陈健鹏、李佐军:中国大气污染治理形势与存在问题及若干政策建议(上)

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内容提要:本报首先分析了中国大气污染治理的形势:常规大气污染物控制取得了积极进展,城市空气质量常规监测项目指标向好;城市进入新型复合大气污染阶段,灰霾等污染问题日益突出;非常规大气污染物排放处于上升阶段,大气污染治理面临严峻挑战。通过大气污染治理,实现城市空气质量明显改善,将是一个长期和艰巨的过程,可能还需要20年甚至更长的时间。通过分析大气污染治理中存在的突出问题,本报告提出了政策建议,包括:加强大气污染防治基础研究,开展大气环境评价;调整大气污染物控制战略,完善大气污染物减排政策体系;加强大气污染治理法制建设,强化监督管理和执法力度;完善空气环境质量评价体系,加强大气污染防治标准制订工作等。
关键词:大气污染,治理,形势,问题,建议
近年来全国大范围的雾霾天气引起了公众的广泛关注,成为当前环境热点问题。中国正处于城镇化工业化快速发展的阶段,大气污染的类型已发生了深刻变化。传统的二氧化硫(SO2)、悬浮物(TSP)/可吸入颗粒物(PM10)等污染问题仍没有解决,细颗粒物(PM2.5)、氮氧化物(NOX)、挥发性有机物(VOCS)、氨氮(NH3)等排放又显著上升,大气污染形势日益严峻。
一、中国大气污染治理形势
(一)常规大气污染物控制取得了积极进展,城市空气质量常规监测项目指标向好
1.二氧化硫排放增加的态势基本得到遏制。2001-2011年,全国废气中二氧化硫排放总量呈先增后降的态势。其中“十五”期间,二氧化硫排放总量呈稳步上升态势,从2001年的1947.8万吨增加到2005年的2588.8万吨,未完成“十五”期间确定的减排目标。“十一五”期间,国家开始对二氧化硫排放实施总量控制,并全面推进火电脱硫工作。全国废气中二氧化硫排放总量、工业废气中二氧化硫排放量和生活废气中二氧化硫排放量均呈逐年下降趋势。2010年全国二氧化硫排放量较2005年下降了14.3%,超额完成了“十一五”总量减排任务。2011年,二氧化硫排放总量为2217.9万吨,比2010年下降2.21%。
3.城市大气质量常规监测项目指标向好。二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物是中国城市(现行的)常规监测项目。数据显示,2005年以来,中国城市环境空气中SO2、N02、PM10等主要大气污染物的年均浓度水平呈现持续下降趋势,部分城市存在年均浓度超标的现象,但全国年均浓度水平低于现行环境质量标准二级年均浓度限值。“十一五”期间中国煤烟型大气污染趋势初步得到遏制。
二氧化硫浓度有所下降。数据显示,从2005年,全国重点城市二氧化硫浓度呈下降态势(见图3)。2011年,地级以上城市二氧化硫(SO2)年均浓度达标的城市占全部城市的96%。
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二氧化氮浓度总体保持稳定。数据显示,2005年以来,二氧化氮指标基本保持稳定(见图4)。2011年,地级以上城市二氧化氮(N02)年均浓度均达标。
可吸入颗粒物浓度有所下降。数据显示,从2000年以来,全国可吸入颗粒物浓度总体呈下降的态势(见图5)。 2011年,地级以上城市可吸入颗粒物(PM10)年均浓度达标的城市占全部城市的90.8%。
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按照现行国家的空气质量标准,2005年以来,全国城市空气质量基本稳定,并有很大的好转,达到一级标准和二级标准的城市数量逐年上升,劣三级标准城市比例迅速降低(见图6,可参看附表6)。但是,在现行的空气质量标准评价下,各地公布的城市空气质量“总体稳定”、“不断好转”的结论与公众感知存在较大的差距。现行的环境空气质量标准难以全面反映真实的空气质量。有关研究表明,中国PM10和S02浓度约为欧美发达国家的4-6倍,N02浓度也接近或高于发达国家,PM2.5浓度是全球最高的区域之一。在这种背景下,有关部门在2012年出台了新的环境空气质量标准。按照新的标准,全国2/3的城市空气质量将不达标。
(二)城市进入新型复合大气污染阶段,灰霾等污染问题日益突出
1.大气污染类型已经发生了变化。在过去三十年中,随着中国工业化城镇化的快速发展,主要污染源已由燃煤、工业转变为燃煤、工业、机动车、扬尘等。在主要大气污染物中,细颗粒物(PM2.5)、氮氧化物(NOX)、挥发性有机物(VOCS)、氨氮(NH3)等排放量显著上升。大气污染的范围也不断扩大(见表1)。可吸入颗粒物已经成为影响城市空气质量的首要污染物。中国城市群大气污染正从煤烟型污染向机动车尾气型过渡,出现了煤烟型和机动车尾气型污染共存的大气复合污染。其特征是多污染物共存、多污染源叠加、多尺度关联、多过程藕合、多介质影响。区域性大气灰霾、光化学烟雾和酸沉降成为新的大气污染形式。
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2.区域性灰霾天气日益严重。有研究表明,1950-1980年中国的霾日较少,1980年以后,霾日明显增加,2000年以后急剧增长,2010年霾年均日数(29.8天)几乎是1971年(6.7天)的4倍。近年来,京津冀、长三角、珠三角等区域每年出现灰霾污染的天数达到100天以上,广州、南京、杭州、深圳、东莞等城市灰霾污染更为严重。
3.光化学烟雾污染日益凸现,发生的频率将增加。光化学烟雾污染和高浓度臭氧污染频繁出现在北京地区、珠三角和长三角地区。从1990年到2012年,中国机动车保有量从500万辆增加到1.9亿辆。数据显示,2011年,全国机动车排放污染物4607.9万吨,其中氮氧化物637.5万吨,颗粒物瞪.1万吨,碳氢化合物441.2万吨,一氧化碳3467.1万吨。机动车尾气已成为城市NOX、CO、VOCS的主要排放源。相关研究预计在今后10年、20年由机动车造成的光化学烟雾污染频率将增加。
4.城市间大气污染相互影响显著,农村大气污染问题日益凸现。随着城市规模的不断扩张,区域内城市连片发展,城市间大气污染相互影响明显,相邻城市间污染传输影响极为突出。在京津冀、长三角和珠三角等区域,部分城市二氧化硫浓度受外来源的贡献率达30%-40%,氮氧化物为12%-20%,可吸入颗粒物为16%-26%。区域内城市大气污染变化过程呈现明显的同步性,重污染天气一般在一天内先后出现。随着城市规模不断扩大和工业企业从主城区外迁,大气污染由城市向农村地区扩散的态势日益凸现。
(三)非常规大气污染物排放处于上升阶段,大气污染治理面临严峻挑战
相关研究表明,中国化石燃料消费的峰值在2030-2040年之间,电力、冶金、化工和建材等高耗能行业的峰值在2020-2030年之间,主要污染物排放的峰值(乐观估计)在2020年左右。随着中国工业化的快速发展,在面临常规污染的同时,非常规污染物的问题日益显现。
1.氮氧化排放呈增长态势。中国从2006年开始统计氮氧化物排放量,数据显示,全国氮氧化物排放总量从2006年的1523.8万吨持续增长到2011年的2404.3万吨。一般认为,电力、建材(水泥)、交通行业是氮氧化物的主要排放源,考虑到这些行业仍处于快速发展阶段,以及现有的治理水平,预计氮氧化物的排放将持续增长。
2.细颗粒物(PM2.5)排放呈显著增长态势。相关文献表明,燃煤尘、交通道路扬尘、机动车尾气尘、工业过程粉尘、建筑扬尘是细颗粒物(PM2.5)的主要来源。数据显示,现阶段生活源烟尘排放总量大体上呈增长的态势,从2000年的212.1万吨增长到2010年的225.9万吨。当前中国处在基础建设的高峰期,建筑、拆迁、道路施工及堆料、运输遗撒等施工过程产生的建筑尘和道路扬尘,呈进一步加重的态势。根据相关研究,上述排放源均呈增长的态势。相关预测表明,至少到2020年2030年,细颗粒物(PM2.5)排放呈增长的态势。
3.挥发性有机物(VOCS)排放呈显著增长态势。相关文献表明,工业过程、机动车尾气、化石燃料、建筑装修是挥发性有机物(VOCS)主要排放源。相关预测表明,至少到2020年,挥发性有机物(VOCS)排放呈增长的态势。
4.大气重金属排放呈显著增长态势。相关文献表明,燃煤是全球重金属循环中最为重要的大气污染物排放源。根据相关预测表明,至少到2020年,中国大气重金属排放量呈增长的态势(见表2)。
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根据对主要大气污染物排放趋势的分析,在未来相当长的时期内,尚未得到控制的大气传统污染物和非常规污染物同时并存,治理难度会很大,处理成本会更高,治理工作也将更加错综复杂。现阶段中国环境质量仍处在整体恶化的阶段,环境质量好转的“拐点”远未到来。从大气污染治理的国际经验来看,欧美国家大致在1970-1990年控制了二氧化硫、氮氧化物等常规大气污染物,1990-2010年控制了PM10和PM2.5,等大气污染物排放。中国工程院、环境保护部的《中国环境宏观战略研究》(2011)提出了中国大气污染治理的目标,2050年大多数城市和重点区域基本实现世界卫生组织(WHO)环境空气质量浓度指导值。“中国科学院可持续发展战略研究组”(2013)认为,中国城市空气质量真正好转,并达到欧美国家空气质量标准,还需要20年时间。郝吉明(2013)也指出,目前大气污染物总量(水平)减少30%-50%,环境空气质量才能出现根本好转,如果按照每个五年规划减排10%的进度,要到2030年左右才能实现。综上所述,通过大气污染治理,实现城市空气质量明显好转,将是一个长期和艰巨的过程,可能还需要二十年甚至更长的时间。
作者: 国务院发展研究中心
陈健鹏 李佐军