大气污染物总量控制实施中难点问题的思考

中国环境学会  2011年 03月31日


  李想,王军玲,张增杰
  (北京市环境保护科学研究院,北京 100037)


  摘要: “十二五”期间我国将继续深入推进污染物总量控制工作。本文通过回顾我国实施大气总量控制以来的经验和问题,结合大气污染状况的变化,分析了“十二五”期间进一步完善大气污染物总量控制体系的所面临的一些难点问题,探讨了总量控制的新思路。


  Thinking of the difficult problems about the Total control of atmospherics pollutant
  LiXiang, Wang Junling, Zhang Zengjie
  (Beijing Municipal Research Institute of Environmental Protection , Beijing,100037)
  Abstract: China will further promote the total pollutant control during the 12th Five-Year Plan period. This article, combined with changes in atmospheric pollution , analyzed some of the difficult problems which are faced to improve the total air pollutant emission control system, during the 12th Five-Year Plan period.


  前言


  污染物总量控制是以环境质量目标为基本依据,对区域内各类污染源的污染物排放总量实施控制的管理制度。我国从上世纪八十代末期开始对污染物总量控制理论进行研究。2000年修订的《大气污染物防治法》中明确规定国务院和省、自治区、直辖市人民政府对尚未达到规定的大气环境质量标准的区域和国务院批准划定的酸雨控制区、二氧化硫污染控制区,可以划定为主要大气污染物排放总量控制区。各地近年来在污染物控制工作中也依照国家制定的减排目标和自身的环境要求开展污染物总量减排工作,取得较大的成效。但是由于地区经济社会发展特点的不同和污染治理水平的差异,在实际过程中也面临着不同难点和问题。人口密集、经济社会发展水平较高的城市,面临的大气污染物总量控制形势会更趋于多样化和复杂化。这类城市必须针对自身在总量控制过程中的一些难点问题进行突破,才能更好地完成“十二五”期间大气污染物总量控制的目标和任务。


  总量控制工作的回顾


  我国自“十五”期间开展大气污染物总量减排工作,“十一五”期间总量控制开始做到真正意义上的“有总量有控制”的污染物排放总量控制工作。
  图1是我国二氧化硫年排放量的变化情况,通过对数据的分析我们可以发现,工业二氧化硫排放一直是我国二氧化硫排放的主要组成部分。在“十五”期间,虽然国家对一部分地区采取了二氧化硫总量控制措施,但1999年到2005年我国的二氧化硫排放量还是有比较大的增长,尤其是工业二氧化硫排放增长较快。而到了“十一五”期间,这种情况得到有效的控制。2008年二氧化硫排放量较2005年下降228.1万吨,工业二氧化硫下降177.1万吨,占到总下降量的77.6%。这表明在“十一五”期间对二氧化硫实施全面的总量控制措施取得了明显成效。而另一方面也说明这些二氧化硫主要是通过对工业排放的削减取得的。由于“十一五”期间在国家层面上主要针对酸雨问题,因此除二氧化硫之外,并未将其它的大气污染物列入总量控制体系中,各省市在执行总量控制工作时也大都没有对其它污染物进行总量控制。因此对于大气中其它的主要污染物如氮氧化物、可吸入颗粒物等的总量排放情况,污染现状的掌握仍显得比较滞后。


  “十二五”期间大气总量控制面临的难点


  从目前国内外污染物总量控制实施过程来看,总量控制实施的一般步骤是首先确定受控污染物的种类、控制目标和受控地区范围等基本要素;接下来针对各种受控污染物不同的特点确定污染物总量如何核定,排放指标如何分配,采取什么样的控制措施以及如何进行污染物核查核算等。这其中如何确定受控污染物种类并对其进行核定和分配是对地区总量控制思路的集中体现。而总量控制面临的难点问题也往往出现在这些环节上。


  (1)受控种类单一,污染物控制和空气质量间缺乏响应
  大气污染物总量控制的目的是使地区大气环境得到改善,因此总量控制在确定受控污染物种类和目标时就应该与地区大气环境质量紧密联系起来。“十一五”期间为有效防治酸雨污染,环保部根据当时全国大气污染总体状况,在大气污染物总量控制实施过程中,确定重点控制二氧化硫,并对各省市下达了总量减排目标。各地方在开展工作的过程中按照国家减排目标并结合地方实际情况对其进行总量控制,取得了较大的成果。经过近年来的治理,二氧化硫的排放总量已经大大下降,各地区以二氧化硫为指标的大气环境质量也得到了很大改善。但是,近年来污染类型的变化较大,其它污染物对地区空气质量的影响越来越明显,很多城市如北京市的首要大气污染物为可吸入颗粒物。
  目前大多数地区没有针对本地区环境质量状况进一步将其它影响大气环境质量的污染物纳入总量控制体系,这说明目前各地还缺乏地区环境质量与污染物总量控制之间的响应关系。因此,“十二五”期间各地区如何结合环境质量改善需求,科学合理地选择受控污染物,并使之成为一种长效机制,就成为总量控制工作面临的首要问题。
 

  (2)现有存量削减困难
  由于在二氧化硫排放中工业污染源排放占了相当大的比例,而工业污染源,尤其是大型火电厂等在治理效果和成本上的优势,“十一五”期间各地对二氧化硫的削减重点主要是在工业固定源上。由图1数据可知,“十一五”期间就全国范围来说,工业源二氧化硫减排占全部减排的77.6%,大气污染治理比较好的地区,这一比例还要更高,因此未来固定源的二氧化硫减排潜力已经不大。
  而对于来源更为复杂的其它污染物如可吸入颗粒物,仅仅控制固定源也很难达到总量控制的目的。以北京为例,在可吸入颗粒物的来源中煤燃烧贡献的比重与其它来源如机动车尾气、道路扬尘以及二次粒子贡献比重相近。而北京大学对可吸入颗粒物中的细粒子进行的源解析也显示,扬尘排放对细粒子的贡献为18.1%,燃煤为16.4%,机动车尾气排放直接的贡献则达到6.5%,还有一部分机动车行驶造成的扬尘被计入扬尘排放中[3]。
  由此可见,在“十二五”期间,单纯地控制工业固定源的排放已无法满足存量削减的需要。而目前各地对居民生活面源、裸地以及机动车等污染物排放分担率较大的排放源进行总量控制和削减又面临着无法有效监测和核算的尴尬,没有出台相应的法律法规加以控制。因此如何合理地选择削减污染物存量的方向以及如何将城市面源和移动源纳入总量控制体系加以有效地监督考核成为了下一步削减大气污染物存量重点要考虑的问题。


  (3)污染物增量较大,难以控制
  除此之外,随着经济社会的高速发展,大气污染物在“十二五”期间还面临着巨大增量压力。增量主要来自两个方面,一是地区新建和改扩建固定源带来的污染物增加。目前这部分增量可由环评审批部门依照“增产不增污”和“增产减污”的原则,通过发放排污许可证的形式加以限制。而另一部分则是由于居民人口和城市汽车保有量的不断增长,以及由此带来的城市需求不断增加造成的环境压力。由于这类污染源在现有技术条件下无法监测也就无法通过类似排污许可证的方式对其加以控制,即使通过提高新车标准等措施进行减排,无法核定其减排实际效果,也就无法在实际上被真正纳入总量控制体系中。而伴随着我国经济社会的高速发展,这部分增量占污染物排放量的比例正在迅速增长,成为大气污染物控制不得不面对的问题。如何在大气污染物总量控制体系中真正地控制城市发展所带来的污染增量也是“十二五”期间大气污染物总量控制的一大难点。


  (4)难以确定不同行业间污染物分配比例
  国家环保部于2006年出台了国家《二氧化硫分配指导意见》,意见中将全国的二氧化硫总量分为电力行业与非电力行业两部分,对于电力行业以不同时段的机组,取不同的排放绩效值,进行分配。而对于非电力行业,则按地区二氧化硫年均浓度是否达标分为两类,采用不同方法进行计算。但是,各省在确定地区的排放总量或者削减量后,都面临着如何在各行业和辖区内各地区间合理分配的问题。目前各省市常用的办法是参照国家的分配方案将电力行业等重点行业的污染物排放总量单列出来,余下的部分列出污染物排放清单,进行减排潜力分析,确定下一阶段污染物减排措施和削减量预期。通过这两组数据核算出每个区域的排放量,再按属地原则分配给各地区和重点污染源。这种方式最大的好处就是可以确保污染物减排指标的完成。但随着点源污染控制水平的逐步提高,点源污染排放的比重逐渐变小,这种分配方式将无法适应对广大的面源及移动源进行分配。面源和移动源的总量分配工作将是总量控制工面临的新问题。


  对于总量控制难点的思考


  “十二五”期间大气污染物控制工作面临新的形势,对整个总量控制工作的规范化、体系化的要求也越来越迫切。在制定大气污染总量控制思路时必要注意解决上述的几个难点问题,从而使总量控制工作在实际操作过程中能够合理高效。


  (1)建立受控制污染物选择机制,实行多种污染物协同控制
  大气污染物总量控制的最终目的是保证大气环境质量的不断改善,这就需要环保部门在选择总量控制污染物的种类时充分考虑本地区环境质量改善的需要,要在地区污染物总量控制与环境质量之间建立较为明确的响应关系。通过源解析和污染物排放清单分析相结合的方式确定受控污染物的种类。这也就要求我们从现在开始就要重视对于大气环境的基础性研究工作,加强对环境监测数据和污染物排放数据收集整理工作,建立科学完善的污染物选择体系。
  就目前的研究来看,在城市地区比较受到重视的热点大气污染物主要有氮氧化物、臭氧和VOCs等。氮氧化物的增加与汽车保有量和能源消费总量的增长有密切的关系,但这两种源的排放与氮氧化物的排放以及空气氮氧化物浓度上升间的规律还有待进一步研究。相对而言对于臭氧的生成机制的研究较多。北京地区对臭氧的研究表明:近郊区的臭氧生成主要受VOCs控制,而在远郊区县和农村地区臭氧生成对氮氧化物变得更为敏感[4]。另外空气中的二氧化硫和氮氧化物在氧化作用下转化的二次粒子又对可吸入颗粒物有较大的贡献[5]。臭氧污染,充分体现了 “十二五”期间大气污染的特点,在臭氧超标的地区进行总量控制,只考虑单一因素已经很难达到目的。必须对多种污染物进行协同控制,控制的重点可以包括可吸入颗粒物、氮氧化物、二氧化硫和VOCs,通过对多种污染物进行协同控制以达到改善空气质量的目的。


  (2)拓展受控污染源的范围,改善污染源管理方式
  为了进一步削减污染物存量,就必须在控制思路上下功夫,尽可能将更多的污染源纳入到总量控制和减排体系中。对于短期内无法以总量控制方式进行管理的污染源,也要改进管理方法,保证其总量处在可控制的范围内。
  目前国内削减面源和移动源主要是通过能源结构调整、提高车辆排放标准、加速淘汰老旧车等手段。无法对这些移动源进行总量控制,主要是由于无法对其总量进行监测。就机动车尾气的控制而言,在“十二五”期间可以采取加强和完善机动车I/M制度的方式进行,除了对车辆进行定期年审外,还要进行不定期的抽检,要求不合格车辆限期整改。逐渐使汽车的排放状况趋于稳定,为今后对汽车尾气进行总量控制打下基础。而对于居民面源除了通过能源结构调整降低排放外,更重要的是逐步推广和普及分户供暖,供热计费等新的热产品统计考核方式,达到控制单位污染物排放量的目的。


  (3)实行“自上而下”和“自下而上”相结合的分配方式
  目前各种污染物总量分配方式,偏重于“自上而下”的进行。这样的分配方式有其自身的优点,数据较为准确,也体现出一定的科学性和权威性。但仅采用“自上而下”的分配,不结合污染源排放和治理的实际情况,很可能出现一分了之或者给排污企业造成负担,影响总量控制完成的效果。在保证减排措施运行效果的前提下,减排措施的执行情况可以反映污染源的减排效果。因此在总量分配过程中还可以以污染物排放清单和减排措施计算为依据对污染物排放量进行“自下而上”的分配。这种分配方式能使总量减排措施置于环保部门的监督之下,达到应有的效果,也便于对地方政府进行相应的考核。但由于这种总量分配的方式主要以污染源排放数据为依据,这使得其与环境目标之间的联系不够密切。因此,可以考虑采取“自上而下”与“自下而上”相结合的方式对地区污染物总量进行分配。一方面要保证污染物指标按源分配,另一方面也要保证分配总量不能突破国家的减排指标。在“十二五”期间总量分配的过程中还要注意利用经济手段来降低污染治理成本,在有条件的地区可以通过排污权交易的形式,通过市场手段对污染物排放权进行二次分配,最终达到排污企业和管理者之间的平衡。


  结论


  总之,“十二五”期间大气污染总量控制工作的推进,要充分考虑到各地区环境状况和污染物排放的实际情况。在“十一五”经验的基础上,有针对性地完善地区污染物总量控制体系。各地区在总量控制中应注意科学地扩大总量控制中受控污染物的种类,通过完善污染物总量监测核算统计考核机制,扩大受控行业和受控污染源,尤其是注意控制机动车尾气等新兴的重点污染源。为“十二五”总量控制目标的实现和空气质量改善打下基础。


  参考文献:
  [1]环境保护部.全国环境统计公报[R].1998-2008
  [2]陈添,华蕾,金蕾等.北京市大气PM10源解析研究[J].中国环境监测,2006,22(6):59-63
  [3]朱先磊,张远航,曾立民等.北京市大气细颗粒物PM2.5的来源研究[J].环境科学研究,2005, 18(5):1-5
  [4]宋宇,唐孝炎,方晨等.北京市大气细粒子的来源分析[J].环境科学,2002,23(6):11-16
  [5]王雪松,李金龙,张远航等.北京地区臭氧污染的来源分析[J].中国科学B辑:化学,2009,39(6):548 - 559

 
污染防治与管理更多>>
循环经济与绿色产业发展 更多>>
低碳经济与可持续发展更多>>
中国面临的主要环境问题及对策 更多>>