術 107表46.國內部分機場的節能減排可持續發展措施總結 113圖1.全美2011年交通運輸行業總排放 9圖2.中國航空器排放量及排放增長率估算 10圖3.空氣質量要素及其相互關系 12圖4.機場可持續發展的主要考量要素 15圖5.項目目標和工作路線 15圖6.機場碳排放的計算邊界及貢獻 24圖7.“圍裙”抽樣調查法中的“近機位停靠圍裙” 38圖8.洛杉磯國際機場的地面交通圖 41圖9.機場小時/天/月度時間因子示例（時間因素對GAV數據的影響） 44圖7.AERMOD進行擴散模型模擬的步驟流程圖 56圖8.通用機場監測點位選擇方案 59圖9.香港國際機場三個監測站點的位置 61圖10.蘇黎世國際機場及附近的空氣質量監測站點和對于當地空氣質量的影響 61圖11.北京首都機場不同季節周邊區域PM2.5地面平均濃度貢獻 627圖12.天津濱海機場不同季節周邊區域PM2.5地面平均濃度貢獻 63圖13.美國各機場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，蘇黎世國際機場的Scope1和Scope2的二氧化碳排放量 96圖16.蘇黎世國際機場“圓環”頂部安裝的太陽能電池板陣列 97圖17.達拉斯國際機場碳減排的各項利用措施 99圖18.達拉斯國際機場2006年和2020年能源消耗量餅圖 100圖19.達拉斯國際機場2020年不同機場點位碳足跡餅圖 100圖20.達拉斯國際機場2011年到2020年二氧化碳排放量變化趨勢圖 101圖21.達拉斯國際機場從2011年到2020年的減排變化趨勢圖 101圖22.東京成田國際機場2030年和2050年可持續發展目標路線示意圖 103圖23.東京成田國際機場LED照明系統示意圖 104圖24.東京成田國際機場飛機追蹤地圖和空中走廊示意圖 105圖26.香港國際機場的電動化GSE設備 108圖27.北京大興機場綠色化進程示意圖 11281.項目介紹1.1項目背景1.1.1航空業及航空業空氣污染物排放在不同模式的運輸行業中，民用航空業已成為世界上最快捷、最安全、可達距離最遠的運輸模式。目前，世界航空運輸業為全世界超過30億人提供服務，并帶來了超過5,600萬個就業機會。貨運方面，盡管飛機僅僅運輸了世界上0.5%的貨物，但這些貨物的價值超過了所有貨物總價值的35%，且僅僅消耗了世界2.2%的能源1。隨著世界航空業的快速發展，飛機及機場產生的污染也受到了更多的關注。一般而言，飛機及機場各項活動所產生的主要空氣污染物包括如下幾種：?二氧化碳（CO2），由各類引擎或設備的完全燃燒過程產生，主要溫室氣體之一；?氮氧化物（NOx由空氣中高溫/高壓燃燒過程產生，主要空氣污染物之一，對臭氧生成有影?碳氫化合物（HC），由不完全燃燒過程產生，其中的某些化合物屬于揮發性有機物（VOC）或有害空氣污染物（HAPs），主要空氣污染物之一，對臭氧生成有影響；?一氧化碳（CO），由不完全燃燒過程產生，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程中產生，主要空氣污染物之一，對二次顆粒物生成也有影響；?顆粒物（PM），由不完全燃燒過程產生的細小顆粒或灰塵，主要空氣污染物之一。相比其他的運輸模式，航空業和機場所產生的空氣污染占比相對較小。來自美國聯邦航空總署（USFAA）的數據顯示（下圖1）1，2011年全美與交通運輸相關的主要空氣污染物排放仍然主要來自于道路交通，來自航空業的主要空氣污染物排放在各個運輸模式中排行最末。但需要注意的是，雖然航空器的總排放在運輸行業中不算顯著，但其增長速度非常驚人。2011年，來自航空業的NOx排放量的增長率就已經超過了道路交通NOx排放量的增長率。隨著對其他運輸模式排放，尤其是對道路交通排放的進一步控制，航空業的排放將越來越顯著。國際民用航空組織（ICAO）認為，與機場相關的排放源可能會對機場周邊的空氣質量產生負面影響。盡管各個國家和地區已經采取了很多措施來減少排放，但這些措施取得的成效仍然有可能被航空業相關活動水平的快速增長所抵消。因此，對機場及航空器的排放進行進一步的研究和管控是重要且必要的。FederakAviationAdministration（US9圖1.全美2011年交通運輸行業總排放1.1.2中國的航空業及機場排放近年來，中國民用航空同樣迎來高速發展時期，航空業務規模快速增長，基礎設施能力大幅提高。根據《2019年民航行業發展統計公報》2，2019年，中國全行業完成旅客運輸量65993萬人次，完成貨運運輸量753.14萬噸，航空公司完成運輸飛行小時1231萬小時，在冊飛機3818架，均比2018年有明顯增長；按機場數量來看，截至2019年底，我國共有頒證運輸機場238個，全行業全年新開工、續建機場項目126個。這些數字表明，中國民航的高速發展勢頭還未停止。可以預見的是，在未來的一段時間，航空業將在運輸行業中占有越來越重要的位置。由于對航空器和機場進行排放計算相對困難，目前國內對航空業和機場排放的研究仍較少。根據伯鑫等的研究結果3，從2000至2016年，中國民用航空器排放主要空氣污染物的總量從28,588噸增長至151,369噸，年排放增長率在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%。這個趨勢與表1中的污染物貢獻趨勢是一致的。按照作者的預計，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。中國民用航空局.《2019年Boetal.Aviation’sEmissionContributi圖2.中國航空器排放量及排放增長率估算2019年的《<環境影響評價技術導則民用機場建設工程>編制說明（征求意見稿）》中包括了一個對2013年我國10個代表性機場大氣污染物的排放量估算4，如下表所示。表1.2013年10個代表性機場大氣污染物排放量估算機場COTHCTVOCSOxPM2.5首都機場2676.41467.95544.604199.67304.6523.37廣州白云機場1695.5300.46350.152553.72192.9514.53深圳寶安1004.76181.32211.581460.27115.548.56鄭州機場490.0686.21100.93662.1455.233.99三亞風凰機場293.90553.6362.82387.6934.002.43寧波櫟社機場167.83531.1536.38228.0119.08徐州觀音機場31.555.756.7441.543.680.26臨沂沭埠嶺26.744.805.6333.983.050.22武夷山機場25.644.685.4833.853.000.22鹽城機場11.622.122.4915.350.10《環境影響評價技術導則民用機場建設工程》編制組.《<環境影響由表可見，目前機場的首要空氣污染物主要是NOx，其次是CO和TVOC。如果將北京首都機場的NOx排放量與北京市2013年NOx總排放量進行比較，則首都機場的年NOx排放量約為北京市2013年總NOx排放的2.5%5。伯鑫等的另一項研究對北京市首都機場的大氣污染進行了模擬6，該研究表明北京市首都機場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，該數據與上表1中的數據略有不同，但各個污染物的總體量級和貢獻是類似的。對于溫室氣體排放，航空運輸也是重要的排放源之一。根據2020年的《中國移動源環境管理年報》7，2014年，航空運輸占總交通運輸溫室氣體排放的6.1%，低于道路運輸的84.1%，和水路運輸的8.5%，位列第三。考慮到航空業的發展趨勢，未來這一比例可能還會上升。1.1.3機場空氣質量評估及減排措施制定手段評估機場排放及其對周邊空氣質量的影響涉及到多個方面的因素。下圖展示了與機場空氣質量相關的各個要素及其相互關系。/jdcwrfznb/18圖3.空氣質量要素及其相互關系如圖所示，對機場的周邊空氣質量進行評估的主要手段是建立污染物排放清單和進行空氣擴散建模。建立污染物排放清單是評估大氣污染、進行空氣質量模擬、制定相應污染控制措施及法律法規的基礎和有效途徑之一。機場涉及的污染源類型較多，污染物種類比較復雜，大氣污染物排放水平的計算涉及到多種方法和模型的運用。空氣擴散建模則主要是通過空氣擴散模型獲取機場周邊各污染物的濃度信息及其在時間、空間上的分布。除以上兩種手段外，對周邊空氣質量進行實際測量也可以獲取有效的空氣治理信息。這三種手段，無論是單獨使用，還是聯合使用，都可以為機場后續報告、合規、以及減排策略的規劃等提供有效的數據支撐。1.1.4國際機場減排政策法規對機場和航空業排放產生影響的政策法規一般有兩種類型，一種是針對機場附近的局部空氣質量的法規，另一種則是針對機場各個排放源，如航空器、非道路機械、機動車等的法規。地方空氣質量法規要求當地達到國家或地方的空氣質量標準，例如美國環保署（USEPA）頒布實施的《清潔空氣法案》明確要求美國各州的空氣質量達到《國家環境空氣質量標準》（NAAQS）中的要求，而中國也有相應的《大氣污染防治法》和《環境空氣質量標準》，以及其他的法規標準。這些法規主要針對幾種主要空氣污染物，例如在1.1.1節提到的氮氧化物、碳氫化合物、一氧化碳等等。針對機場不同排放源的法規也多種多樣，例如機動車和非道路機械需要遵守相應的尾氣排放標準，而固定源則需要遵守固定源排放標準等等。然而，正如1.1.2節中提到的，機場的主要排放來自于航空器的排放。相比其他已經被管控多年的排放源，對航空器排放進行管控的法規還相對較少，且主要的排放要求來自ICAO等國際組織。1981年，ICAO發布了航空器引擎排放標準，該標準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8。同時，ICAO還開發了航空器引擎排放標準認證程序，通過國際合作給予推力在26.7千牛頓（kN）以上的渦輪式引擎和渦扇式引擎相應的排放認證8。此外，大部分針對非航空器引擎的法規為面向所有同類型的排放源的法規，但很多國家和地區也會對機場的具體污染源排放控制提出專項政策和法規。例如，美國加州的南海岸空氣質量管理局（SCAQMD）在其最新版的《大氣質量管理規劃（AQMP）》9中為了8小時臭氧達標而提出的一攬子措施中就包括了機場排放控制。此項機場排放控制措施包含在《場地相關移動源計劃》中，具體實施方式是由南海岸空氣域的五個機場聯合簽署合作備忘錄（MOU），每個機場承諾實施一定的減排措施。中國民航局于2018年9月制定印發了《民航貫徹落實<打贏藍天保衛戰三年行動計劃>工作方案》10，明確要求機場采用新能源車輛和輔助動力單元（APU）替代設施等任務，并取得了良好的減排隨著氣候變化進入全球視野，減少航空器的碳排放也逐漸成為了國際關注的重點。2009年，國際航空運輸協會（IATA）在哥本哈根舉行的聯合國氣候變化框架公約會議上，代表民航業正式提出在將2050年二氧化碳排放量相比2005年減少50%。2016年，ICAO在第39屆大會上正式通過了國際航空碳抵消和減排計劃（CarbonOffsettingandReductionSchemeforInternationalAviation,CORSIA）11，這是世界上第一個全球性的行業減排市場機制，也標志著航空業成為世界上第一個由各國政府協定實施全球碳中和增長措施的行業。在CORSIA計劃下，全球航空業需要在2050年逐步達到以下目標：?2035年的二氧化碳排放量不超過2020年的水平，即實現碳達峰；?2050年的二氧化碳排放量應達到2005年排放水平的50%及以下，最終實現碳中和，將全球航空凈排放量穩定在2019年的水平。各個國家和地區積極相應來自IATA和ICAO的要求。例如，歐盟在2016年簽署了“BrastislavaDeclearation”12，承諾從試點階段開始全面實施CORSIA計劃。2019年，歐盟委員會公布了應對氣候變化、推動可持續發展的“歐洲綠色協議”13。該協議要求歐洲到2050年成為全球首個“凈零排放區”。歐盟為此制定了詳細的路線圖和政策框架。2021年7月，歐盟提出“Fitfor55”法規與政策一攬子提案14，確保歐盟溫室氣體凈排放量在2030年減少55%，并在2050年實現碳中和，具體要求包括鼓勵使用可持續航空燃油（SustainableAviationFuel，SAF）及低污染飛機、逐漸取消航空免費碳排放配額，以及修訂航空排放規則等。與之相似的，美國國家環境署（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年底宣布將開始對進入市場的新航空器實施溫室氣體排放標準考核15，這意味著美國在政府正式開始執行CORSIA的減排目標。以此為標志，FAA將可以正式地把碳排放標準作為其新的飛機適航認證的標準之一，同時也將帶領美國自己的飛機引擎和機身制造商進入到與其它已經采取該國際標準的國家的制造商相同的政策和標準環境中16。同時，USFAA也同步啟動了新減排法規的制定程中國也非常重視機場和航空器的減碳。民航局在“十三五”期間印發實施了《民航節能減排“十三五”規劃》，明確“十三五”期間民航業綠色發展的指導思想、基本原則、工作目標及主要任務。2018年，民航局進一步制定實施了《關于深入推進民航綠色發展的實施意見》，明確民航中長期綠色發展的總體思路、工作體系和重點領域，統籌安排了重點工作。2021年3月發布的《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》17就對航空業的綠色發展提出了指導深入實施智能制造和綠色支招工程，推動制造業高端化智能化綠色化。推動航深入推進交通等領域低碳轉型，加大問題氣體排放控制力度，并積極參與和引國際氣候變化的國際合作，推動落實聯合國氣候變化框架公約及其巴黎協定深化交通運輸等領域節能和能效提升。同時構建資源循環利用體系，構建綠色2021年，民航局印發《關于“十四五”期間深化民航改革工作的意見》18。作為行業綱領性文件，該意見要求航空業通過多方面行動推動綠色發展，形成民航綠色發展的機制制度，并制定低碳發展中長期路線圖和綠色民航標準體系，同時鼓勵航空公司積極使用可持續航空燃油，并建立基于市場的民航節能減排機制。綜上所述，盡管相比其他傳統排放源，針對航空業的專項減排/減碳法規、標準、政策還有待完善，但各國已明確表明對航空減排/減碳的支持和推動。可以預見的是，隨著航空業的發展和對空氣質量/碳排放的重視，更多與機場減排/減碳相關的法規將會陸續出臺，法規和政策體系將逐步得到完善和1.1.5機場的可持續發展機場的可持續發展最早集中在環境保護，之后逐漸延伸至經濟、資源、人口、社會等方面。機場通過制定和實施可持續發展策略、開展可持續發展行動來將該理念貫徹至機場的日常運營之中。按照USFAA的描述，機場的可持續發展主要包括環境可持續發展、經濟可持續發展、運營可持續發展和社區/newsreleases/epa-proposes-first-greenhouse-gas-emissions-standards-aircr/list/567/567/xinwen/2021-03/13/content_55/xinwen/2021-03/02/content_55可持續發展四個部分，最終目標是降低機場的環境影響、維持高而穩定的經濟增長率、以及實現“社會進步”。機場可持續發展的主要考量要素如下圖所示。圖4.機場可持續發展的主要考量要素世界各國以及各大機場已經進行了很多與可持續發展相關的研究與實踐，推出和實行了許多可持續發展的項目、策略和計劃。1.2項目內容及技術路線圖如上文所述，目前中國航空業和機場運營的空氣污染物排放量可能從總量上占比相對較小，但隨著旅客出行量和貨物運輸量的增加，其影響意義可能會隨之增加。北京尤其如此，原因有二：一是北京首都國際機場已躋身全球20個最繁忙的機場之一；二是北京大興國際機場于2019年9月運營，未來年旅客保有1億人次，可與北京首都國際機場相媲美。因此我們認為，北京的兩大國際機場應適時建立一套系統的策略，來進一步降低其空氣質量/氣候影響，并保證其長期的可持續發展。參考國際上其他大型機場在空氣質量/氣候和可持續發展上所做的工作，同時考慮到北京機場的實際情況，此項目旨在為北京兩大國際機場建立起一套可行和有效的空氣質量/氣候和可持續發展策略提供國際經驗的支持。本項目的目標和工作路線如下圖所示。圖5.項目目標和工作路線2.機場空氣質量分析方法概述如前章節所述，對機場的周邊空氣質量進行評估的主要手段包括：建立污染物排放清單、進行空氣擴散建模、以及對機場周邊空氣質量進行監測。本章對機場空氣質量分析的常用方法、工具和特點進行了總結和概括。2.1機場空氣質量分析常用方法及工具2.1.1常用方法目前，已經有很多國家、地區和國際組織推出了進行機場空氣質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發布的《機場空氣質量手冊》、USFAA發布的《航空排放和空氣質量手冊》，以及歐盟環境署（EMEP/EEA）19發布的《空氣污染物排放清單指南》。這三本手冊/指南均提供了機場排放清單的編制方法以及對機場空氣質量進行評估的方法。此外，ICAO的《機場空氣質量手冊》還推薦了對機場周邊的空氣質量進行實時測量的方式方法。以上三種方法雖來自不同國家/地區，但其對空氣質量進行分析評估的核心邏輯以及基本方法都是一致的，僅在使用的工具、參數等具體細節上有所不同。因此，本課題在進行研究時，以ICAO指南介紹的方法為主，并根據USFAA和EMEP/EEA的內容對其中一些方法進行了補充和對比。2.1.2常用工具機場排放源眾多且組成復雜，從零開始進行排放清單編制和空氣質量分析是較為困難的。在實際機場進行空氣質量分析時，往往會借助現有的工具，節約時間和人力，達到較好的分析效果。目前，時間上常用的進行空氣質量分析的工具包括如下幾類：?EDMS/AEDT：航空環境設計工具（AEDT）由USFAA下屬的環境與能量辦公室（AEE）研發，用于對飛機性能進行動態建模來計算排放、燃料使用、噪音并且評估他們相互關系的新的軟件系統。AEDT有能力在單個機場或者區域機場群實現“全行段”和“登機口到登機口”的分析，并且可以更進一步評估更大區域范圍內甚至全國和跨國的機場設施與飛機運行的排放情況。AEDT的前身是USFAA的排放和擴散模型系統（EDMS），是由USFAA在上世紀八十年代中期研發的用來評估機場發展項目大氣質量影響的模型。EDMS/AEDT可以評估機場所有排放源的大氣質量影響。1998年USFAA將EDMS認定為航空源大氣質量分析的唯一指定模型20，并延續至今。EDMS/AEDT中集成了對不同排放源進行排放計算的工具（MOVES、OFFROAD），以及USEPA開發的空氣質量模型AERMOD，是目前世界上最權威的機場空氣質量分析工具之一。?LASPORT：LASPORT是由德國的JanickeConsulting公司研發的機場空氣質量評估工具，最早于2002年發布，也是被ICAO下屬的航空環境保護委員會（CAEP）批準的工具之FAA.gov/about/office_org/headquarters_offices/apl/research/models/edms_model/medRequirement%20for%20Airport%20Air%20Quality%20A一21。LASPORT可以對機場不同排放源及其參數進行定義、編制排放清單，并根據清單進行機場的空氣質量分析。LASPORT最大的特點是使用了自行研發的基于拉格朗日擴散模式的LASAT模型進行空氣擴散模擬。?ADMS-Airport:ADMS-Airport是由劍橋環境研究咨詢（CERC）公司開發的機場空氣質量評估工具22。與以上兩個模型相似，ADMS-Airport也能夠通過其中的EMIT模塊進行排放清單的計算，并進行空氣擴散模擬。ADMS-Airport同樣經過了ICAO-CAEP的批準。?ALAQS-AV：ALAQS是由EUROCONTROL負責開發維護的機場空氣質量模擬工具，是歐洲常用的機場空氣質量分析工具。其模型同EDMS/AEDT中集成的AERMOD相同，使用的是雙高斯分布模型。以上工具是經過ICAO-CAEP批準，并在世界范圍內廣泛使用的工具。各工具的基本特點比較如下來源：http://www.janicke.de/data/lasport/lasport-2.0.pdf來源：https://www.cerc.co.uk/environmental-software/ADMS-Airport-model.html表2.四種常用空氣質量模擬工具的對比模型名稱開發組織主要用途可計算的排放源數據庫污染物機動車排放模擴散模式是否公開AEDT/EDMSUSFAA要求使用的機場空氣質量/噪音模擬工具，適用于所有關的排放和空氣質量評估飛機/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）可購買ADMS-AirportCERC主要用于英國，機場空氣質量模擬和分析結果可滿足政策要求該工具主要進行空氣質量模擬，可外聯至EMIT模型進行排放計算用戶輸入（EMIT模型輸入）EMIT（NOx,PM2.5,PM10,SO2,CO,Pb,苯,CO2,CH4,VOC,Hg）從英國交通部和環境部而來雙高斯分布可購買ALAQS-AVEURO-CONTROL主要用于歐洲，機場空氣質量模擬和分析結果可滿足歐洲政策要求飛機/引擎、APU、GSE、GAV、一部分固定源有所有排放源的排放因子，以及飛行檔案數據（SAE1845）,質量與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，根據德國的VDI3945指南第三部分編譯飛機/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算方法時，也會將EDMS/AEDT對于計算方法的應用和相關的輸入參數進行介紹。當然，由于這些工具的內置參數、排放因子和活動水平等都來自歐美機場的數據，中國機場在使用時可能需要進行一些本地化調整，但這些工具仍然可以作為機場進行空氣質量分析的重要參考。2.2機場排放清單機場排放清單建立的目標包括：1.收集排放信息的同時觀測其趨勢并且進行未來預測；2.根據法律規定對排放進行基準化測試；3.生成擴散模型的輸入數據，用以估算污染物濃度；4.奠定簡歷機場減排項目的基礎。排放清單的計算一般采用自下而上的過程以提高準確性。建立排放清單的主要步驟如下：1.定義通用的清單參數，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.識別已有的排放源；4.從這些源中量化其排放量；5.考慮相關范圍內宏觀問題（區域排放清單）；6.實施質量保證和控制措施（分析數據的不確定度和限制）。2.2.1機場排放源分類機場包括多種不同類型的排放源，不同的排放清單編制方法對排放源的分類不盡相同。表3展示了與機場及航空業相關的排放源。可以看出，這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.機場主要排放源及描述排放源描述飛機主發動機使用航空汽油或航空煤油驅動飛機飛行的發動機飛機輔助動力系統（APU）幫助主發動機啟動，及飛機進近（對準跑道準備降落），滑行，或在停機坪處調整位置時提供動力；同時為飛機的儀表、照明、供暖、供冷、和其他設備供電地面支持設備（GSE）飛機拖車、空氣啟動機、叉車、拖拉機、空調機組、地面動力裝置、行李拖車皮帶裝載機、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等地面交通車輛（GAV）私家車、出租車、網約車、通勤車、大巴等其他點/面源鍋爐、供熱裝置、發電機、融雪器、焚化爐、飛機發動機測試、儲油罐、冷卻塔、涂裝和噴漆操作、除冰和防冰作業、溶劑脫脂劑和沙/鹽堆機場建設建設機械、運輸機械及車輛、建筑工人通勤車輛2.2.2重要定義起飛著陸循環（LTO）根據ICAO的定義，起飛著陸循環中，四個模態階段分別代表了四種飛機運行操作：進近(Approach）、滑行/低速或怠速運行（Taxi/Idle）、起飛（Take-off）和爬上（Climb）。這是飛機實際運行操作的一個簡化，例如：其假設在飛機運行中，起飛過程的動力會在起飛過程結束時突然變化至爬升過程的動力水平，并在隨后爬升至3000英尺的過程中保持不變。雖然與飛機實際運行操作有所不同，但是ICAO排放認證的LTO循環也被用作進行技術比較的參考標準LTO循環。USFAA定義的LTO循環包含了六個階段：進近（Approach）、滑進（Taxiin）、啟動(startup）、滑出（Taxiout）、起飛（Take-off）和爬升（Climb）。各階段的定義如下：?進近：飛機降落過程中啟動降落程序到接觸機場跑道的過程。?滑進：接觸到降落跑道到離開跑道，包括反推進和從跑道到登機口的滑行。?啟動：在登機口時飛機主引擎的啟動（僅適用于VOC）。?滑出：從登機口到起飛跑道盡頭的滑行階段。?起飛：從開始在跑道上加速到輪胎離開地面，包括在空中使用最大推進的升高階段。?爬升：從減小引擎推進度到起飛程序結束或者達到混合高度（3000英尺）。USFAA將ICAO定義中的滑行/低速與怠速運行階段拆解為了滑進和滑出兩個階段，并增加了飛機在登機口的啟動階段。模式工作時間（TIM）模式工作時間（Time-in-mode，TIM）是指在明確的動力條件下，起飛著陸循環中的每個工作模式下飛機引擎的工作時間，一般以分鐘為單位。出于排放認證的目的，ICAO定義了明確的標準起飛著陸（LTO）循環，標準LTO循環適用于高度為915m（3000英尺）以下的飛機運行與操作，如上所述。ICAO設定的參考標準LTO循環的模式工作時間如下表所示。表4.ICAO標準LTO循環下的模式工作時間運行階段模式工作時間（mins）推進力設定（額定推力的百分比）進近4.0滑行和地面低速運行26（滑進7.0，滑出19.0）7起飛0.7爬升85這個參考標準LTO循環適用于大氣混合高度或者逆溫層下的飛機運行。雖然實際的混合高度或因地而異，但其平均高度約為915m（3000英尺），并且模式工作時間是由這個高度推導而得出的。這個高度下的污染物排放會對當地大氣質量造成潛在的影響，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流層底部的垂直混合高度。對北京來說，北京處于北半球中高緯度地區，冬季（12月、1月和2月）的太陽輻射相對較弱，使混合層高度降低，因而導致飛機在爬升和進近階段相對較短。韓博等人對京津冀地區的實際情況包括日最大混合高度的實際數據做了研究23。USEPA也提出了一個修正方法來修正本地化的混合高度進而修正ICAO規定的進近和爬升階段的參考時間，其修正公式如下：2-12-2Tj,app和Tj,c/o分別表示搭載j型發動機的飛機進近和爬升階段實際運行時間（minstj,app和tj,c/o分別表示ICAO規定的航空器進近和爬升參考時間，即4.0mins和2.2mins；HML表示京津冀機場群實際日最大混合高度（m）。排放指數（EI）或排放因子（EF）排放指數或排放因子定義為某種特定引擎單位質量燃料燃燒產生的污染物質量。不同的指南和工具可能會使用不同的排放因子。對于ICAO認證的引擎，ICAO的發動機排放數據庫提供了它們的排放指數，單位為每千克燃料排放的污染物克數（g/kg），其適用的污染物種類包括氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）和碳氫化合物（HC）。EDMS/AEDT中包含了不同品牌和型號的引擎在起飛著陸循環四種工作模式下，一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、顆粒物（PM）、二氧化硫（SO2）和揮發性有機物（VOCs）的排放因子。這些排放因子數據一般是基于ICAO的引擎排放數據庫（EEDB）、生產商數據以及適用于老舊機型的美國環保署USEPA的AP-42排放因子手冊,卷II,第一章而得來的。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聯系起來的代表值。在大多數情況下，這些排放因子是可接受質量的數據的平均值，并且假設是每個污染源種類中設施長期平均數據的代表值。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準。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用，例如判定許可證費用的適用2.2.3建立機場排放清單時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目立項時首先需要考慮的問題。這主要是因為排放清單的編制方法很大程度上取決于排放清單的用途。例如，如果建立排放清單僅僅是為了計算機場的總污染物排放量，則在編制時可采用更直接或簡單的方法；如果建立排放清單是為了評估機場及周邊的空氣質量，則編制方法可能更加復雜。不同的方法所需要的數據精度、人力和物力投入、以及清單的精細程度和準確度都大韓博,孔魏凱,姚婷瑋,王愚.京津冀機不相同。因此，在準備建立排放清單時，一定要首先確認目的，再根據目的選擇合適的編制方法和工排放邊界根據清單編制目的的不同，機場的排放邊界也有所不同。例如，機場為評估減排效果而自行編制的排放清單可能只包括機場邊界內的排放源；而政府機構為評估機場排放對臭氧生成的影響而編制的排放清單則可能包括機場邊界外更廣泛的領域，如周邊的社區、道路等。不同的機場排放源的排放邊界不同。對于航空器產生的排放，根據《環境影響評價技術導則民用機場建設工程（征求意見稿）》24所規定的，機場大氣污染物排放是指“指飛機降落、起飛循環（LTO）過程排放的大氣污染物，高度為地表到大氣邊界層頂部915m高度的區域。”，大氣影響評價范圍中“一級評價根據飛機起降及相關輔助設施排放源中主要污染物的最遠影響距離（D10%）確定大氣影響評價評價范圍。即以跑道、滑行道為中心區域，自邊界外延D10%的矩形區域作為大氣環境影響評價范圍。D10%小于2.5km時，外延距離取2.5km，矩形邊長最大應低于50km。二級評價評價范圍為以跑道、滑行道為中心區域，自邊界外延2.5km的矩形區域。三級評價不需設置評價范圍。”其中一級、二級和三級的界定是依據機場建設所在地對自然和生態環境的影響大小來設定的。對于在機場內活動的其他排放源，如各類地面支持設備、固定源、場內機動車等，按機場企業邊界進行排放估算即可。機場空氣污染最難界定的范圍則是道路交通相關的排放。對于會進出機場的機動車來說，其行程一般可以分為數個階段：1.從某地前往機場（例如職員從家前往機場，或旅客從某地前往機場）2.進入機場邊界后行駛至目的地（例如至職員停車樓，或進站口，這中間可能包括1段或數段短途行駛）3.從目的地離開至機場邊界4.從機場邊界前往某地在討論以上機場機動車的排放邊界時，主要需注意的點是避免重復計算。以北京首都機場為例，1）如果編制的首都機場排放清單將成為北京總污染物排放清單的一部分，那么機場的排放清單的邊界就適合僅限于機場的邊界范圍之內，即行程2和行程3，甚至所有非空側機動車均不包括在內。這是因為會進出機場邊界的機動車可能已經被包括在機動車排放清單之中（取決于該排放清單的編制方法如果兩個清單均對這部分車輛的排放進行計算，則會造成重復計算。2）如果排放清單是為了對機場及附近敏感區域進行空氣質量分析，那么應該至少包括機動車的行程2和行程3，可能還需要包括行程1和行程4中一些影響范圍內的短途行程。3）如果排放清單的目的是討論首都機場對北京市排放的貢獻，或者預估機場對北京市未來排放的影響，或者作為機場減排策略的數據基礎，那么排放清單就可以包括所有進出機場的道路機動車的全程排放。當然，由于行程1和行程4的組成非常復雜，實際操作時可采用簡化版模型，例如對于旅客從北京市來往首都機場的行程，可根據旅客分布的數據，將起點和終點分成片區，進行近似計算。而對于機場的碳排放，一般可根據排放源的性質分為三個范圍（Scope）。范圍一包括由機場運營者負責的排放，例如機場機動車和發電站；范圍二包括機場運營者購買的非機場內產生的能源；范圍三/zhxx/201910/W020191009538548300811.pdf包括所有由非機場直接控制的利益相關方（如航空公司、物流公司等）擁有或控制的排放，包括：機場區域內的飛機活動排放、設備排放、機動車排放等，范圍三排放通常會達到總碳排放的80%以上，如下圖所示。圖6.機場碳排放的計算邊界及貢獻此外，根據《中國民用航空企業溫室氣體排放核算方法與報告指南》25的定義，“機場企業”是指“民用機場具有實際運營權的具有法人（或視同法人）資格的社會經濟組織”，因此企業層面的核算邊界應包括以企業法人為邊界的所有與生產經營相關的排放。民用航空企業（機場航站樓）的核算邊界是指機場企業正在運營的航站樓固定設施（不含自備電廠或能源中心）產生的二氧化碳排放，包括化石燃料燃燒導致的二氧化碳排放、消費電力對應的二氧化碳排放、消費熱力對應的二氧化碳排放。其中，航站樓包含樓內商戶，不包含APU的橋載設備以及電動汽車充電設施消費電力對應的二氧化碳排放。如有自備電廠（或能源中心）自行發電需要同時填報自備電廠補充數據表。這個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（如機場商戶）的排放，但不包括絕大部分由航空公司、三方車輛等帶來的范圍三碳排放。除進行環境影響評價之外，碳排放清單與空氣污染物排放清單一般是分別編制的。但是如果需要協同編制，則需要考慮不同清單中不同排放源的特點，及不同清單的排放邊界的區別。對于大部分空氣污染物的排放源，比如GSE、GAV、飛機LTO排放、固定源排放等，碳排放和空氣污染物排放計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，可以較為輕松的進行協同計算。但碳排放清單有部份對全生命周期GHG的考量，比如電力消耗、飛機巡航段排放、場外廢水、固廢處置等，不在空氣污染物排放清單的編制邊界之內，因此需要單獨進行計算。下表總結了不同GHG排放源和對應的空氣污染物排放源，可作為協同編制的參考。/xxgk/zcfb/tz/201311/W020190905508187976253.表5.GHG排放清單中排放源與相應空氣污染物排放源的對照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同考Scope1:機場直接排放機動車（空側道路機動車、機械、GSE）機場運營方空側移動源GSE是建筑（汽油、柴油、煤炭消機場運營方固定源固定源/面源是緊急發電機機場運營方固定源固定源/面源是消防訓練機場運營方固定源固定源/面源是機場運營方過程排放固定源/面源是現場固廢處理設施機場運營方過程排放固定源/面源是現場廢水處理設施機場運營方過程排放固定源/面源是其他由機場控制的排放源機場運營方過程排放固定源/面源是制冷劑機場運營方過程排放固定源/面源是Scope2:機場購買能源機場直接購買的電力機場運營方能源無否機場直接購買的熱能機場運營方能源無否Scope3:與第三方活動相關的排放飛機LTO排放租戶/第三方航空器飛機主引擎是飛機巡航段排放租戶/第三方航空器無否飛機APU排放租戶/第三方航空器APU是飛機引擎啟動排放租戶/第三方固定源飛機主引擎是機動車（空側道路機動車、機械、GSE）租戶/第三方空側移動源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/租戶購買的電力租戶/第三方Energy無否電力傳輸和分配損失租戶/第三方Energy無否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同考第三方/租戶購買的熱能租戶/第三方Energy無否緊急發電機租戶/第三方固定源固定源/面源是消防訓練租戶/第三方固定源固定源/面源是租戶/第三方過程排放固定源/面源是場外/三方固廢處理設施租戶/第三方過程排放無否場外/三方廢水處理設施租戶/第三方過程排放無否其他由三方控制的排放源租戶/第三方過程排放固定源/面源是制冷劑租戶/第三方過程排放固定源/面源是機場建設租戶/第三方過程排放建設源否機動車（三方/租戶員工及訪客通勤）租戶/第三方陸側移動源GAV是機動車（機場員工通勤）機場運營方陸側移動源GAV是私家車/出租車公共陸側移動源GAV是巴士/轉運機動車公共陸側移動源GAV是鐵路公共陸側移動源其他是渡輪公共陸側移動源其他是如上所述，確定排放邊界最重要的首先確定排放清單的編制目的，只有根據目的確定邊界，才能做到不遺漏、不重復，最大限度地發揮排放清單的作用。清單的復雜程度一般而言，編制排放清單有三種復雜程度不同的方法，如下表所示：表6.三種不同復雜程度的排放清單的編制方法及其特點特點簡單方法進階方法復雜方法復雜性僅需要機場的基礎知識和數據；大量參考現有的經驗排放因子和活動水平進行估算；計算方法簡單直接需要掌握進階的機場知識和數據；需要機場特定的活動水平和排放因子來進行計算；計算方法相對復雜需要對機場有全面和細致的知識；需要大量與機場和機場所有航空器相關的活動水平數據和排放因子；計算水平復雜，可能需要模型等的支持準確性一般比較保守準確性好準確性非常好置信水平低適中高實際確定清單復雜程度時，除考慮清單編制的目的外，還需要考量可用的數據以及清單編制能夠投入的資源。對于不同類型的污染源，根據以上條件的不同，可以采用不同復雜程度的編制方法。例如，某機場對航空器的活動水平的記錄較全面，而對道路車輛的數據較少，則可考慮使用進階方法計算航空器的排放，而使用簡單方法進行道路車輛排放的計算。當然，由于簡單方法基于經驗數據，可能與實際活動和排放水平誤差較大，因此如果想要獲得較為準確的排放清單，建議機場至少采用進階方法以上的復雜程度進行排放清單的編制。污染物種類機場產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估機場排放對周圍社區人體健康和環境生態的影響。此外，CO2作為首要的溫室氣體也常常被包括在排放清單中。清單質量控制由于編制機場排放清單需要進行大量的工作，最終的清單往往會有其局限性。為保證最終清單數據的可靠性，在清單編制過程中和編制完成后需要對清單進行質量控制。質量控制過程一般包括如下幾個?記錄缺失信息：清單編制過程中有時會由于數據不足而采用簡化手段或進行假設。這種情況下，需要對這些條件進行記錄，并評估這些手段的合理性；?評估誤差：根據數據的獲得方式（實際測量、計算值、估算值）對數據的誤差進行評估，一般通過計算誤差棒（ErrorBar）等方式呈現；?評估透明度和可追溯性：為了保證排放清單的質量，以及避免清單之間的數據重疊，清單編制所使用的數據源和方法需要被準確的記錄和引用；?驗證數據：最終的計算結果應該通過一個合理的質量控制系統進行驗證或交叉檢查，例如將計算結果與類似的規模的機場的排放清單數據進行對比。編制未來年的排放清單有時，排放清單也會對未來年份的排放進行預估。編制未來年的排放清單時，需要以基準年的排放清單數據為基礎，仔細的評估未來年機場各排放源活動水平和排放因子的變化。這些評估往往要求編制方對機場運營、市場變化、政策趨勢等有全面的理解和掌握，難度較高，因此在本報告中不再過多描2.2.4機場各排放源排放計算方法概述航空器/引擎排放航空器的排放主要來源于引擎中燃料的燃燒，其產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氫化合物（即VOC）、顆粒物（PM）以及其他的示蹤物（TC）26。有一小部分的揮發性有機物和顆粒物被視為有毒大氣污染物（HAPs），根據USFAA的估算，飛機引擎的排放大約有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%的飛機引擎排放時產生于機場的排放和飛機起飛著陸循環過程，而剩下的90%則是來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，二氧化碳是碳氫化合物燃料如汽油、航空煤油和柴油等完全燃燒的產物。水蒸氣是另一個燃料完全燃燒的產物。氮氧化物是當空氣通過高溫/高壓的燃燒環境時，空氣中的氮與氧結合產生了二氧化氮3。碳氫化合物和一氧化碳的排放主要來源于引擎燃料的不完全燃燒。硫氧化物的來源則是由碳氫化合物燃料中的硫燃燒生成。此外，不完全燃燒還會產生顆粒物，細小的顆粒物（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所生成，是光化學煙霧的主要成分。宏觀來說，建立排放清單的計算方法可以概括為飛機活動乘以相應的排放因子。首先計算一個LTO循環中一種飛機/引擎組合的排放，再依據總的飛機/引擎組合數和總的LTO循環數進行加和。然而，如節所述，實際計算飛機主引擎排放時有三種不同復雜程度和準確程度的方法。其中，簡單方法是估算飛機引擎排放的最基本的方法，需要的數據輸入量最少，不確定度也最高，一般使用可以輕易得到的公開信息和數據。進階方法反映了有關飛機類型、引擎類型、排放指數的計算和模式工作時間所需的更高的精度水平，這種方法機場需要相關信息或者合理的假設，部分數據更難獲得。該方法反映了當地條件與飛機性能計算的結合，使得飛機主引擎的排放計算更加準確，但是總的計算結果還是偏保守。最準確的方法是復雜方法，反映了真實的飛機排放，需要大量的數據并且可以提供最高的準確度。該方法使用真實的飛機/引擎操作性能數據而不僅僅是LTO循環的認證數據。使用該方法通常會需要非公開數據和模型并且需要用戶進行高層級的分析。根據ICAO的建議，當排放清單涉及到特定機場影響飛機操作的政策時，應盡量避免使用簡單方法，而應根據最完善的可得數據選擇進階方法或復雜方法進行計算。下面列出ICAO的三種計算飛機主引擎排放的方法。ICAO計算引擎排放的簡單方法，如公式3-1所示：Eij=∑(TIMjk?60)?(FFjk)?(Eiijk)?（Nej）3-1其中:TIMjk為機型j在模式k下的工作時間，單位為mins；ICAO計算引擎排放的進階方法，如公式3-2所示：Eij=∑(TIMjk?60)?f（FFjk,EiijkorThrustjk,Condj,Nej）3-2其中:TIMjk為機型j在模式k下的工作時間，單位為mins；Nej為機型j上引擎數量，考慮在滑行操作下不使用Condj為機型j運動過程中的環境條件（如：前進速度、高度、壓力、溫度、濕度）；ICAO計算引擎排放的復雜方法，如公式3-3所示：Eij=∑(TIMjk?60)?f（FFjk,EiijkorThrustjk,Condj,Nej）3-3復雜方法的計算公式和進階方法一樣，但是復雜方法需要采用真實的且提煉過的數據，這些數據一般來自實時的測量、性能信息報告或者復雜的電腦模型的輸出結果。更進一步的，這些信息可以用來明確飛機艦隊真實組成信息，包括飛機類型和引擎的組合、模式工作時間、推力水平、燃料流量，以及在地面運行和起飛的所有階段的操作的內燃機運行狀況。復雜計算方法中常需的信息包括：?不同飛機和引擎組合在不同負載、路徑、和氣象條件下的模式工作時間；?不同飛機和引擎組合在不同氣象條件下反向推進部署的測量；?機場氣象條件，特別是飛機和引擎組合的性能受到氣象條件的影響時；?引擎測試的頻率和類型；?飛機拖車牽引操作的頻率；?機場基礎建設和限制（如飛機跑道長度）?反向推進操作中的節流閥設置的典型的或者真實的數據；?真實的飛機\引擎組合配置數據；?真實的燃料流量數據；?真實的引擎類型低速和怠速運行速度；?進近、起飛和爬升階段中節流閥設置的典型的或者真實的數據；?進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的進階/復雜方法的計算方式是一致的，如公式3-4和3-5所示。3-4其中:TIMjk為機型j在模式k下的工作時間，單位為mins；公式3-4（每種機型在一個起飛著陸循環中的排放計算）用來計算每個飛機和引擎組合在每個起飛著陸循環中的每種模式下NOx、CO和VOC的排放。如果一架飛機有多個引擎，那么就用該公式乘以這種機型上使用的引擎數量。Ei=∑j（Eij?LTOj）3-5其中:公式3-5（所有機型所有飛機的排放計算）用每種機型每個LTO循環的排放量乘以總循環數而得到所有機型所有飛機的總排放量。對于鉛的排放計算，可以參考USFAA手冊中提到的方法，該方法一般適用于通用航空活塞驅動飛機的加鉛航空燃料，每個起飛著陸循環的鉛排放用公式1-3計算。其中:EPb為所有活塞引擎飛機的鉛的總排放，單位為短噸（shorttons）；由于ICAO的發動機排放數據庫（EEDB）中并不包括顆粒物的排放指數等數據，因此飛機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信息，但目前大多數的噴氣發動機的排放的顆粒物為超細顆粒物（UFPM，即直徑小于0.1微米的顆粒物）。其中非揮發性顆粒物直徑一般為0.02-0.06微米，揮發性顆粒物直徑一般為0.001-0.015微米。USFAA的估算方法與ICAO的《機場大氣質量手冊》27中所述的方法相同。以上是對各種復雜程度不同的計算方法的介紹。這些方法為排放清單編制工具和模型提供了基礎框架，而實際排放則通過模型內置的排放因子/活動水平數據庫或用戶自身輸入進行計算。以AEDT為例，AEDT方法中飛機引擎的排放計算類似于ICAO的進階方法。即：飛機主引擎的排放取決于操作的數量（如：起飛和著陸）；飛機/引擎組合的特征（如：飛機類型、引擎數量和起飛重量）；飛機引擎運行特征（如：燃料流量和排放因子）以及飛機的模式工作時間。在機場進行排放計算時，可以直接使用現有的模型和工具，也可以根據計算公式自行計算。活動水平飛機主引擎的活動水平數據一般參考現有的模型、工具和數據庫。以飛機操作數據為例，在AEDT中，飛機的操作根據使用目的分為以下四類1）空中運輸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輸以外的民用航空活動，包括從事工業、農業、林業、漁業和建筑業的作業飛行以及醫療衛生、搶險救災、氣象探測、海洋監測、科學實驗、教育訓練、文化體育等方面的飛行活動。每個類別的飛機的類型和數量都不一樣，而且都和所在地機場的情況息息相關。下表中列舉了以機場為單位的現行和歷史上的飛機操作數據。表7.飛機操作輸入數據源數據來源描述TerminalAreaForecast（TAF）航站樓區域預報對國家機場集成系統計劃（NPIAS）中的在用機場航空活動進行預報。/main/taf.aspTheOperationsNetwork(OPSNET）操作網絡提供機場活躍等級（不同類別），USFAA擁有所有權，需注冊用戶方可使用。/opsnet/sys/Default.aspAirCarrierStatisticsDatabase（T-100database）空運數據庫（T-100數據庫）自1990年以來的數據，可提供月度、季度和年度數據