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一、 引言
20世紀以來,為了調動地方發展經濟的積極性,財政分權在世界各國普遍施行。在財政分權體制下,一方面,地方政府對區域居民公共產品等偏好具有信息優勢,更有利于經濟效率的提升和地方基礎設施供求狀況的優化,促進地方環境投資增長(Oates,1972、1977;Adams,1997;Tiebo-ut,1956)。另一方面,財政分權正面激勵效應的發揮需要充分健全的配套機制,如社區民主、地方自治等訴求表達和監督機制,但現實中大多數國家難以滿足,尤其對民主法制尚未健全的發展中國家而言,財政分權信息表達傳遞渠道不暢,地方政府尋租現象嚴重,導致財政分權的“激勵扭曲”,種種制約因素造成了嚴重的環境污染問題(Felbinger,1984;Frisken,1991;Treisinan,2002)。
1994年中國實施的分稅制改革以及我國“晉升錦標賽”的地方官員治理模式,刺激了地方經濟的競爭性發展,為中國經濟持續快速增長提供了強大動力(Qian & Rol-and,1998;Blanchard & Shleifer,2000;張軍等,2007;周黎安,2007)。但是財政分權體制的激勵扭曲,引致地區間稅收競爭,使得地方政府為吸引外部資源以及企業投資而放松環境規制,極大忽視區域居民對環境公共產品的強烈偏好,導致“三廢”快速增長、環境容量超載,事實上加劇了我國整體環境的污染程度。
二、 文獻綜述
諸多發達國家財政分權體制改革實踐較早,對于財政分權下的環境污染內在機制的研究也較為成熟,主要從財政分權與地方環境規制、財政分權下的越界污染等方面進行闡述,國內研究主要從財政分權下的激勵扭曲角度看待財政分權與環境污染的相關問題。
對于財政分權與地方環境規制問題,Felbinger(1984)和Frisken(1991)發現,區域間經濟發展的競爭行為,不僅造成環境基礎設施的供給不足以及無效率,還會帶來工業的重復建設以及粗放型經濟發展模式,使得政府進一步降低區域環境標準。Lopez和Mitra(2000)認為財政分權下的政府尋租行為,也會使得區域環境質量下降。Sigman(2007)指出,財政分權體制下,政府受到稅收分成的激勵弱化了對環境污染的控制,中央或者地方政府不愿內化外在的污染成本,對環境質量改善不顯著。但Oates(1972,1977)、Brennan和Buchanan(1980)研究均認為財政分權會帶來地方競爭效應,地方政府將被迫提高環境等公共產品的供給效率。
對于財政分權下的越界污染問題,Adams(1997)、Helland和Whitford(2003)、Sigman(2005)認為,邊界污染問題隨著財政分權程度的提升而越發嚴重。一方面,與各州及地方政府受稅收等體制約束對環境治理的投資不足有關。另一方面,各州政府面臨政治投票與稅收的取舍問題,這涉及到受污染影響的區域居民與污染企業之間的選擇與平衡,因此對于邊界上的污染,地方政府往往采取放縱的態度。
對于財政分權下的激勵扭曲問題,國內諸多研究發現財政分權使地方政府官員的努力向經濟增長這一維度傾斜,造成地方政府短期行為嚴重。一方面,財政分權的改革降低了地方政府對環境管制的努力,從而對環境質量產生了較大的負面影響(楊瑞龍、章泉、周業安,2007)。沈坤榮、付文林(2006,2012)認為財政分權不當會加劇區域間的稅收競爭,導致地方政府對環境等公共產品的偏好降低、投資顯著不足,環境污染加劇。另一方面,財政分權下的稅收競爭使得政府干預以及政企交易增多,進一步加劇了地方環境污染程度。張功富(2013)通過省際面板數據和重污染行業上市公司數據實證分析指出,地方政府會以"區域競次"來吸引制造業投資,這種高能耗、高污染的發展模式嚴重影響區域環境質量,加之政府的不適當干預,企業的環保投資并未有效增加。郭志儀等(2013)認為,財政分權程度越高,在經濟增長中地方政府能獲得更多的稅收,而工業污染則越加嚴重,其中政企間的尋租交易進一步加大了地區工業“三廢”的排放量,此外產業結構的轉型升級起到抑制地方環境污染作用。
因此,在結合國內外已有研究的基礎上,本文將對美國、日本以及印度等國家的財政分權與環境污染的歷史經驗和相關問題進行回顧和闡述。在借鑒國際經驗教訓基礎上,對我國財政分權體制下的環境污染問題提出相應對策。
三、 各國財政分權體制下的環境污染分析
1. 美國財政分權與環境污染。20世紀中葉以來,美國逐漸演變成財政分權式的聯邦制國家。反映聯邦政府財政分權指標的集中率呈現下降趨勢,地方政府的財政支配比率也逐漸下降,財政分權程度呈現上升趨勢。其中1992年美國聯邦政府財政支出占比為53.9%,州政府20.1%,地方政府占26%。1970年~1990年,美國經濟年均增長將近9%,化石能源的大量使用以及重化工業的發展壯大,使得同期美國的環境污染嚴重,對經濟社會造成了巨大損失。
(1)對地方環境基礎設施投資支出的約束效應。第一,在聯邦集權制的財政分權體制下,聯邦中央政府通過掠奪式的行為,收繳州與地方政府大量財政收入,但是把支出責任轉移給地方政府,并未與財政收入相匹配,這無疑增加了地方政府的財政收支壓力,增大了縱向的財政差異,造成公共資源的供給短缺。其中,1958年全國對市政排污系統的投資至少短缺69億元,各州對地方排污管道的需求通常漠不關心。第二,地方政府的換屆效應與中央政府的宏觀調控不一致,加大了區域財政收支差異,導致地方政府與中央政府擴大公共開支的意愿相違背,進而對環境公共產品供給造成約束。按照1982年不變價格計算,美國用于污染的消除以及研究開發支出均呈現下降趨勢,分別由1979年的58.5億美元和0.9億美元,逐漸降低到1986年的45.4億美元和0.2億美元。第三,在財政分權下,環境規制意味著中央或者地方政府需要內化外在的污染成本,但由于受到稅收分成的激勵,各州與地方政府進行環境規制的動力弱化,地方政府公共支出低效、環境標準降低,加劇了環境污染程度。
(2)以重化工為主導的產業結構固化,導致財政分權下的環境污染進一步加劇。重化工業意味著高投入、高消耗和高污染。1970年美國重化工業率高達57.4%,重化工業的快速發展帶動了產業結構重工化以及單位GDP能耗增高。以鋼鐵工業為例,20世紀50年代美國鋼產量超過全球的一半,1973年美國鋼產量達到創歷史記錄的13 680萬噸,對資源和環境造成了巨大壓力。同期,美國大型工業城市再次出現嚴重的煙塵污染與光化學煙霧污染。
再次,轉移支付機制約束了污染的防治。一方面,在聯邦制的財政分權轉移支付機制中,地方政府對州政府補助金存在極大的依賴,地方政府財政總支出有三分之一依賴于地方政府的轉移支付資金。1975年~1976年,美國地方政府的預算赤字達到33億美元,財政赤字極大地約束了地方政府的公共產品支出。以圣路易城為例,1967年~1978年聯邦的轉移支付從1%提高至55%,加之轉移支付主要用在社會保障項目,而公共福利所占比例一直不超過7%,這直接造成環境基礎設施的投資不足。另一方面,轉移支付機制未能解決越界污染問題。由于越界污染的治理成本和收益歸屬于不同州政府,轉移支付機制只是對本州的公共財政支出有直接的補充和調節作用,因而對環境污染治理的激勵不足,使得單向外部性的越界環境污染問題尤為突出。例如,位于州邊界的工業企業的污染排放量比位于州內部的企業的排放量更高,以及州內河流的水質明顯比跨州河流的水質更好(Sigman,2004)。
2. 日本財政分權與環境污染。日本經濟在戰后的1955年~1973年期間年均增長9.2%,一躍成為資本主義國家中僅次于美國的第二號經濟大國。截至1970年,日本重化學工業化率達到62.4%。同期,日本從平衡預案的財政政策進入了赤字預算的財政政策,企業普遍實行低稅率,造成財政收入以及支出規模偏小。財政政策調整與產業結構演化,使公害問題和自然環境破壞問題十分突出。1960年~1970年,日本實際國民生產總值增長了1.9倍,而產業公害索賠受理案件數和酸化物產生量卻增長了5倍和2.5倍。
(1)財政分權約束了污染防治投資。日本財政分權改革始于1949年的“夏普勸告”,主要是實行分稅制的財政體制,各級政府間有獨立稅源,明確劃分中央、都道府縣、市町村的事權,并且削減了中央政府的財政支出,實行地方平衡交付金制度(石見豐,2004)。1955年實施地方交付稅制度,降低地區補助負擔金,同時地方債相關費用也由地方稅繳付,使得地方財源受到進一步的約束,國庫支出金、地方債和地方交付金之間的相互影響變得更加強烈。此外,福利國家理念增加了地方自治體支出的責任,增大了部分地方政府財力負擔,必須依靠中央轉移支付才能進行有效的公共支出,導致政府財政支出結構中環境基礎設施投資嚴重滯后于民間投資。以城市下水道設施等環境公共產品供給為例,截至1966年日本城市人口中實際使用下水道的人數只占6%,直到1971年使用下水道的人口也僅有20%,加劇了城市河流與市郊海濱污染程度。
(2)產業結構重化導致污染加劇。日本財政分權體制刺激了地方發展經濟的積極性,重化工產業高速發展使大氣污染等環境問題在原有的四大工業地帶和太平洋條形地帶集中爆發。1957年~1967年,重要城市二氧化硫污染程度急劇上升,典型案例是“四日市公害”。四日市當時建成的三座石油化工聯合企業,排放了大量硫氧化物、氮氧化物和飄塵,造成嚴重大氣污染,截至1972年全市確認812人因此患哮喘病。針對污染,日本根據每個核定的污染地區的不同情況和“煤煙發生設施”的不同種類制定出不同的排放標準,都道府縣知事可以勒令排放超標企業進行結構改革。但是由于受到地方交付稅制度的約束,地方政府以增加稅收為主要目標,對環境等公共基礎設施的供給積極性不高,對區域內重污染企業的轉型動力不足。
(3)中央轉移支付制度弱化了地方對環境污染的干預。一方面,中央轉移支付機制下,地方政府在與中央政府共同承擔的公共產品供給的事務往往傾向于減少投資,在中央政府的轉移支付使用上,往往產生“道德風險”問題,使其轉為其他的特定地方政府利益,造成政府對環境投入的缺口不斷擴大。1967年~1973年,全國環境保護相關預算增長了5倍,而國家預算只增長了1.8倍。另一方面,日本在地方授權上采取法律授權,使得地方財政權限保障受制于中央,進一步限制了地方政府自主性治理能力的發揮。地方的公共投資傾向于產業布局建設,進一步約束了環境衛生等公共基礎設施的投資和支出,1955年~1960年環境衛生投資占行政投資支出僅有3%~5.6%。
3. 印度的財政分權與環境污染。1992年印度實施財政分權改革,使得邦、鄉以及城區政治實體之間形成等級分明的財政分權改革體系。在稅收體制方面,區別于其他財政分權體制的聯邦、邦以及地方三個層級財政稅收體制層次,印度在財政分權中僅分為聯邦以及邦兩級,但是在稅收體制的設置很不合理,稅收種類散亂,而且聯邦占據大部分的稅收份額,歸于邦政府的份額較低,同時邦間設置的貨物稅嚴重阻礙了印度的貿易發展,進而對邦政府的稅收形成了進一步約束。
(1)財政分權造成地方政府財權與事權嚴重不匹配,降低了公共支出的效率。在分權的過程中,地方政府面臨事權過大,財權過小的狀況。在財權與事權的嚴重失衡狀態下,邦政府稅收收入不足以支付事權所需支出,造成邦政府通過借貸等預算外途徑解決日趨嚴重的財政赤字問題,造成了地方政府預算外債務增多,進一步降低了對環境等公共支出的效率和水平。此外,由于大部分的邦政府保留了實質性的管理權和財權,進一步束縛了第三級財政的自主性,加劇了環境基礎設施的供給短缺狀況。
(2)轉移支付機制不健全,加劇了地方政府財政公共支出的壓力與約束。一方面,在較為完善的轉移支付機制中,轉移支付的數額應該由既定制度決定,既能解決財政支出的逆向選擇問題,又能彌補地方政府財政赤字,確保公共支出符合要求。但是印度復雜的轉移支付機制(一般依靠政府間的談判決定,缺乏相應的制度規定),使得對地方政府的轉移支付的數額存在較大的波動,加劇了地方政府的公共支出短缺狀況。另一方面,由于聯邦政府對地方政府財政狀況的了解不足,使得轉移支付與地方需要嚴重不匹配,造成轉移支付的資金低效率配置以及浪費。其中轉移支付的分配比例指標主要基于各邦的經濟指標,對各邦間的財政赤字重視不足,使得各邦間的財政狀況進一步惡化,加之邦對下級政府轉移支付的不足,進一步加大了各地方政府環境公共產品的投資短缺。
四、 國際經驗對我國財政分權下環境污染問題的啟示
1. 借鑒國外環境保護稅,有效降低環保收支的財政約束。環境保護稅是國家為加強環境保護而開征的稅種,是庇古稅在環境領域的體現,這也極大地降低了財政分權對地方政府環境支出的約束。其中國外對環境保護稅類別主要分為一般環境保護稅與國際貿易中的環境稅,1972年美國開征二氧化硫稅、1981年德國開征水污染稅、2007年日本開征環境稅等等。環境保護稅的征收,不僅有效控制了企業環境污染,以及國際貿易中環境污染的轉移行為,也為政府的環保支出提供足夠的保障。據此,我國可充分借鑒國外的環境保護稅體制的設置,有效降低我國環保支出的不足。
2. 健全居民偏好表達訴求機制,發揮地方政府信息優勢。在環境保護方面,工業企業利益群體偏好與居民利益偏好存在較大的分歧甚至沖突,需要政府進行環境管制。借鑒日本民間團體積極參與對地方環境保護的經驗,健全居民訴求的表達渠道,使得地方居民的環境偏好與政府的環境規制與公共產品的投資相吻合,從而極大地改善區域環境狀況。此外,由于地方政府對區域內居民的環境偏好的信息具有相對優勢,因此,在轉移支付方面要充分考慮和平衡地方政府公共產品支出的區域差異和支出需求,進而有效提升地方政府公共產品的供給質量和效率。
3. 構建有效的環境保護支出機制。在財政分權體制下,美國環境保護在政府、企業以及社會公眾三者形成了有效的環境保護支出機制,形成了“共同但有區別的責任”。首先,政府的環境保護支出在聯邦政府、州政府和市縣政府進行了有效分配,聯邦政府的國家環保局(EPA)不僅進行宏觀環保投入,而且還可以對州及各地方政府的環保支出進行有效的調控。其次,企業的環保資助、環保補償等機制也相對健全。再次,非盈利機構、社區等也是環境保護的重要動力來源,對環保投資金額巨大。因此,對于我國財政分權下的環境污染而言,要積極構建有效的環保支出機制,引導社會公眾團體參與到環境保護投資中,為環境治理與保護提供堅實的群眾基礎。
4. 采取稅收減免,促進環境保護和研發投資。從稅收激勵角度來看,主要可采取稅收減免與稅收優惠等措施,為地方政府的環境保護行為創造激勵,降低財政分權下稅收等對地方政府的約束。一方面,可充分借鑒國外的研發和技術創新的稅收抵免政策,從而有效刺激企業與政府機構對環保研發的支出;另一方面,該政策可大力促進環境保護方面的投資,對于環保有形資產的投資中,稅收的減免往往會影響企業環境設備的安裝與購買,從而有效降低企業環境污染程度。
參考文獻:
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中圖分類號:X501文獻標識碼: A
1.前言
由于城市人口密集程度不斷增多,生產活動持續加劇,城市大氣污染日漸嚴重,城市面臨著更大的環境壓力。當前城市大氣問題已經成為一個不可逃避的問題,并成為各級政府社會管理的首要任務。因此,保護大氣環境,特別是保護大氣環境問題,降低城市環境污染,促進城市經濟和環境和諧發展,是政府面臨的重中之重的任務。
2城市大氣污染的危害性和現狀剖析
2.1城市大氣污染危害性的具體表現
城市大氣污染既有微觀污染和宏觀污染之分。微觀污染是指城市居民住房內和住宅環境的大氣污染給城市居民帶來的危害。例如:家具材料和室內裝飾材料散發出的甲醛、酚、乙烯等有害性氣體,對城市居民居住的小氣候產生環境污染,甚至造成人員傷亡。宏觀污染是指整體城市大氣污染對城市氣候的危害。城市大氣污染直接影響著城市的氣壓分布和大氣的穩定度。例如:近些年來,由于城市大氣環境污染造成的酸雨、酸霧以及城市頻發的暴雨等現象。
2.2我國城市大氣污染現狀剖析
據2011年中國環境狀況公報顯示,我國空氣質量達到國家一級標準的城市僅為3.1%,二級標準的為85.9%,三級以及劣三級標準的城市為11%。吸入顆粒物年均濃度打到或優于二級標準的城市占90.8%。劣于三級標準的城市為1.2%。污染較嚴重的主要分布在、重慶市、云南省等省份。在全國113個環保重點城市中,環境空氣質量達標的城市比例為84.1%。與前幾年相比較,均得到了較大的改善,整體上逐年好轉。但是,由于人們環境保護意識淺薄,能源結構單一,目前的環境質量還很難滿足經濟的發展,城市環境質量依然很脆弱,局部地區環境污染非常嚴重。
由空氣質量可知,我國空氣質量與國際標準還存在著非常大的差距。隨著我國城市化步伐的加快,城市人口將進一步密集,城市污染將更加嚴重。
3治理城市大氣污染的途徑
隨著城市大氣污染越來越嚴重,甚至有惡化的可能性,治理大氣污染已成為人們共同關注的問題。在此,我們可以從以下途徑來治理大氣污染:
3.1通過法律手段治理大氣污染
由于法律具有規范性、穩定性、強制性和指導性,所以在環境管理中是一種重要的手段。為了能夠更好地治理大氣環境污染,我國先后頒布了一系列的法律和標準,為城市大氣環境管理與防治提供了重要的法律手段。例如:《中華人民共和國大氣防治法》、 《大氣污染物綜合排放標準》、 《汽車尾氣排放標準》、 《工業鍋爐煙塵排放標準》、《環境空氣質量標準》等等。目前我國城市大氣污染日益嚴重,因此要采用法律措施來治理。
3.2通過完善管理體制機制治理大氣污染
治理大氣污染是一項系統的工程,應該協調各有關部門,動員全社會的力量來完成這項巨大的工程。第一,環保部門應統一監督,嚴格管理和治理;第二,建設部分要加強基礎設施的規劃和建設,提升城市綜合治污能力和水平;第三,發改委等相關部門做好項目規劃和審批工作,切實抓好大氣環境污染治理工作??偠灾?,各部門要相互協助,齊抓共管,努力做好大氣環境治理工作。
3.3通過科技進步淘汰落后工藝和產能治理大氣污染
防治工業廢氣污染,淘汰落后的工藝和設備,采用新工藝和清潔能源,最大幅度的減少能源和能源浪費。從根源上減少污染物的產生和排放,減少不必要的資金投入。禁止在擴建、改建、新建中使用落后的生產工藝和設備,對超過年限的生產工藝和設備進行取締。要進一步加強大氣污染防治技術的應用和推廣,采用大氣污染紡織的使用新能源、新技術、新材料。改良人們能源消費結構,提高使用液化氣、電力以及燃氣等清潔能源的消費比例。
3.4通過教育手段治理大氣污染
在我國傳統的粗放型經濟中,只看重經濟發展,而忽略了環保問題。絕大數企業部門在組織生產中,只從發展經濟觀點出發,不考慮對環境的影響,有的甚至以犧牲環境為代價來謀取經濟的發展,從而,在一定程度上對城市生活環境造成了破壞。然而,大氣環境作為人類賴以生存的不可再生資源,一旦遭到破壞將付出血與淚的代價。令人遺憾的是,在現實生活中,長期以來這種觀念并沒有被完全的理解和認識。因此,我國應當從教育出發,借助教育推廣環保知識,增強市民的環保意識,改善城市環境質量。
3.5通過經濟手段治理大氣污染
借助經濟手段治理環境即是依照經濟規律的客觀條件,合理利用信貸、利潤、價格、稅收等經濟杠桿的作用,來治理環境問題。對凡是造成污染的企業,都必須承擔污染治理的責任,對違規的企業進行處罰,收取污染治理費。事實上,人們認為環境資源是無價的,取之不盡、用之不完的,造成人們對大氣資源的有限性和稀缺性認識欠缺,這也是環境問題日漸嚴重的經濟根源。從目前我國城市大氣污染的現狀和企業實狀來看,借助財政、金融、稅收等經濟手段來幫持環保產業和無害企業是非常有力的。
4.科學規劃城市,建設生態環保家園
4.1科學規劃城市建設發展
關于城市的建設,首先,嚴格控制大城市的規模;其次,合理規劃城市工業布局,充分利用地理環境、大氣風向等自然因素。
4.2建設生態城市
植樹造林對治理大氣污染有其重要的作用。第一,建設森林城市,提高植被覆蓋面積;第二,建設生態居民區,打造綠色家園。
5.結束語
城市大氣污染治理是一項長期的任務,改善城市大氣環境質量需要采取多種治理途徑,只有這樣才能綜合防治環境污染,建設和諧美好的城市家園。
【參考文獻】
[1]向敏,韓永翔,鄧祖琴.2007年我國城市大氣污染時空分布特征[J].環境監測管理與技術,2009(3).
中圖分類號X5 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)71-0071-02
近年來我國經濟增長速度平穩,由于有了一定的基礎,因此凈增長迅速。在這樣的經濟背景之下,我國城市化進程向前飛速推進,然而環境問題,確實城市化過程中一個不容忽視的重點。
1 我國城市大氣污染構成因素
所謂大氣污染,就是指人類生產、生活活動或自然界向大氣排出各種污染物,其含量超過環境承載能力,使大氣質量發生惡化,使人們的工作、生活、健康、設備財產以及生態環境等遭受惡劣影響和破壞的現象。城市作為我國經濟命脈中的核心節點,聚集了大量的人口并展開了眾多經濟行為,而這些經濟行為和人口,直接對城市環境產生了不可逆轉的危害。
從污染成分角度看,空氣中的顆粒物,以及硫化物和碳化物是目前我國城市大氣環境中普遍存在的主要污染成分。我國超過一半城市的顆粒污染物濃度超過二級標準,對于硫化物的排放狀況而言,雖然隨著最近幾年相應法律法規的出臺,使得目前對于硫化物的排放已經開始呈現出逐年減少的態勢,但是由于多年來對于經濟發展速度的追求以及對環境關注程度的低下,因此在大氣環境中積累的氧化硫總量仍然不可忽視。最后,碳化物作為化石類燃料消耗的直接排放物,作為溫室效應的主要疑犯之一,其排放總量同樣不能忽視。碳排放量的增加,一方面是工業發展的后果,另一方面則是隨著經濟的發展而陡然增多的汽車導致。
從目前我國城市發展的狀況看,由于每個城市都采取了不同的發展路線,因此在大氣污染方面也各有不同,但還是可以歸納出一些普遍存在的污染源,只有明確了污染源,才能進一步采取有效措施。
1.1工業發展
經濟的發展,在很大程度上借由工業的發展而帶動,對于我國工業的發展狀況而言,是逐漸從城市成長起來,并且在壯大的過程中向城市邊緣遷移。最開始的工礦企業,通常都在不同程度上受到了政府的支持,并且在當時我國城市發展尚不很發達的前提之下,大多都建在了城市中心位置。這些早期的工礦企業,給城市污染帶來了直接的影響,是我國城市早期發展導致大氣環境問題的主要污染源。隨著城市化進程的深入,工業開始向城市邊緣以及農村遷移,這種行為雖然在一定程度上緩解了城市污染,但是對于更大范圍內的環境仍然有著很大壓力,而這種壓力即便處于綠色科技的影響之下也難以消除。
1.2車輛激增
車輛是城市大氣環境污染的另一個主要誘因。對于我國而言,車輛的占有率遠不如發達國家,而隨著經濟發展,車輛的占有率畢竟呈現出顯著上升趨勢,而車輛排放的廢物目前已經成為了城市大氣污染的一個主要因素。目前我國對于車輛上路的管制已經給予了足夠的重視,但是仍然在一定程度上存在問題。
1.3燃燒釋放
化石性燃料的燃燒,直接回給大氣帶來污染,從顆粒污染物一直到硫化物和碳化物,都會有一定量的排放。對于化石燃料的然繞,主要指城市生活使用的相應煤炭和石油產品,其中包括飲食需要的燃燒活動以及取暖需要的燃燒活動兩個方面。
2 改善城市環境問題對策
通過上文中針對于城市大氣污染主要影響因素的討論,可以大概確定出普遍存在于我國城市環境中的主要大氣污染源頭。在進行治理的時候,可以針對上述問題采取相應舉措。具體而言,可以采取的著手點有如下幾個方面。
2.1規范工業以及交通發展
工業的發展,不僅僅對于大氣環境會產生威脅,對于水體、土壤等都會產生威脅。針對工業的這種危險特征,首先要規范工業發展的整體狀態。對于目前已經出臺的眾多環境保護條例,必須落實到位,在落實的過程中實現多層面的互相監督,確保獎懲制度的有效性。
對于車輛的陡然增加,鑒于其是經濟發展的必然結果,不宜采取強制措施,但是應當深入考察車輛對于環境的影響狀況。對于排放不達標的車輛,應當采取必要的懲罰措施,除了一些進行調節的經濟手段以外,相應的強制性限制措施也是必須的。
2.2大力發展綠色科技
目前各個行業的綠色科技都有著不同程度的發展,綠色環??萍甲鳛閷Νh境的一種重要拯救手段,必須受到行業和相關部門的重視以及支持。在對目前環境問題進行充分認識的基礎上,有針對性的進行相應的技術研發。具體工作中,可以在政府的支持性框架作用下,推動科技研發的資金環境形成,確保技術研發的自發性以及健康發展。
此外,還應當拓展視野,從技術經濟的角度出發對綠色科技進行新的審視。在對其進行支持發展的基礎上,也將相應的綠色技術視為一件產品,將其推向國際市場,切實產生經濟效益,形成資金的良心循環。
2.3加強城市綠化
城市環境不斷惡化的另一個原因就是過度的城市化導致植被大面積破壞,熱島效應以及其他環境問題也會隨之出現。有鑒于此,應當在對環境污染問題進行控制的基礎上,盡最大可能恢復植被,平衡城市生態環境。樹木和植被不但對于城市美觀至關重要,對于空氣的凈化作用也不能忽視。
在開展城市綠化的過程中,應當首先注意植被功能的選取,而非美觀。雖然城市植被在很大程度上服務于城市景觀,但是就目前環境的嚴峻形勢來看,其功能性同樣意義重大。
3 結論
城市是一個復雜的環境構成,工業和為數眾多的居民都存在于這個相對局促的空間內,因此環境問題就更需要重視。在實際的工作中,只有各個方面的通力合作與共同重視,才有可能對環境治理產生良好的效果。
參考文獻
[1]張繼娟等.我國城市大氣污染現狀與特點.四川環境,2006(6).
中圖分類號:X506 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)052-155-02
1 化學實驗室對環境的污染
1.1 按污染性質分
1.1.1 化學成分污染
有機物污染和無機物污染是化學污染的兩種主要污染形式。有機樣品污染和有機試劑污染是有機物污染的主要來源。不直接參與反應的只起到溶劑作用的有機試劑一般都會排放到附近的環境中,但是排放的量也和試劑的消耗量差不多。常年累計下,排放量就會越積越多。有機樣品污染中有很多是有毒的有機樣品,如農藥、亞硝胺、黃曲霉毒素等。無機物污染有重金屬污染、強酸強堿污染等。其中還有一些污染不僅毒性強而且在人體中積蓄性也很強,比如汞、砷、鉛、鎘、鉻等重金屬。
1.1.2 生物性的污染
生物廢棄物污染和生物細菌霉素的污染是生物性污染的兩種主要污染形式。檢驗實驗室的標本和檢驗用品都是生物的廢物,比如血、糞便、痰、尿等這些就屬于檢驗實驗室的標本,而那些細菌培養基和實驗器材等就屬于檢驗用品。很多高濃度的微生物培養基和培養液等有毒的物質都是從生物實驗室中產生的。
假如這些有害物質沒有經過滅菌處理直接外排,其后果可想而知。這種生物廢棄物對環境的污染也是非常嚴重的,因為很多的生物廢棄物是無法分解的。如果是實驗室的相關措施沒有做好的話,不僅會對環境產生很大的污染,對于實驗室中的工作人員的健康也是有很大的危害和隱患的。
1.1.3 放射性的污染
放射性標記物和放射性標準溶液等都屬于放射性物質廢棄物。
1.2 按污染物形態分
1.2.1 廢水
剩余的樣品,剩余的樣品分析液體,過了保質期的洗液和儲藏液等都是實驗室產出的廢水。一般情況下,這些實驗室的廢水幾乎每個實驗室都會經常產出。廢水之所以污染嚴重,主要是因其含有重金屬、很多有害的物質以及難以溶解的物質等。
1.2.2 廢氣
做實驗的時候會有很多氣體從試劑和樣品中產出,這就是實驗室的廢氣。通常情況下,做實驗的時候,如果產出的氣體是有毒的,那么為了保護分析人員的健康都會在封閉的櫥窗內進行。但是這樣做的話,對環境的影響就非常大了。實驗室產出的廢氣有甲醛、笨以及有機的溶劑等。
1.2.3 固體廢物
剩余的樣品、分析后的產物等都是實驗室產出的固體廢物。還有殘留或者失效的化學試劑等。這些固體廢物的成分非常復雜,生物污染物、化學污染物、特別是有些失效的化學試劑,一旦處理不妥當的話,對環境的污染是非常嚴重的。
2 防治措施
2.1 強化化學實驗室對環境污染的防治意識
化學實驗室環境污染的相關部門,一定要相互協調和配合,全面加強對實驗室環境污染的重要性,不管遇到任何困難和問題都不要回避,要想盡一切辦法去解決化學實驗室對環境污染的問題。這就需要充分了解化學實驗室的特點和難點,從而因地制宜,對癥下藥,并且發動一切可以發動的力量,認真分析化學實驗室的特點和難點,提出可行性辦法和規范,并且做出相應的考核標準,讓有關部分充分的認識到化學實驗室最環境污染的嚴重問題并強化實驗室對環境污染的防范意識,從而更好的解決化學實驗室對環境污染的問題。
2.2 建立化學實驗室管理制度
對于實驗室而言,要有合理規范的管理制度,并嚴格要求每一個分析人員,這樣才能確保實驗室產生出來的廢水、廢氣、固體廢物不會直接流向周邊環境。建立起嚴格的規章制度會對每一個分析人員和工作人員起到制約的作用。為了更好的執行下去,可以把制度掛在墻上,讓工作人員和分析人員牢記在心里。這樣長期下去,會讓工作人員和分析人員養成一個特別好的習慣,就會盡量減少實驗室對環境的污染。
2.3 全面做好化學實驗室的清潔工作
全面做好化學實驗室的清潔工作,就需要全面做好清潔分析和清潔的操作,要時刻保持實驗室的衛生,并且要求在規定的時間里做好清潔的打掃,并且要做好實驗室廢水、廢氣、固體廢物的分類放置和處理。
2.4 減少化學實驗室對環境的排放量的方法
對化學實驗室的排放量做出重要的分析,以便減少化學實驗室對環境的污染量。比如:COD分析如果采用快速烘箱法,污染要少得多,效率卻沒有降低。一般來說,采用傳感器、色譜儀等現代儀器分析要比化學法污染更少。對新儀器要充分熟悉其性能和使用方法,按規定要求進行操作。在做未知物料或性能不明的試驗時,應從最小量開始,并采取一定的法治措施。
對化學實驗室盡可能的縮小規模,從而減少對環境的污染問題,如果能想辦法在網上進行虛擬的實驗那就再好不過了。
盡可能的廢物再利用,如果能用淘汰的機器或者剩余的樣品收集起來,為其他的實驗做基礎,那就會減少實驗室對環境的污染問題。
1.造成室內空氣污染物的種類及危害
1.1甲醛等有機污染物。甲醛―主要來自用作室內裝修的膠合板、細工木板、中密度纖維板和刨花板等人造板材;含有甲醛成分并有可能向外界散發的其它裝修材料,比如貼墻布、化纖地毯、泡沫塑料、油漆、涂料等?,F代科學研究表明,甲醛對人體健康有負面影響,當室內空氣中甲醛的濃度達到0.1mg/m3時就有異味和不適感;達到0.5mg/m3可刺激眼睛引起流淚,0.6mg/m3時可引起咽喉不適或疼痛;濃度再高可引起惡心、嘔吐、胸悶、氣喘甚至肺氣腫。長期生活在低濃度的含甲醛的環境中,可引起慢性呼吸道疾病、女性妊娠綜合癥、新生兒體質降低等。苯―主要來自裝修材料飾品的膠、油漆、涂料和粘合劑,是強烈的致癌物。長期生活在苯超標的環境中,輕者易導致頭痛、惡心、乏力、意識模糊等癥狀,重者可導致昏迷、甚至呼吸循環衰竭而死亡。苯還可以抑制人體造血功能,使白細胞和血小板減少。
1.2氨和氡。氨―主要來自建筑施工中使用的混凝土外加劑,特別是冬季施工過程中,在混凝土墻體中加入尿素和氨水為主要原料的防凍劑,這些含有大量氨類物質的墻體隨著溫濕度等環境因素的變化而還原成氨氣從墻體中釋放出來,家庭裝修材料,比如家具涂飾時所用的添加劑和增白劑大部分都用氨水,這些都會造成室內空氣中氨的濃度增加。氨是一種堿性物質,它對接觸的皮膚組織有腐蝕和刺激作用,氨被吸入肺后容易通過肺泡進入血液,與血紅蛋白結合,破壞運氧功能。吸入大量的氨氣,可導致流淚、咽痛、胸悶、惡心、嘔吐等癥狀,同時可能引發呼吸道刺激癥狀等。
1.3家用電器。長期空調環境中的人們容易出現呼吸道干燥、鼻塞、關節酸痛等癥狀,同時還伴有胸悶、憋氣,思想不集中,容易疲勞,這種現象通常稱之為“空調綜合癥”。引起“空調綜合癥”的原因主要是室內空氣中負離子減少和室內外環境條件相差懸殊。由于空調器等電器設備產生正離子,室內空氣經反復過濾后,空氣中的離子成份發生了改變,負離子數目明顯減少而正離子數量過多。人們長時間在低負離子的環境中工作和生活,易造成人體內分泌和植物神經功能紊亂,出現頭暈、失眠、記憶力下降、食欲減退、四肢無力等癥狀。
1.4人體本身。這是一個極易為大家所忽視的事實,人體本身就是室內空氣污染的重要來源。人通過呼吸不斷地向外界呼出二氧化碳、水蒸氣,釋放出多種細菌和多種氣味。研究表明,人類肺部可排出25種有毒物質,呼出的氣體中含有16種揮發性有毒物質。關于這一點,人們有過切身體驗,當走進擁擠、密閉的房間或乘上幾站幾乎無立足之地的公車時,常會感到頭暈、目眩,長時間,甚至會感到胸悶、惡心、出虛汗。這種不適感,國外醫學界稱之為“悶屋綜合癥”,其實就是人多時呼出的有害氣體污染了空氣。人們若長期吸入這種污染的空氣,便會出現相關癥狀,導致“悶屋綜合癥”。
2.當前我國室內污染控制存在的主要問題
2.1有關室內空氣質量控制的法規體系有待于進一步健全。我國至今還沒有一個關于室內空氣質量的完整的評價體系,致使廠商與消費者之間的糾紛時有發生,有關部門處理投訴時也感到十分棘手,雖然我國近年來也頒布了一些與空氣質量相關的標準,如1996年實施的《住房內氡濃度標準》和1998年實施了《居室空氣中二氧化硫和二氧化碳衛生標準》,但我國室內污染標準尚不完整。如我國還沒有關于寫字樓和家庭室內空氣中氨的明確標準。
2.2缺乏對室內空氣污染源的有效控制措施;目前,建材市場管理比較混亂,一些不具有生產能力的廠家生產的不合格的材料充斥市場,房地產開發商受經濟利益的驅使,往往選用不合格甚至嚴重超標的劣質建材,從而導致室內空氣污染。
2.3室內空氣質量控制指標偏低,重要控制指標不明確,與國際通行標準有較大差距。另外也存在監管機制缺乏,管理重點不突出。沒有明確的管理部門和監督機制對室內空氣質量進行管理和監測等。
3.減少和控制室內空氣污染的基本對策
3.1加大宣傳力度,引導人們認識、了解室內空氣污染的來源及危害,按綠色建材的概念去裝修室內,不搞過度裝修,不急于入住新購買或新裝修的新居。在住房裝修設計、施工工藝和選材上想辦法,設計不僅要把房間設計漂亮、使用方便,而且應充分考慮通風,良好的通風應該是改變室內空氣質量最經濟最有效的辦法。
3.2健全監管機制,突出管理重點。政府職能部門及行業協會應相互配合,相互協調,加強環保、質檢、衛生等部門的協作,形成合力,聯合執法,規范業主的從業行為,確保嚴重超標的建材不上市交易,從源頭杜絕污染源的產生。環保部門應發揮專業職能部門的作用,建立政府監測與業主自測相結合的管理機制,建立室內環境空氣監測網絡,突出重點,盡快找到室內空氣質量管理的新路子。
3.3在室內吊花植草,通過植物的凈化作用,降低室內有害氣體的濃度;養成良好的生活習慣,盡量減少或禁止在室內吸煙,經常打開窗戶通風,保持室內空氣通暢。
參考文獻
[1]裴軍.室內環境空氣污染及防治對策探討,江蘇環境科技。8-10,2008.6
[2]鄭秋軍.莫把新房裝修成“毒氣室”,環境保護。20-21,2010.2。
2空氣質量影響因素
鑒于城市空氣污染狀況是由污染源和氣象條件這兩個內外因素共同決定的,龍海市空氣質量中二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物濃度均以本地源影響為主,污染濃度貢獻主要取決于污染源排放量大小、“源”與“受體”的相對位置、氣象特征和排放高度等因素[2]。下面簡要分析其影響:
2.1大氣污染源強的影響
2.1.1大氣污染源強根據2010~2014年龍海市環境統計數據,全市年均燃煤總量855.53×104t,污染物排放量為:煙(粉)塵5150.2t、SO29313.1t、NOx34045.4t。主要污染源為:(1)工業源:燃煤量854.71×104t,占全市99.9%;污染物排放量為:煙(粉)塵5073.4t、占全市98.5%,SO29203.8t、占全市98.8%,NOx34027.5t、占全市99.95%。工業源中漳州后石電廠燃煤量841.09×104t,占全市98.3%;污染物排放量為:煙(粉)塵3075.0t、占全市59.7%,SO24554.8t、占48.9%,NOx32872.0t、占96.6%。(2)生活源:燃煤量0.813×104t,占全市0.1%;污染物排放量為:煙塵76.8t、占全市1.5%,SO2109.3t、占全市1.2%,NOx17.9t、占全市0.05%。此外,還有未經統計的機動車、建筑場地排放的尾氣和揚塵。
2.1.2污染源排放狀況(1)工業源:近五年,除與城區相距約30km的漳州后石電廠7臺發電燃煤鍋爐煙氣通過靜電除塵、海水脫硫、觸媒脫硝處理后經210m煙囪高空排放和淘汰11家落后造紙廠13臺小鍋爐外,其他企業鍋爐煙氣均未采取規范有效的處理。10蒸噸以下鍋爐占了62.7%,分布在各鄉鎮工業區內,有的在城市周圍或在城市主導風上,呈低空排放。(2)生活源:近五年,城市常住人口新增9.96萬人,增長了25.6%,雖然新增燃料被LNG天然氣和石油液化氣所替代,城市居民用煤量基本不變,但民用燃煤煙氣均未處理直接排放。(3)機動車:近五年,雖淘汰黃標車和老舊車輛1875輛,但仍有3335輛黃標車未淘汰;2014年底,全市機動車(汽車、農用運輸車和掛車)保有量50474輛,比2010年增加了21682輛,增長75.3%。機動車尾氣在城市近地面周圍呈線狀排放。(4)建筑場地:2014年城市建成區面積19.69km2,比2010年增加了15.6%,建筑工地18處,總建筑面積36.154×104m2。建筑揚塵在城市四處周圍呈片狀排放。
2.2污染氣象條件的影響污染氣象因子是指與大氣污染物擴散有關的氣象要素,它制約著大氣污染物的稀釋、擴散、輸送和轉化過程,進而影響著大氣污染物的分布及污染程度。污染氣象學的研究表明,風向、風速、大氣穩定度對大氣擴散的影響較大,風對大氣污染的影響主要表現在對大氣污染物的水平輸送上,風向決定著大氣污染物影響的區域位置,風速決定著大氣污染物影響的區域面積和影響程度,大氣穩定度是是決定大氣對污染物垂直稀釋擴散能力的一個重要因子[4]。大氣越不穩定,其擴散能力越強,污染物在大氣中稀釋越快。根據龍海市氣象站市區多年氣象觀測資料,統計分析如下。
2.2.1風頻及污染系數龍海市屬南亞熱帶海洋性季風氣候。市區年平均風速1.6m/s,主導風向為ESE,平均頻率17.6%;年靜風頻率16.7%,除靜風外平均風速2.87m/s,冬、春季主導風向為ESE,夏季以S為最多,秋季ESE和SE相當。歷年風向頻率及污染系數見表2。由表2可知,市區除靜風外,年平均風速較小,介于2.1m/s~4.6m/s之間,各季主導風方向風速差異不明顯,污染系數以ESE風向為最大,SE風向為次之。由此可見,冬、春季東南偏東方向,夏季正南方向,秋季東南偏東及東南方向污染物排放對龍海市城市環境空氣質量影響較大。
2.2.2大氣穩定度市區年平均氣溫21.5℃,年平均日照時數2000.8h,年均總云量達6.8成,低云量為5.4成,年平均降水量1563.2mm,年平均相對濕度80%。各季大氣穩定度頻率見表3。由表3可知,市區全年大氣穩定度以D類為最高、頻率占55%,E和F類次之、頻率之和占24.6%;各季大氣不穩定型頻率出現以秋季為最高、達25.5%,春季為最低,占17.5%。由此可見,龍海市城市大氣活動狀態不利污染物的水平輸送、垂直擴散和稀釋。由于龍海市北部、西部、南部三面環山,中部為平原,東南部臨海,地勢南北較高,中間低緩,而城市位于平原中部低緩處,更不利于大氣污染物消散,易造成大氣污染物累積。春、夏季比秋、冬季更甚。
3對策與建議
3.1產業結構調整應結合“十三五”社會發展和城市規劃的制定,科學規劃重點產業發展布局、結構和規模,合理調整現有工業園區和設立各類產業園區,形成有利大氣污染物擴散的空間格局;按照國家產業政策要求,控制高能耗、高污染項目,淘汰落后和過剩產能;禁止在城市建成區新建每小時20蒸噸以下燃煤鍋爐,其他地區不再新建每小時10蒸噸以下燃煤鍋爐。
3.2能源結構調整應控制煤炭消費總量,2015年單位GDP綜合能耗控制在0.408tce/萬元,比2010年降低16%;新建工業園區應同步實施集中供熱,現有各類工業園區應逐步實施熱電聯產或集中供熱改造。應對重點耗能行業和企業實行煤炭減量、清潔能源替代,提高城市管道煤氣普及率。
3.3燃煤鍋爐節能減排應鼓勵企業使用潔凈煤,應用高效除塵、脫硫脫硝和多污染物協同控制等技術進行鍋爐技術改造;新、改擴建項目應優先選用列入高效鍋爐推廣目錄或能效等級達到Ⅰ級產品。應嚴格執行《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB13271-2014),治理不達標燃煤鍋爐。
[中圖分類號] X83 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2012)-11-62-1
在對廠區的大氣環境的質量進行評估時,應明確影響廠區大氣環境的污染因子,以及相關的污染因子的變化趨勢和狀況,污染因子是對廠區大氣環境質量產生主要影響的,并且是潛在影響環境質量變化的污染物,一般多使用污染物的符合系數的計算法確定出大氣環境質量的主要污染因子,并將占據較大比例的因子確定為污染物,在一定程度上重視了現實環境中的污染因子,然而卻也在很大程度上忽視了占據比例并不大,但會對廠區的大氣環境質量產生潛在深遠影響的污染因子。由此,因重視廠區大氣環境中的各項污染因子,同時對相應的污染物進行密切的監測,從而實現對廠區大氣環境變化趨勢的預測。
1廠區大氣環境污染監測
某鋼鐵廠大氣環境的污染物監測應按照國家規定,實現對廠區以及生活區大氣定點監測,其監測的項目有二氧化硫SO2、一氧化碳CO、吸入顆粒物PM10和氮氧化物NOx等,在廠區的污染物監測過程中實行廠區與生活區大氣環境的定點和定時監測,基于功能區以及所處地區的常年主導風向和廠區地址的分布特征,實時設置大氣環境的監測點,并通過對污染物監測數據的搜集、整理、比較和評價等,客觀分析出廠區大氣環境質量狀況。
2廠區大氣環境質量監測分析
2.1廠區大氣環境質量監測現狀
廠區污染物濃度排放標準應遵循一定的水平和標準,就廠區而言,應執行環境空氣標準GB 3095 1996二級監控標準。根據此標準實現對廠區大氣環境污染狀況的達標程度進行分析:2008年廠區大氣環境的污染物監測數據,并與相關的標準分析,明確到二氧化硫的大氣濃度達標率為93. 7%,與2007年相比上升了2. 2%,一氧化碳的達標率為95. 3%,同比下降了2. 5%,氮氧化物年達標率為90. 3%,同比上升了6. 7%;而吸入顆粒物年度達標率為85. 7%,取代了TSP,成為了廠區內大氣污染的指標。
2.2污染物空氣污染指數分析
根據廠區從2007年至2008年的大氣環境質量的監測報告為依據,并通過對廠區首要污染物的統計,明確了廠區內吸入顆粒物、二氧化硫和二氧化氮的季節變化分析,廠區大氣環境主要污染受季節變化顯示冬季:PM10為70,SO2為60,NO2為40,春季:PM10為80,SO2為60,NO2為40;夏季:PM10為70,SO2為45,NO2為35;秋季:PM10為60,SO2為45,NO2為32。從以上數據可了解到,二氧化氮在整年的API的平均值都小于五十,達到了國家廠區大氣環境規范的標準,而吸入顆粒物整年的平均值大于五十小于一百,也達到了國家規范標準,二氧化硫在整年的變化而言,夏季呈現最低,API的平均值小于五十,其他季節則超過五十小于一百,也達到了規范的標準,廠區內不同季節污染物的變化趨勢十分明確。
廠區內大氣環境的季節變化規律表示如下:吸入顆粒物的API的平均數值為春> 夏>冬> 秋;二氧化碳的平均值為冬季和春季數值較為接近,而夏季以及秋季的值相對較低。二氧化氮的API日平均值排序為冬> 春> 夏> 秋。這種季節性的變化在很大程度上是由于污染源的分布范圍和位置決定的。夏秋兩個季節從海邊吹來的新鮮空氣,并且從海面上吹來的空氣污染較小且濕度較大,便于污染物的濕沉積,而春季和冬季季風多從陸地吹向海洋,空氣渾濁,污染較大,并且較為干燥,由此可了解到,夏秋兩個季節的污染程度將小于春冬兩個季節。
3廠區大氣環境污染變化趨勢
明確廠區內大氣環境的關鍵影響因子。通過利用相應的模型,分析廠區大氣環境污染原始數據,從而確定了相應的污染參數和污染因子,影響廠區內大氣環境變化的關鍵污染因子見表1。
從同統計表中可了解到,對廠區大氣環境質量產生影響的污染因子TSP(PM10)、SO2、NOx、SO3的污染指數在Pi> 1、a
近幾年來,成都市大氣環境呈現出工業化和城鎮化加速發展階段的污染特征。2013年大氣環境污染表現出一些新的特征:
污染類型從單一的煤煙型轉變為包括光化學污染等類型的復合型污染。
PM2.5、臭氧等成為首要污染物。以PM2.5為主要成分的霧霾已經成為成都市主要氣象災害和極端天氣氣候事件。
由單個城市大氣污染轉變為連片的、區域性大氣污染。成都平原城市群之間大氣污染相互影響日益明顯,相鄰城市間污染傳輸影響極為突出。外源污染已占到較大比重。
污染源由點源向面源污染轉變,污染因子從一次性污染物向二次性污染物轉變。以硫酸鹽、硝酸鹽和二次有機碳為代表的二次顆粒物對PM2.5的形成貢獻率已超過40%,且有逐年上升趨勢。
大氣污染治理不是一蹴而就的事
首先,英美發達國家治理城市大氣污染至少經歷了30~50年的奮斗,而成都正處于工業化、城鎮化加快發展階段,加之在大氣環境質量方面所處的地理自然條件先天不足,所遇到的問題更加復雜。然后,長期累積形成的城市大氣污染問題,治理必然是一項復雜的系統工程。最后,影響成都市大氣環境質量的主要污染物PM2.5的來源、形成機理等問題尚未有科學定論,因此控制責任難以區分、控制方案無法確定。以上種種因素都決定了大氣環境污染的防治具有很大的困難性和艱巨性,不可能立竿見影、一蹴而就,應形成對大氣污染的理性態度,做好艱苦不懈奮斗的思想準備。
國家空氣質量標準形成的倒逼機制
2013年開始我國以空氣質量標準(AQI)替代原來的空氣污染標準(PQA),成都市是新標準的首批實施城市。相比之下新標準監測的污染因子增多、濃度限值收緊、標準提高。2013年上半年成都市很多時段內若按老標準全部達標,但按新標準則全部為污染天氣。另外成都市還被列入國家空氣質量防治重點區域,要求到2015年除二氧化硫等傳統污染物大幅減排外,PM2.5濃度年均下降5%。
國家新空氣質量標準顯然會對成都市經濟社會發展形成剛性約束和嚴峻挑戰。應當化危為機,把壓力變成動力,以國家空氣質量新標準為倒逼機制,優化經濟結構、加快轉變發展方式。
成都市技術、產業節能減排已經達到較高水平,短期內不可能有大的突破和改變空間。出路在于通過優化經濟結構開拓節能減排空間,騰出環境容量,為城市大氣環境質量改善奠定良好基礎。應抓緊完成全市能源、工業發展規劃及其環境影響評價工作,合理確定產業發展布局、結構和規模,為優化經濟結構提供科學的依據。
積極防治:控制源頭、形成機制
重視對PM2.5重要源頭――揮發性有機物的防治
空氣中揮發性、半揮發性有機物(VOC)不僅是PM2.5的前體物,而且具有增加大氣氧化性,促使PM2.5形成的作用。防治揮發性有機物不僅對于強化對PM2.5前體物的控制,對于推進多污染物協同控制也作用顯著。成都市應在“壓煤、控車、降塵”等防治城市大氣污染措施基礎上,把監控治理揮發性有機物作為防治大氣污染的重點。
應開展揮發性有機物摸底調查,建立基礎數據庫;開展揮發性有機物監測工作,開展重點行業揮發性有機物排放總量控制試點工作。完善揮發性有機物污染防治體系,削減石化行業揮發性有機物排放;推進有機化工等行業揮發性有機物控制;加強表面涂裝工藝揮發性有機物排放控制;推進溶劑使用工藝揮發性有機物治理。推進加油站、儲油庫和油罐車油氣回收治理;嚴格新建飲食服務經營場所的環保審批;飲食服務經營場所要安裝高效油煙凈化設施并運行監管;強化無油煙凈化設施的露天燒烤的環境監管。
實施城市機動車增量控制,適時推出小汽車限購政策
成都市環保局與南開大學合作對成都市污染物源解析結果表明,機動車排放對大氣污染物直接與間接貢獻率都在20%左右。清華大學對我國22座城市機動車污染物排放情況進行對比分析,成都市單車排放水平列于后三分之一的位置,而總排放量卻處前6位,也表明機動車高擁有量是成都市大氣污染的重要源頭。
近年來成都市城市化與機動化快速同步推進,截至2012年底全市機動車保有量已突破300萬輛,且每年以近30萬輛的數量增加,控制機動車顯然應是成都市大氣環境污染治理的一個重點。
國內很多城市都在改革城市機動車和交通管理模式,尤其是把加強交通需求管理作為一個新方向。之前北京市和上海市分別對私家車采取不限購和限購的方式,結果到2009年北京每百人的私家車保有量達15.8輛,而上海為4.5輛。上海比北京人口更多,人均可支配收入水平相對更高,但上海因汽車尾氣所導致的空氣污染程度卻更低,而交通可控性更強。因此,北京市前幾年也開始實行私家車限購。
鑒于以上情況,成都市應在繼續采取限行、淘汰黃標車、提高油品質量、發展新能源汽車等措施之外,考慮控制機動車增量,對私家車采取限購政策。
為治理提供法治環境和法律規范
制定和完善嚴格的地方大氣污染物綜合排放標準和重點行業排放標準;制定有利于大氣環境質量改善的環保政策,嚴格環境準入;制定配套政策,如調整能源資源價格、稅收和信貸政策,形成促使企業肩負起治理污染主體責任的激勵和約束機制;加快出臺《城市大氣重污染應急預案》、《環境空氣質量達標規劃》等法規和修訂《成都市大氣污染防治管理規定》。
主動出擊:把節能環保產業發展為支柱產業
節能環保產業為治理大氣污染提供設備、技術和服務,發展節能環保產業是治理大氣環境污染的內在需要。節能環保產業兼備生態、經濟、社會多重效益,是很多發達國家和國內先進地區的支柱產業和外貿拳頭產品;也是可以承載和容納各個領域的高科技成果的技術密集型產業,是推進科技創新的龍頭產業??墒盏絻灮a業結構、節約資源能源、促進生態文明建設的多重效益。
成都市發展節能環保產業市場潛力巨大,正面臨上升發展的良好機遇。據預測到2020年,四川僅COD、氨氮、二氧化硫、氮氧化物等主要污染物就將增加1359萬噸,為此將出現一個4200億元治理污染市場需求。而成都市節能環保產業已經具備了良好的基礎,巨大的發展潛力。2012年,成都市已有億元以上節能環保項目20個,已形成了包括提供工業廢氣、污水綜合利用成套技術與設備、超磁分離水處理、新型高效固廢污泥處理成套設備的生產能力。并已形成了金堂節能環保產業基地、青白江低碳經濟示范園區等發展節能環保產業的平臺。
政府可優先采購本市生產節能環保產品,財政補貼推廣節能環保產品,推進老百姓消費升級換代,擴大市場消費需求。出臺資金、技術、人才、土地、信息等生產要素方面扶持政策和配套措施。鼓勵節能環保技術創新,增強工程技術能力,拉動節能環保社會投資增長等措施,促進成都市節能環保產業達到15%以上的年平均增速,到2015年總產值達到1000億元,利稅200億元,成為新的支柱產業。
中圖分類號:B82文獻標識碼: A
引言
隨著中國汽車工業的飛速發展,全球頂尖汽車制造商都進入了中國,大量的工業污染及能源資源消耗使得人們對保護環境、節省能源的意識不斷加強,國際組織條約及國家政策和法律法規的要求越來越嚴格,涂裝技術也隨著發生了日新月異的變化。汽車涂裝是汽車制造過程中能耗最高且產生三廢最多的環節之一。因此,減少排放、節省能源已成為涂裝技術發展的重要課題。
一、涂裝工藝中污染源分析
1、涂裝工藝
涂裝工藝是指汽車涂漆前車表面的處理、漆膜涂蓋、烘干等過程。汽車涂漆前處理有預清洗―預脫脂―脫脂―水洗―磷化―二次水洗―二次純水洗等多道工序,其中在脫脂過程中,經常使用由聚合性堿鹽、強酸、強堿、表面活性劑等組成的熱堿清洗液,在清洗完畢后,帶有這些物質的廢水含有很高的污染性和毒性。
2、污染源分析
在整個涂裝工藝中,廢水的主要來源于脫脂、磷化電泳、噴涂及涂裝車間其他工藝等工序中。
(1)脫脂廢水
汽車在進行前處理時,使用熱堿清洗液清洗車身的油脂物質,白色的汽車在涂裝前面還要去除表面的油污、鐵屑、灰塵等雜質。常用的清洗液具有高效表面活性的復合型堿性脫脂劑,在進行脫脂工藝時,會連續的排放污染物濃度較低的清洗液,當脫脂液使用一段時間后,就會進行定期的排放高濃度的廢液,廢液的主要有油類、磷酸鹽、COD、SS等。
(2)磷化廢水
汽車前處理的磷化過程中,使用由酸式磷酸鹽、強氧化劑、添加劑等組成的磷化液磷化工藝產生的廢水組要成分有酸性物質、重金屬、磷酸鹽等。
(3)電泳廢水
電泳廢水主要來源于汽車電泳后清洗、超濾產生的廢水。電泳的涂料大多是由離子水溶樹脂、色漿、有機中和劑組成,在車身清洗后,排放的高濃度超濾液、電泳槽殘液及電泳過程中排放的低濃度清洗液是廢液的主要來源。廢液中含有大量的電泳漆、顏料、有機溶劑。
(4)噴漆廢水
汽車噴涂的漆中含有大量的有機樹脂,噴漆結束后,用水對空氣中的漆霧進行清洗,去除噴房中空氣懸浮的漆霧,排放中的廢水中含有酯類、酮類等低分子有機溶劑。
(5)其他廢水
涂裝車間其他廢水主要有:熱輪清洗廢水、反滲透清洗酸堿廢水、空調加濕廢水、化驗
室廢水等。
二、新涂裝材料的應用
涂裝材料的開發應用是各涂料供應商永恒的主題。在不斷滿足涂層性能和外觀要求的前提下,除考慮涂裝成本外,涂裝材料的開發始終以減少有毒有害物質排放、節省能源為主要發展目標。
1、水性涂料的應用
近年來,歐洲、美國、日本等國家及地區都制定了相應的汽車揮發性有機物(VOC)排放標準。國外VOC排放現狀及要求見圖1。我國到目前為止還沒有汽車單位面積VOC排放的限量,但也對二甲苯等有機溶劑的排放作了規定,我國也會制定符合國際慣例的更為嚴格的VOC排放標準。
2、高固體分涂料的應用
由于很多早期的汽車涂裝生產線都是在水性中涂和面涂產生之前投資建設的,這些設備改為使用水性涂料需要很大的投資。設備改造對生產也會帶來影響,并且水性涂料耗能大(與“低碳經濟”矛盾)。另外,水性涂料的生產維護也比溶劑型涂料困難,鑒于此,汽車涂料商研發了其他環保型溶劑型涂料如高固體分涂料。高固體分涂料采用低黏度的聚酯、丙烯酸樹脂及高固體分氨基樹脂制成,在汽車中涂、面涂和修補漆等方面都得到了應用。目前溶劑型中涂、金屬閃光色漆、罩光漆的涂裝固體分分別達到了65%~70%、45%~50%、50%~60%。高固體分涂料最高的施工固體分可>60%,平均每kg涂料的溶劑揮發量可減少1/3以上。
3、硅烷前處理材料的應用
德國Chemetall等公司在21世紀初先后開發出一種取代磷化和鈍化的硅烷表面處理材料,該材料無重金屬離子等有毒有害物質,可以在常溫下對金屬表面進行防腐處理,目前該技術在一般工業領域應用較多。硅烷前處理和磷化處理的差異見表1。
表1硅烷前處理和磷化處理的差異
三、涂裝設備的現狀及發展
1、噴涂室節能技術
涂裝車間噴涂室能耗約占整個涂裝車間的40%,因此削減噴涂室的能耗是涂裝車間乃至整個汽車制造廠節能減排最重要的環節。為了節省能源,可盡量縮短噴涂室的長度和寬度;可考慮噴涂室空調風循環再利用、空調熱泵技術應用、干式噴涂室應用等許多新技術。
(1)采用壁掛式機器人
為了節能,我們通常會想方設法減小噴涂室的送風截面積,以前通常會考慮采用將噴涂機器人外置等技術。自從德國EISENMANN公司開發出壁掛式機器人之后,噴涂室采用壁掛式機器人已成為一種趨勢。采用壁掛式機器人可以縮小噴涂室的寬度,最終能夠減少噴涂室15%的送風量即減少15%的能耗。表5是常規機器人和壁掛式機器人噴涂室的尺寸對比。
(2)循環使用噴涂室空調風
噴涂室的送排風量都很大,以前這些空調風經噴涂室及水處理系統后都直接排到了大氣中。目前,越來越多的涂裝車間開始循環再利用噴涂室的空調風,尤其是水性涂料噴涂室的排氣經過漆霧凈化后,VOC含量較少,因此可以將人工作業區的排氣循環利用至機器人噴涂區和流平室等,這樣減少了新鮮空氣的使用量,從而達到節能減排的目的。涂裝車間中涂段循環風利用的方式為:將中涂擦凈區的排氣在漆霧凈化后循環利用至中涂機器人噴涂區、中涂檢查區及閃干區入口,最終能夠減少噴涂室約47%的新風送風量及相應的能耗值,見圖2。
圖2中涂段循環風再利用示意圖
面涂段循環風的利用方式為:將色漆人工噴涂區的排氣在漆霧凈化后循環利用至色漆及清漆機器人噴涂區,最終能夠減少噴涂室約28%的新風送風量及相應的能耗值,見圖3。
圖3新能源工廠面涂段循環風再利用示意圖
(3)采用空調熱泵技術
基于熱泵技術可以降低能耗和運行成本,近年來在汽車涂裝領域已開始推廣應用。涂裝循環風空調為濕式再循環空調器,其功能段大致為過濾、冷卻除濕、再加熱調溫,正適合冷溫水同時使用的熱泵。采用熱泵技術后,該空調器CO2排放量較原來方式可削減66%,見圖4。
圖4面涂噴涂室空調熱泵技術流程圖
2、烘干爐余熱利用
采用蓄熱式熱力焚化爐裝置(RTO)可以充分利用廢棄物的燃燒熱,見圖6。其原理是將來自烘干爐的廢氣在760℃以上燃燒,使廢氣中的VOC轉化成CO2和H2O。燃燒產生的高溫氣體流經特制的陶瓷蓄熱體,使陶瓷體升溫而“蓄熱”。此“蓄熱”用于預熱后續進入的烘干爐的廢氣。從而節省廢氣升溫的燃料消耗。由RTO裝置燃燒后排放的氣體溫度高達180℃,目前利用這部分熱量預加熱烘干爐的新鮮空氣,更進一步地節省烘干爐的供熱燃燒消耗。
圖6烘干爐廢氣余熱利用
3、電動泵在調輸漆系統中的使用
國內外汽車廠涂料循環系統一般都選用氣動泵和液壓泵,氣動泵和液壓泵運行穩定可靠,但存在有氣動泵、液壓泵噪聲大、能耗大、占地面積大(須建相應的空壓站、液壓站)、涂料壓力不穩等諸多弊端。在調輸漆系統中使用電動泵勢必會成為一種發展方向。電動泵用電量對比見圖7。
圖7電動泵用電量對比(11條管線)
結束語
雖然很多先進的節能減排技術都開始在涂裝車間得到了應用,但是有些新技術還存在一些質量、使用維護、使用成本等方面的難題需要去解決。同時還有一些可預見的節能減排的技術有待開發。在今后的涂裝生產線改擴建、新建項目中,有責任和義務采用涂裝技術領域出現的低能耗、低污染、低排放的先進材料和設備。
參考文獻
1.當前我國環境污染的現狀
目前,我國城市環境污染問題相當嚴重。隨著人口的急劇增加和社會經濟的快速發展,環境污染問題已經成為影響我國社會主義現代化建設和人民群眾生產、生活的首要問題。
1.1大氣污染物現狀
當前,我國大氣污染狀況十分嚴重,主要呈現為煤煙型污染特征。城市大氣環境中懸浮顆粒物濃度普遍超標;二氧化硫污染保持在較高水平;機動車尾氣污染物排放總量迅速增加;氮氧化物污染呈加重趨勢;全國形成華中、西南、華東、華南多個酸雨區,以華中酸雨區為重。
1.1.1二氧化硫排放現狀
隨著我國經濟的快速發展,煤炭消耗量不斷增加。全國煤炭消耗量從1995年的12.8億噸增加到2006年的24.6億噸,二氧化硫排放總量隨著煤炭消費量的增長而急劇增加。到2006年全國二氧化硫排放總量達到2594萬噸。在各類二氧化硫排放源中,電廠和工業鍋爐排放量占到70%,成為排放大戶,各類污染源排放二氧化硫的百分比構成如下:民用灶具12%、工業窯爐11%、工業鍋爐34%、電站鍋爐35%、其他8%。
1.1.2機動車尾氣污染現狀
自90年代以后,受經濟增長的推動,我國機動車數量增長迅速。全國汽車保有量年增長率保持在15%,特別是一些大型和特大型地區、如西南地區等市機動車數量增長速度遠遠高于全國平均水平。由于城市人口密集,交通運輸量大,機動車尾氣污染在城市大氣污染中所占比例也不斷上升。
1.1.3我國室內污染的現狀
在我國經濟迅速發展的同時,由于建筑、裝飾裝修、家具造成的室內環境污染,已成為影響人們健康的一大殺手。據中國室內環境監測中心提供的數據,我國每年由室內空氣污染引起的死亡數可達11.1萬人,門診數可達22萬人次,急診數可達430萬人次。
1.2我國水污染現狀
造成水質污染的原因是多方面的,按污染源分,可分為工業廢水污染、城市污水污染、固體廢物污染及其他污染等方面。
1.2.1工業廢水污染
水在工業上主要用于洗劑產品、冷卻設備、產生蒸汽輸送廢物和作為生產原料以及稀釋等方面,幾乎沒有一種工業能夠離開水。而且工業的用水量非常大,要占人類整個用水量的80%左右。據統計,一噸鋼需水量30多噸;一噸石油化工產品、一噸紙或一千度電需水200或500多噸、而制造一噸人造纖維則需水1000多噸。這么大量的工業用水,相應也有大量的廢水產生,工業廢水排放量約占總廢水量的三分之二左右。
1.2.2城市污水污染
隨著工業的發展又帶來了城市化,大量人口和工業高度集中于一些很小的地區。人們日常生活所產生的生活污水,據統計每人每天約有數百升左右,這些污水除含有碳水化和物、蛋白質、氨基酸、動植物脂肪、尿素和氨、肥皂及合成洗滌劑等物質外,還含有細菌、病毒等使人致病的微生物。這些污水會消耗接受水體的溶解氧,也會產生泡沫妨礙空氣中的氧氣溶于水中,使水發臭變質。
1.3土壤狀況不斷惡化
農業和農村在發展中,化肥農藥的不合理使用、養殖業的無序發展、農村衛生設施落后、污水灌溉以及工業不斷向農村轉移,將加劇農村環境污染,既損害農民的健康,又威脅農產品安全。
2.造成環境污染嚴重的原因分析
環境污染在我國如此的嚴重,究其原因應該說是多方面的,既有經濟方面的,也有人為方面的。下面將分別進行一下具體的闡述。
2.1經濟因素
目前,我國市場經濟體制已基本建立,從而帶動我國經濟的高速增長,從發達國家經濟發展的歷史來看,這個階段正是生態環境問題最嚴重的時期,因而我國在這一時期承受的生態環境壓力會更為沉重。
2.2公眾環保意識普遍較差
目前我們國家的大多數人對于環境問題的客觀狀況缺乏一個清醒的認識,對許多根本性的環境問題缺少了解。我國公眾的環境保護意識和知識水平還都處于較低的水平,環境道德較弱,不能自覺的保護自己的生態環境,如:隨地吐痰、隨處扔垃圾等。我國公眾環境意識中于強化公眾環保意識具有決定作用。
2.3對污染物的處理能力有限
我國污染物處理設施落后,處理率低,如城市垃圾、工業垃圾及城市污水處理等,這是造成我國環境污染的主要原因之一。在污水處理方面,不少城市污水處理廠有錢建得起,卻無錢維持正常運行,除資金缺乏外,操作運行和管理人員技術和管理水平低,難以掌握和操作技術復雜的處理過程和設備。在垃圾處理方面,也存在資金缺乏、處理設施和技術落后等問題,致使污染物只能少部分得到處理。
2.4環保法規的不完善和環保部門的監管不力
一是經濟、技術政策偏少,實用的政策偏少,政策間缺乏協調;二是現有環境法律法規偏軟,可操作性不強,對違法企業的處罰額度過低,環保部門缺乏強制執行權;三是地方保護主義嚴重干擾環境執法,有法不依、執法不嚴、違法不究的現象還比較普遍,一些地方監管不力的問題還很突出;四是執法監督工作薄弱,內部監督制約措施不健全,層級監督不完善,社會監督不落實。
3.治理環境污染應該采取的有效措施
3.1加強環境保護的宣傳教育
開展環境保護專項行動,保障人民群眾的生命財產安全,很重要的一個方面就是加強全社會的環境保護法律法規知識的宣傳教育,提高全社會的環境保護法律意識。一是把加強環境保護法律法規教育與牢固樹立科學發展觀結合起來,促進各級領導干部依法行政、依法決策,克服地區和部門保護思想,堅持以人為本,從人民群眾的根本利益出發,堅定不移地走可持續發展的道路;二是加強對各級、各類企業經營管理者的法制宣傳教育,使他們在生產經營中,嚴格遵守環境保護法律法規,樹立環保法律意識,預防和減少環境違法行為的發生;三是加強對行政執法人員的法制宣傳教育,提高他們嚴格執法、依法辦事的意識和能力,依法打擊各種環境違法行為,為保障群眾健康營造良好的法治環境。
3.2完善環保法律法規
進一步加強環境立法,加快配套的環境法規的制定進程,加重對環境違法行為的處罰,有效解決“違法成本低、守法成本高”的問題。按照建設法治政府的要求,嚴格依法行政,嚴肅查處環境違法行為,切實解決地方保護主義干預執法等問題;實行嚴格的執法責任制和過錯追究制,對執法人員不作為、瀆職的要嚴肅處理。
3.3減少污染物排放量
改革能源結構,多采用無污染能源(如太陽能、風能、水力發電)和低污染能源(如天然氣),對燃料進行預處理(如燒煤前先進行脫硫),改進燃燒技術等均可減少排污量。另外,在污染物未進入大氣之前,使用除塵消煙技術、冷凝技術、液體吸收技術、回收處理技術等消除廢氣中的部分污染物,可減少進入大氣的污染物數量。
3.4增加對污染物的處理能力
推進污染治理市場化。堅持“污染者負擔、治理者受益”的原則,合理確定城市污水、垃圾處理收費標準,鼓勵社會資本參與污水、垃圾治理等基礎設施的建設和運營;鼓勵污染治理產業化,促進專業化集中治污,培育市場化運作機制;推進環境咨詢服務業市場化進程。
3.5加強環保部門的監管力度
一是實施污染物排放總量控制制度,對排污單位實行排污許可制度。二是強化環境準入,從源頭和過程減少新上項目帶來的環境問題。三是建立嚴格的產業淘汰制度,對造紙、釀造、冶煉、煉焦、印染、建材等行業中規模不大、污染嚴重的企業或生產線實行強制淘汰。四是建立健全“國家監察、地方監管、單位負責”的環境監管體制。地方政府對本轄區環境質量負責,組織完成污染防治和生態保護任務。法人和其他組織負責解決自身的環境問題。
總之,治理環境污染,推動污染減排、建設環境友好型社會是全社會共同的責任,不僅需要各級政府和有關部門加大工作力度,而且需要取得廣大人民群眾的積極支持,動員最廣泛社會力量踴躍參與才能有效的預防和治理環境污染。 [科]
【參考文獻】