區域空氣質量綜合控制體系研究_摘要_CN.pdf
中國環境與發展國際合作委員會 2012年年會專題政策研究報告 區域空氣質量綜合控制體系研究 執行摘要 中國環境與發展國際合作委員會 2012 年年會 2012.12.12-14– 1 – 區域空氣質量綜合控制體系研究 國合會 2012年年會專題政策研究報告 中國環境與發展國際合作委員會 2012年年會 ( 2012.12.12-14) – 2 – – 3 – 專題組中方組長 郝吉明,中國工程院院士,清華大學環境學院教授 專題組外方組長 邁克爾 ?沃爾什,國際專家,國際清潔交 通委員會前董事會主席 核心專家 賀克斌,清華大學研究生院常務副院長,環境學院教授 楊金田,環境保護部環境規劃院副總工,研究員 湯大鋼,環境保護部機動車排污監控中心主任,研究員 專題協調員 劉歡,清華大學環境學院,講師 專題組外方成員 梅諾夫 ?德里克,德國 梅克倫堡 -前波莫瑞州環保署空氣污染控制和廢物管理處處長 凱瑟琳 ?威瑟斯彭,國際專家,美國加利福尼亞州空氣資源局前局長 馬庫斯 ?阿曼,國際應用系統分析研究所項目主任 項目技術支持組 李 培,環境保護部外經辦,副主任 伏晴艷,上海市環境監測中心,總工 王書肖,清華大學環境學院,教授 雷 宇,環境保護部環境規劃院大氣部,副研究員 – 4 – 寧 淼,環境保護部環境規劃院大氣部,副研究員 嚴 剛,環境保護部環境規劃院大氣部,副研究員 盧旭陽,深圳市人居環境委員會污染防治處,調研員 劉 歡,清華大學環境學院,講師 – 5 – 目 錄 摘 要 . 7 正 文 12 一、中國面臨突出的區域大氣環境問題 . 12 1.1 PM2.5濃度高,污染嚴重 . 12 1.2 PM2.5來源復雜,二次顆粒物比重大 . 13 1.3空氣污染區域一體化特征明顯 . 15 1.4重污染過程發生頻率高,超標幅度大 . 16 1.5超標污染物由單因子向多因子同時超標轉變 . 16 二、中國的空氣質量改善是長期艱巨的任務 . 17 三、我國目前的控制措施不足以推動空氣質量改善目標的實現 . 19 3.1 進行主要大氣污染物排放總量控制 . 19 3.2 制定并實施更嚴格的污染物排放標準 . 20 3.3 進行城市大氣環境綜合整治 . 20 3.4 積極探索區域大氣污染聯防聯控機制 . 21 四、區域空氣質量綜合控制政策建議 . 22 4.1 加快大氣法修訂 . 22 4.2 完善空氣質量管理機制,提升空氣質量管理能力 . 23 4.3 加快經濟發展方式轉變,推動污染物持續大幅削減 . 25 – 6 – 4.4 優化能源結構,實現煤炭的高效清潔可持續利用 . 26 4.5 全面強化移動源污染控制 . 28 – 7 – 摘 要 一、中 國的 區域 大氣 環境 問題 突出 當前我國 面臨著 十分嚴峻 的空 氣 污染 形勢 。 在傳統煤煙型污染 問題 尚未得到解決 的情況下,以 PM2.5、 O3 為特征的區域性復合型 空 氣污染日益突出 。 PM2.5作為對我國環境空氣質量影響最大的污染物之一,表現出 5 個主要污染特征一是 年均濃度絕對值高 ,在我國 東部地區可達 60-90?g/m3, 高于 新修訂的 國家 環境空氣質量 標準 ( GB3095-2012) 70-160; 二是 由 SO2、 NOX、 VOCs、 NH3 等氣態污染物通過化學反應形成的二次顆粒物在 PM2.5中的 比 例高 , 在部分區域超過 了 60;三是 區域污染特征明顯,在東部的京津冀和長三角等區域,超 標城市比例超過 80,且重污染發生體現出同步性;四是重污染過程發生頻率高,持續時間長,部分地區 PM2.5最高日均濃度超過 GB3095-2012 標準 4 倍以上, PM2.5日均濃度全年超標天數可達 40;五是復合型空氣污染的氧化性增強, O3 超標率逐年增加, O3和 PM2.5成為共同影響城市空氣質量超標的 2 個首要污染物。在長三角地區,高溫季節出現 PM2.5與 O3同步污染的頻率可高達 30。 多種大氣污染物的大量排放和集中分布是造成我國區域空氣污染的主要原因。近年來,我國的燃煤消費量以每年超過 2 億噸的速度增長,目前燃煤消費量已超過全球總量的 48;機動車保有量迅速增長,“十一五”期間從 1.2 億輛激增到 1.9 億輛。 燃煤量和機動車保有量的 高速增長使我國的一次顆粒物、 SO2、NOX和 VOCs 的排放量都在 2000 萬噸以上,且主要集中在東部地區,造成了京津冀、長三角、珠三角等地 的區域空氣質量惡化。 嚴重的空氣污染給人民群眾的健康造成了嚴重影響,造成了巨大經濟損失。根據世界衛生組織的估算, 2008 年由于空氣污染造成中國 47 萬人過早死亡;世界銀行的研究表明, 2003 年由于空氣污染導致的死亡和疾病給中國帶來了 1600億元的損失,相當于當年 GDP 的 1.16。以持續大范圍灰霾為特征的重污染過程還在 一定程度上引發社會的恐慌心理,對政府公信力造成 了 極其不良 的 影響。 – 8 – 二、大氣質量達標任務艱巨 GB3095-2012 對我國的環境空氣質量提出了更加嚴格的要求,按此標準進行評價,我國目前至少有 2/3 的城市不能達標。 隨著我國小康社會的建設和現代化進程的推進, 為滿足 人民群眾 從健康出發 對空氣質量的要求 ,我國絕大多數城市的空氣質量需要在 15~ 20 年內實現穩定達標,即在 2025 年 使全國約 80 的城市 達到標準要求。 為此,需要在 每個 5 年計劃 內 使 全國主要城市的 PM10和 PM2.5平均濃度降低 10~ 15。 由于 PM2.5的來源既包括由污染源直接排放的一次顆粒物,又包括由 SO2、NOX、 VOCs、 NH3 等氣體在大氣中轉化形成的 二次 顆粒物,為了達到空氣質量改善目標的要求,必須對 一次顆粒物和 SO2、 NOX、 VOCs、 NH3 等二次顆粒物的氣態前體物 進行持續減排,每個 5 年計劃 的減排幅度 至少 要達到 15。 這個減排幅度遠高于“十一五”和“十二五”國家總量控制任務的要求。 三、 區域大氣質量綜合控制 政策建議 為了確??諝赓|量達標和大氣污染物排放量削減目標的實現,我國需要在法規、管理機制、能力建設、控制措施等多方面進行完善,主要包括以下幾點 1. 加快大氣法修訂 我國的 大氣 污染防治 法 (以下稱大氣法) 于 1987 年制定,并分別于 1995 年和 2000 年 進行了修訂 ,在防治 空 氣污染和改善大氣質量方面發揮了積極作用。然而 自 2000 年以來,我國的空氣污染由典型的煤煙型污染向復合型污染轉變,快速的工業化、城市化和機動車化造成了空氣污染的區域性、復合性和壓縮性特征,目前的 大氣法已難以 適應 新 形勢下 大氣污染防治的 需求。 我國必須要在以下方面對大氣法進行修訂,以對相應的政策措施提供法律支持 一是 把對人體健康有重要影響的 PM2.5 和 O3 作為我國大氣污染防治的核心內容,在繼續深化 SO2、煙粉塵治理的同時,強化對 NOX、 VOCs、 NH3等形成二次 PM2.5和 O3的重要前體物的排放控制。 二是進一步 明確 城市政府在其轄區大 氣質量達標管理中的責任 和義務 , 并對各級政府 在大 氣質量管理方面賦予更多職能 。與此同時, 針對可進行長距離傳輸– 9 – 的 SO2和 NOX等二次 PM2.5的重要前體物,完善區域總量控制制度 ,為 區域空氣污染聯防聯控機制 的 建立 提供支持 。 三是 進一步 強化對違法行為的處罰,提高不達標的違法成本。提高法律 威懾力度 , 以有效遏制大氣違法行為。 四是重視非道路移動源的排放控制,將船舶、飛機、火車以及非道路用機械的廢氣排放納入大氣法管轄范圍,明確環保部在非道路移動源領域內的管理職責。 2. 建立面向 大 氣質量的管理模式 ,提升大氣質量管理能力 自 1970 年我國開始開展 大氣污染防治開始,管理主要以重點污染源排放強度和主要污染物排放總量為中心 ,而非環境質量 ;大氣污染物減排目標確定的依據主要是減排的技術和經濟潛力,而非人體健康對 大 氣質量的要求; 大 氣質量評價的主要對象是 SO2、 NO2和 PM10等三項大氣污染物 ,而非 PM2.5和 O3這兩種對人體健康影響更大的 污染物 。為了保障廣大人民生活的大氣環境健康、舒適、安全,我國必須盡快轉變大氣污染控制思路,把 大氣質量達標作為管理工作的核心和最終目標, 把 PM2.5及其相關前體物 的“ 總量減排 ” 作為 “ 質量改善 ” 的重要手段,建立面向空氣質量的 管理模 式 。 建立面向空氣質量的 管理模式 需要以強大的管理能力作為支撐。與歐洲和美國相比,我國面臨的空氣污染形勢更為復雜,管理任務更為艱巨,但是在管理人員數量、機構設施、經費支持和科技支撐等諸多方面都更為薄弱。為了適應空氣質量達標和污染物減排對環境管理提出的要求,我國需要在以下方面強化能力建設 一是 參考歐美等國家的大氣管理資源配置, 在環境保護部設立 “ 空氣質量管理 司( 局 )” ,參照核安全局的模式設立下屬機構,配置相應工作人員(約 1000人),全面整合 相關 職能 ,統籌大氣質量管理工作,強化對移動源排放的專業化管理。 二是 在 京津冀、長三角等區域空氣污染嚴重的 典型 地區設立區域大氣質量管理辦公室,統籌區域內的大氣質量管理工作。 三是增加在大氣質量管理方面的資金投入,并盡快開展和實施“國家清潔空氣行動計劃”,為定量化和精細化的大氣質量管理提供資金和技術支撐,并納入國家預算。 – 10 – 3. 加快 經濟發展方式轉變, 推動污染物持續大幅削減 我國正處于工業化 后期, 經濟發展嚴重依賴于高能耗、高污染的產業。 雖然與 1990 年相比,我國多種大氣污染物的單位 GDP 排放強度分別降低了 40~80, 但 這不足以抵消經濟高速發展帶來的排放量增長。 因此,要 推動污染物 持續大幅度削減、顯著 改善區域空氣質量, 必須加快經濟發展方式的轉變,進一步加快 單位 GDP 污染物排放強度的 下降 速度,以抵消 GDP 高速增長對污染減排的負效益 。 為達到這一目標, 亟需利用社會經濟發展轉型的契機,由發改委、工信部、環保部等部門聯合制定積極的政策措施,推進產業結構和布局調整 。 一是要通過建立可持續的投資和消費模式, 引導產業 結構 的調整,大力發展第三產業,優化第二產業內部結構, 減少各地經濟發展對 高耗能、高污染重化工業 的依賴 。 二是要加快淘汰重化工業落后產能, 提高產業門檻, 使 新建、擴建項目在能源消耗與污染排放強 度上必須達到國際先進水平 ;同時大規模 推廣清潔生產工藝和最佳可行技術 。 三是要合理調整產業布局,逐步疏散京津冀、長三角、珠三角等區域型復合大氣污染嚴重地區的重化工業產能。 4、優化能源結構,控制 燃煤污染物排放 巨大的能源消費 量和 以煤為主的能源消費結構 是我國長期以來空氣污染的最主要來源。 我國 SO2排放量的 90、 NOX排放量的 67、煙塵排放量的 70和 人為源大氣汞排放量的 40都來自于燃煤 。 此外,此外我國 煤炭消費 還存在著空間 分布 不平衡 、消費結構不合理與清潔高效利用水平較低等突出問題,在一定程度上加劇了區域與城 市的大氣污染。 因此, 亟需由發改委、環保部等部門共同出 臺相關政策,優化 我國 能源結構, 調整煤炭消費的布局與結構,逐步 提高煤炭利用的清潔化水平 ,減少燃煤過程中的大氣污染物排放量。 一是要大力提高清潔能源和新能源的比例,力爭 每 5 年使 煤炭占我國一次能源的比重降低 3 至 5 個百分點 ; 二 是調整能源消費的空間布局,實施區域煤炭消費總量控制,逐步降低 京津冀、長三角、珠三角等空氣 污染嚴重區域 的煤炭消費量; 三 是要優化煤炭消費結構,促進煤炭消費向電力等使用最佳可行技術的大型燃煤設備轉移;四是強調煤炭生命周期全過程的污染控制,推進煤炭的 洗選和輸配;五是減少民用部門的原煤和生物質燃燒,推廣氣體能源和型煤。 – 11 – 與此同時,要推進高效脫硫、脫硝、除塵等大氣污染控制 最佳可行技術 的研發和使用,并保證這些技術在燃煤污染源上高效穩定運行,減少污染物排放量。 5. 全面強化移動源污染控制 移動源排放已成為導致中國環境空氣質量問題的一個突出因素。在北京和上海等大城市以及東部人口密集區域,移動源對 PM2.5污染的貢獻可高達 20-25。移動源活動的 持續快速增長,使得移動源污染控制成為對中國 大 氣質量管理最大的挑戰之一 ,其 控制效果在很大程度上決定了我國的區域空氣質 量是否能得到有效改善,也是關系到公眾對政府相關政策和實施滿意度提高的重大影響因素。為了 有效 控制移動源污染, 我 國需要從 移動源管理 、車用能源和城市規劃等角度,對 “ 油 車 路 ” 系統制定綜合政策 。 針對“油 ” ,需要授予環境保護部在油品質量方面的管理權, 加速實現車用燃料的低硫化和無硫化 , 同時推進非道路移動源油品的低硫化。 針對“車”,一方面要 加快制定出臺國家移動源污染防治管理條例,嚴格在用車管理,保證在用車的達標排放 ;另一方面要 加速制定和實施 新車 排放標準 ,通過標準的加嚴推動單車污染物排放水平的降低,在國五標準中加入對加 油過程、日常揮發 VOC 的排放控制 。 針對“路”,要 建立全新的城市可持續交通體系,通過發展先進的城市公共交通 系統,優化交通管理, 減少污染物排放量。 此外,在上海、深圳、廣州、南京、寧波等港口城市,船舶排放已成為影響城市空氣質量的重要來源之一,針對船舶等非道路移動源,也要加速排放標準、油品標準、管理制度的制定和實施。 – 12 – 正 文 一、 中國面臨突出的區域大氣環境問題 當前我國面臨著十分嚴峻的空氣污染形勢。在傳統煤煙型污染問題尚未得到解決的情況下,以 PM2.5、 O3為特征的區域性復合型空氣污染日益突出。根據世界衛生 組織 2011 年對全球 1082 個城市空氣 PM10年均濃度進行的評價,我國空氣質量最好的省會城市??谂琶?808位,空氣質量最差的省會城市排名第 1058位。根據 2012 年新修訂并即將開始實施的環境空氣質量標準( GB3095-2012)進行評價, PM2.5將成為對我國環境空氣質量達標造成最大影響的污染物。 1.1 PM2.5濃度高,污染嚴重 從質量濃度看,我國的 PM10 和 PM2.5 污染呈現三個基本特征 一是年均濃度絕對值高 。我國城市大氣中 PM2.5 濃度處于較高的水平,東部地區年均可達60-90μg/m3,主要 工業區可超過 100μg/m3,普遍遠高于國際上一些國家和國際組織已頒布的關于 PM2.5 的環境質量濃度標準(大部分小于 10μg/m3)。 二是PM2.5/PM10比值持續上升 。根據北京地區的長時間連續觀測,在過去的 10 年間,PM2.5/PM10比值呈現上升趨勢(如圖 1 所示),說明 PM2.5對 PM10的貢獻在持續加強。 三是濃度分布呈較強的區域性 。 PM2.5 的質量濃度隨地理位置有較大的變化,北方地區通常要高于南方地區,西部城市通常要高于東部城市;而在各區域中,冬季的濃度通常較高。 圖 1 北京地區 2000-2008 年 PM2.5、 PM10年均質量濃度以及 PM2.5/PM10比值的變化趨勢 *北京樣品采集站點 ,車公莊站( CGZ, 北京城區 站),清華大學校園站( TH),密云站( MY,北京農村 站) 摘自大氣顆粒物與區域復合污染,賀克斌等編,科學出版社, 2011 – 13 – 1.2 PM2.5來源復雜,二次顆粒物比重大 從 PM2.5的化學物種構成看,我國的不同地區存在較大差異(如圖 2 所示),反映出其來源的不同。在全國范圍內總體來說,顆粒物中的有機物( particulate organic matter, POM)與由 硫酸鹽、硝酸鹽 和銨鹽構成的無機鹽類( sulfate, nitrate and ammonium salt, SNA) 是 PM2.5的主要成分。這些組分易受到污染源排放時空分布特征(隨地理位置和季節而變化)以及大氣氧化活性(控制氣態污染物向大氣顆粒物轉化過程)等因素的影響。在我國東部的城市、農村和森林地區, SNA在 PM2.5中占主導地位,比例為 4057; POM 的比例為 1553,其中在長白山最低,在烏魯木齊最高。在北京, POM 與 SNA 的濃度之和占 PM2.5濃度的53。 圖 2 中國一些城市和區域觀測得到的 PM2.5化學物種構成 OC 有機碳, EC 元素碳, SNA 二次無機氣溶膠, Crustal 礦物塵 摘自大氣顆粒物與區域復合污染,賀克斌等編,科學出版社, 2011 在受沙塵天氣影響較大的地區和時期,礦物塵在 PM2.5中可占到較高的比例。值得注意的是,除我國北部因有大片沙漠和干旱的黃土地帶而易于受到區域源和(或)本地土壤塵的影響外,沙塵暴還會影響我國中部和西南部。礦物塵的含量– 14 – 高也是我國細顆粒物的化學物種構成不同于發達國家的一個特點。 通過對北京、重慶、廣州、上海以及洛杉磯、布里斯班等特大城市的 PM2.5主要 化學組分進行比較,發現中國不同城市 PM2.5中總碳( Total Carbon, TC)與SNA 的含量相差均不大,差值小于 2;而洛杉磯的 SNA 在 PM2.5中所占的比例較總碳高出 26,說明碳質組分在洛杉磯這種發達國家特大城市的 PM2.5中相對較少。這種現象反映出燃煤過程排放的含碳顆粒物對我國 PM2.5污染有很大貢獻。上海、深圳 PM2.5中元素碳( Element Carbon, EC)所占的比例遠高于其它中國城市,反映出大型海港和船運的柴油機排放可能對 EC 具有較高的貢獻。 天氣系統 能夠 影響顆粒物的區域性傳輸 和 轉化 ,其周期性的變化導致 PM2.5化學組成 也 呈現出一定的季節特征。 通過對北京市 PM2.5實驗樣本的分析,發現無機組分在 PM2.5可鑒別物質 的 比例 都在夏季達到高值 。 而在 1999-2008 年間,北京市 PM2.5中二次顆粒物的成分比例持續增長。 從年均結果來看, 2002 年 SNA在 PM2.5中所占的比例為 29,而 2007 年 SNA 在 PM2.5中所占的比例已經增至36(如圖 3 所示)。 圖 3 北京市 1999-2008 年間 PM2.5的化學質量平衡 摘自大氣顆粒物與區域復合污染,賀克斌等編,科學出版社, 2011 此外,通過長期的觀測發現,在重污染時段, PM2.5 中二次顆粒物的比重比平時更高。如圖 4 所示,當 PM2.5的質量濃度在 120μg/m3以下時, SNA 和二次有機氣溶膠( Secondary Organic Aerosol, SOA)等二次組分在 PM2.5中所占的比– 15 – 例隨 PM2.5質量濃度的升高而增加;當 PM2.5的質量濃度超過 120μg/m3時, SNA和 SOA 等二次組分在 PM2.5 中所占的比例一直維持在較高的水平。說明二次顆粒物是造成重污染的主要原因。 圖 4 北京市不同濃度水平 PM2.5的化學組成 摘自 大氣顆粒物與區域復合污染,賀克斌等編,科學出版社, 2011 1.3 空氣污染區域一體化特征明顯 高速發展的城市化和區域經濟一體化使 得我國東部地區 空氣污染一體化現象日趨明顯, 各城市 的大氣污染正逐漸從局地污染向區域污染演變,區域性高污染日益頻繁 ,其中長三角區域的 空氣污染一體化 特征尤其突出。在 冬春季節,受內陸污染、北方沙塵和本地不利氣象條件等綜合影響,區域性霧霾和浮塵影響突出 ;在 初夏深秋季節,秸桿焚燒對區域大氣 PM2.5污染貢獻顯著,常引發區域性的大范圍霾污染, 使 長三角城市空氣質量出現同步變化趨勢。 環境空氣質量 監測數據顯示, 2011 年上海共出現了 28 個空氣污染日。分析這 28 天上海、南京、蘇州、南通、連云港、杭州、嘉興、寧波 8 個城市的空氣質量,發現其中 78.6的天數有 4 個以上城市同步出現污染; 8 個城市全部超標的天數占 14.3,上海作為唯一超標城市的情況僅出現 2 天(如表 1 所示)。 – 16 – 表 1 2011 年上海市空氣污染日的區域特性 指標 9 個城市 全部超標 半數以上城市超標 僅上海超標 上海 API 高于 區域中位數 污染天數 4 22 2 20 百分比 14.3 78.6 7.1 71.4 1.4 重污染 過程發生頻率高,超標幅度大 我國城市不僅 PM2.5等大氣污染物的年均濃度高,重污染過程的日均濃度也非常高,且重污染過程頻繁發生。以空氣質量相對較好的深圳市為例,從上世紀90 年代起,深圳市灰霾天數急劇增高,目前每年近三分之一天數出現灰霾。 2006年以來,深圳市 O3 濃度逐年上升,超標率也不斷加大,大氣氧化性不斷增強。2011 年深圳市 O3最大小時濃度高達 428μg/m3,超過國家二級標準的 1 倍以上,部分站點接近 10的天數出現 O3最大小時濃度超標。 1.5 超標污染物由單因子向多因子同時超標轉變 伴隨著 PM2.5 和 O3 環境濃度的升高,我國東部地區的環境空氣呈現出 多污染物共存、相互影響、互為源匯的復合大氣污染特征。尤其是在夏季,隨著 O3濃度的升高,大氣氧化性增強,更加推動了 SO2、 NOX等氣體轉化成硫酸鹽、硝酸鹽等二次顆粒物,促使 PM2.5濃度升高,最終造成 O3和 PM2.5同時超標。 圖 5顯示了 2011 年上海不同月份 PM2.5與 O3同步污染的情況,可以發現在 4 月~ 7月間,同步污染的頻率維持在高值,其中 5 月出現同步污染的頻率達到了 39??梢娤募敬髿庋趸缘脑鰪娨殉蔀樵斐?PM2.5污染的重要原因。 圖 5 2011 年上 海市 PM2.5和 O3同時超標率的月度分布 數據來源上海市環境監測中心空氣質量監測數據 – 17 – 多種大氣污染物的大量排放和集中分布是造成我國區域空氣污染的主要原因。近年來,我國的燃煤消費量以每年超過 2 億噸的速度增長,目前燃煤消費量已超過全球總量的 48;機動車保有量迅速增長,“十一五”期間從 1.2 億輛激增到 1.9 億輛。燃煤量和機動車保有量的高速增長使我國的一次顆粒物、二氧化硫( SO2)、氮氧化物( NOX)和揮發性有機物( VOCs)的 年 排放量都在 2000萬噸以上,且主要集中在東部地區,造成了京津冀、長三角、珠三角等地 的區域空氣質量惡化。 嚴重的空氣污染對人民群眾的健康產生了嚴重影響,造成了巨大經濟損失。根據世界衛生組織和其他國內外機構的估算,每年由于空氣污染致使中國數十萬人過早死亡;引發的呼吸系統和心血管系統疾病 導致 大量的誤工、誤學損失;夏季高濃度 O3 導致農作物減產;嚴重的酸雨污染不僅危害森林、生態環境,還影響了建筑物的質量和美觀。去年冬季在北京等城市發生的以持續大范圍灰霾為特征的重污染過程還在一定程度上引發社會的恐慌心理,對政府公信力造成了極其不良的影響。 二、 中國的空氣質量改善是長期艱巨的任務 雖然我國大多數城市還 沒有開始開展 PM2.5的環境監測,但是針對 SO2、 NO2和 PM10的環境監測數據表明,我國的城市空氣質量與全面小康的要求差距仍然非常巨大。根據我國 333 個地級及以上城市的大氣環境監測數據, 2010 年我國地級城市的 SO2、 NO2和 PM10年平均濃度分別為 35μg/m3、 28μg/m3和 79μg/m3。根據 2012 年新修訂并即將開始實施的環境空氣質量標準( GB3095-2012),這 333 個地級及以上城市中,不能達到 SO2、 NO2和 PM10年平均濃度二級標準的城市數量分別為 18 個、 51 個和 201 個。即使不考 慮 PM2.5和 O3污染的問題,也有 216 個城市的空氣質量不能達到年平均濃度國家標準,占城市總數的 2/3。 如果依據世界衛生組織 2005 年更新的空氣質量指導值來衡量,我國城市目前列入常規監測的三種大氣污染物中, NO2和 SO2年平均濃度與世界衛生組織的要求差距不大;而 PM10的年平均濃度則與世界衛生組織的要求( 20μg/m3)差距甚遠,我國 PM10 年均濃度最低的城市??谝参催_到這一要求,而全國城市的平均 PM10年均濃度比其高出 3 倍。我國現在針對 PM2.5監測的數據還相對缺乏,但是根據國內外開展研究的經驗數據,大 氣中 PM2.5 的質量濃度約為 PM10 質量濃度的 50~ 60,由此判斷,我國大氣環境中 PM2.5的質量濃度至少也比世界衛生組織的指導值高出 3 倍。 以 PM10和 PM2.5為代表的大氣顆粒物污染將是我國相當長一段時期內面臨的最主要的大氣環境問題。 – 18 – 隨著我國小康社會的建設和現代化進程的推進,人民群眾對環境空氣質量的要求日益提高。我國 2012 年修訂的環境空氣質量標準( GB3095-2012)參考了世界衛生組織對空氣質量標準的建議,加嚴了 PM10 的限值要求,并把 PM2.5納入指標體系,使針對 PM10 和 PM2.5 的標 準與世界衛生組織推薦的第一階段空氣質量改善目標值接軌。為了滿足人民群眾對環境空氣質量日益提高的要求,我國絕大多數城市需要在 15~ 20 年內使環境空氣質量穩定達到標準要求;在 2025年左右,全國空氣質量達標的城市應達到 80左右。由于我國城市目前 PM10的達標率約為 40(如圖 6 所示),這意味著在“十二五”到“十四五”的 3 個五年中,需要將我國城市的 PM10年均濃度達標率提高 40 個百分點。 圖 6 2010 年我國 333 個城市 PM10年均濃度及其與環境空氣質量標準的差距 數據來源中國國家環境監測中心空氣質量監 測數據 為了達到這一目標,需要在 每個 5 年計劃內使全國主要城市的 PM10平均濃度降低 10以上 (如表 2 所示)。根據已有的 PM2.5 監測數據,我國城市 PM10中 PM2.5的比例大多超過 50,這意味著我國城市 PM2.5超標的形勢比 PM10更為嚴峻。為了在 2025 年左右實現全國城市 PM2.5年均濃度達標率 80的目標,在未來的每個 5 年計劃內, 全國主要城市 PM2.5平均濃度的降低幅度至少需要達到13。 – 19 – 表 2 不同情景下全國城市 PM10年均濃度達標率 2010 2015 2020 2025 PM10濃度每 5 年降低 10 40 50 63 77 PM2.5濃度每 5 年降低 131 27 44 60 79 注 1我國絕大多數城市尚無 PM2.5監測數據,這里是假設 PM2.5在 PM10中質量濃度的比值為 0.55,進行保守估算得到的結果。 PM2.5來源非常復雜,既包括由污染源直接排放的一次顆粒物,又包括由 SO2、NOX、 VOCs、 NH3 等氣體在大氣中轉化形成的二次顆粒物。對于我國大部分城市,尤其是東部空氣污染較為嚴重的城市而言, PM2.5污染的控制難度大于 PM10。由于天然源的影響以及二次顆粒物形成過程中的非線性特征,必須 保證在每個 5年計劃內,使一次顆粒物和二次顆粒物的前體物排放量總體減少 15以上 ,才有可能達到 PM2.5環境濃度降低 13的目標,進而在 2025 年前后使我國空氣質量達標的城市增加到 80左右。 三、 我國目前的控制措施不足以推動空氣質量改善目標的實現 多年以來,我國針對大氣污染實施了多項控制措施,有力地推動了大氣污染防治工作。尤其是“十一五”以來,通過實施富有創新性的政策措施,首次實現了全國 SO2排放總量的下降,并使我國城市環境空氣中的 SO2和 PM10濃度顯著下降,城市空氣質量得以改善。這些措施主要包括 3.1 進行主要大氣污染物排放總量控制 。 在中華人民共和國大氣污染防治法的基礎上,我國劃定了“兩控區”,并開始實施 SO2排放總量控制?!笆晃濉逼陂g,我國把 SO2排放總量控制作為約束性指標,采取了脫硫優惠電價、“上大壓小”、掀起淘汰、“區域限批”等一系列政策措施,實施了工程減排、結構減排和管理減排,取得了顯著成效。從 2005 年到 2010 年,全國火電機組脫硫比例由14提高到 86,累計關停小火電裝機容量 7683 萬千瓦,淘汰落后煉鐵產能 1.2億噸、煉鋼 產能 0.72 億噸、水泥產能 3.7 億噸; SO2排放總量下降了 14.29,超額完成“十一五”減排目標。在此基礎上,我國在“十二五”期間繼續把 SO2排放總量減少 8作為約束性指標,并把 NOX排放總量減少 10納入總量減排指標要求。 – 20 – 表 3 我國主要大氣污染物固定排放源的排放標準 控制對象 標準編號 實施、修編年份 電廠鍋爐 GB13223 1991, 1996, 2003, 2011 工業鍋爐 GB13271 1983, 1991, 1999 煉焦 過程 GB16171 1996, 2012 鋼鐵生產過程 GB28662-GB28666 2012 水泥 生產過程 GB4915 1985, 1996, 2004 3.2 制定并實施更嚴格的污染物排放標準 。大氣污染物排放標準是我國對大氣污染物排放源進行管理的重要法律依據。針對我國大氣污染物排放貢獻最大的幾類固定源,我國從上世紀 80 年代就開始制定和實施各類排放標準,隨著對污染控制要求的提高,排放標準也逐漸加嚴(如表 3 所示)。其中對電廠鍋爐等的排放標準已經與國際先進控制水平接軌。我國對于移動源的排放標準也快速推進。從 1999 年開始實施輕型車 “國 Ⅰ ” 階段標準開始,目 前我國的排放標準已推進到 “國 Ⅳ ” 階段,覆蓋范圍包括了輕型車、重型車、摩托車和非道路移動機械等。 3.3 進行城市大氣環境綜合整治 。全國各城市通過實行“退二進三” 1政策,搬遷改造了一大批重污染企業,優化了城市產業布局;通過城市清潔能源改造,發展熱電聯產和集中供熱,淘汰了一批燃煤小鍋爐;京津冀、長三角、珠三角等區域啟動了加油站油氣回收治理工作,減少了油氣揮發排放的 VOCs。城市大氣環境綜合整治工作取得了積極成效, 2010 年全國地級及以上城市 SO2和 PM10的年均濃度分別為 35μg/m3和 81μg/m3,比 2005 年分別下降了 24.0和 14.8;按照當時的環境空氣質量標準( GB3095-1996)評價,全國空氣質量達到二級以上標準的城市比例從 2005 年的 52提高到了 2010 年的 83(如圖 7 所示)。 1 “退二進三”通常指在產業結構調整中,縮小第二產業比重,提高第三產業比重。國辦發 [2001]98 號文中把“調整城市市區用地結構,減少工業企業用地比重,提高服務業用地比重”也稱為“退二進三”。 – 21 – 圖 7 1999 至 2010 年我國城市空氣質量達到一級和二級標準( I/II)、達到三級標準( III)和劣于三級標準( III)的城市比例 數據來源中國環境保護部 3.4 積極探索區域大氣污染聯防聯控機制 。為保障北京奧運會、上海世博會和廣州亞運會的空氣質量,華北六?。▍^、市)、長三角三?。ㄊ校┖椭槿堑貐^打 破行政界限,成立領導小組,簽署環境保護合作協議,編制實施空氣質量保障方案,實施省際聯合、部門聯動,齊抓共管、密切配合,全面開展 SO2、 NOX、顆粒物和 VOCs 的綜合控制,統一環境執法監管,統一發布環境信息,形成強大的治污合力,取得積極成效,保證了活動期間主辦城市環境空氣質量優良,并為我國進一步開展區域大氣污染聯防聯控工作積累了有益經驗。 在未來幾年,以上措施的絕大部分還將繼續在我國的大氣污染防治中起到重要作用,然 而 ,僅僅依靠以上措施,并不足以使我國一次顆粒物和二次顆粒物的前體物排放量在每個 5 年計劃內減少 15以上,進而實現空氣質量改善的目標。首先,我國的大氣污染治理法規基礎尚顯薄弱,對大氣污染治理政策措施的支持不夠;其次,我國大氣污染綜合控制的能力建設全方面滯后,從國家到地方,從固定源污染控制到移動源污染控制,從政策制定到管理實踐,人力投入和科學支撐都非常缺乏,無法形成一套完整的管理體系,更無法應對壓縮型、復合型特征突出的區域大氣污染;第三,在未來相當長一段時間,我國的工業化、城市化和機動車化進程仍將繼續,燃煤年消費量將持續增長并超過 40 億噸,每年的新增輕型汽油車將保持在 1500 萬輛以上,我國的大氣污染物削減 必須在消化發展帶來新增排放量的基礎上,進一步大幅削減存量,壓力巨大;第四,我國對燃煤和機動車污染的控制水平還非常低,目前主要還是依賴末端治理,缺少系統性、綜合性的高效控制措施。 綜合以上分析,為了確保我國空氣質量改善目標的實現,我國需要在法規、– 22 – 管理機制、能力建設、控制措施等多方面進行完善。本研究總結了美國和歐洲的空氣質量管理經驗,結合我國控制實踐,針對我國的區域空氣質量綜合控制提出了 5 條政策建議。 四、 區域空氣質量綜合控制政策建議 4.1 加快大氣法修訂 我國的大氣污染防治法(以下稱大氣法)于 1987 年制定。隨著大氣污染工作開展的進程,我國分別于 1995 年和 2000 年對大氣法進行了修訂,并在此基礎上制定和實施了一系列的法律和規章,推動大氣污染防治。多年以來,大氣法對于減少大氣污染物排放、防治大氣污染、保護人民群眾健康、促進經濟和社會可持續發展發揮了重要作用。然而自 2000 年以來,我國的大氣污染特征有了巨大變化,由典型的煤煙型污染向復合型污染轉變。具體而言,在引起大氣污染的主要污染物方面,由以 SO2和 PM10為主轉變為以 PM10、 PM2.5和 O3及其各種前體物為主;在污染的影響范圍方面,由以城市 污染為主轉變為覆蓋多個城市的區域污染為主;在主要污染源方面,由以燃煤污染為主轉變為燃煤源、移動源和工業過程源的綜合污染。目前,我國快速的工業化、城市化和機動車化進程造成了空氣污染的區域性、復合性和壓縮性特征,而現行大氣法已難以適應新形勢下大氣污染防治的需求。我國必須在以下方面對大氣法進行修訂,以對相應的政策措施提供法律支持 一是把對人體健康有重要影響的 PM2.5和 O3作為我國大氣污染防治的核心內容 。由于 SO2、 NOX、 VOCs、 NH3 等污染物經化學反應形成的二次細顆粒物占我國空氣中 PM2.5的 50以上, NOX和 VOCs 更是 O3形成的主要反應物,因此,大氣法中必須強調對多污染物排放的綜合控制。需要 在繼續深化 SO2、煙粉塵治理的同時,強化對 NOX、 VOCs、 NH3等形成二次 PM2.5和 O3的重要前體物的排放控制;針對這些污染物的主要來源, 在繼續深化工業污染治理的同時,突出抓好中小鍋爐、揚塵、餐飲油煙、裝修噴涂等面源污染,以及機動車等移動源污染防治工作。 二是把空氣質量 改善作為大氣環境管理的核心內容 。 進一步明確城市政府在其轄區大氣質量達標管理中的責任和義務,并對各級政府在大氣質量管理方面賦予更多職能 。 建立城市空氣質量達標管理的技術路線,根據不同城市空氣質量現狀與達標的差距,規定不同的達標期限,并針對其整個達標過程提出分階段目標和重點工作內容;明確環境空氣質量不達標的后果,對于不能按期達標的城市政府依法進行懲罰。 – 23 – 三是完善區域空氣污染聯防聯控機制,解決大氣污染物跨行政邊界傳輸的問題 。針對細顆粒物和臭氧不達標的現象,要求新增項目(包括固定源和移動源)都必須采用可獲得的最優技術。借鑒歐洲和美國經驗,針對 SO2、 NOX、 VOCs等能進行長距離傳輸、影響區域空氣質量的污染物,通過完善 區域總量控制制度,由環境保護 部基于污染物的區域影響確定排放總量控制目標并分配至各行政區,減少區域內上風向大氣污染物排放對下風向空氣質量的影響,并通過區域大氣污染聯防聯控機制