人类生活的自然环境可分为大气环境、水环境、土壤环 境、地质环境、生物环境等。18世纪工业革命后,随经济社会 飞速发展,环境污染问题逐步显现。20世纪下半叶,环境污 染问题引发国际社会关注,环境保护事业提上日程,但至今 未很好解决经济发展与环境保护二者兼得的问题。当前,环 境污染仍是一场威胁人类生存与发展的全球性危机。
城市是人类活动高度集中的场地,也是环境污染的重灾 区。本文遴选部分城市空气污染案例,介绍大气污染的经历 及治理举措,简述中国大气污染治理的进展,探讨大气污染 治理技术的发展及要求。
1813年,英国伦敦市首次出现重大空气污染记录案例。1952年12月5—8日,伦敦出现极浓的灰黄色烟雾,4天时间 死亡4000多人,2个月内有8000多人陆续死亡,发生“伦敦烟 雾事件”[1]。
大气污染状况:伦敦位于英格兰东南部平原,跨泰晤士 河。公元50年兴建城市,12世纪成为英格兰首都,16世纪随 英国快速崛起而扩大,18世纪随工业革命和商业繁荣急速发 展,19世纪初成为世界上最大的政治、经济、文化、科技中心, 1900年人口增加到200万,20世纪60年代人口达到800万。 伦敦空气湿润,多雨雾,特别是18世纪60年代英国发起以蒸 汽机为动力、用机器代替手工的工业革命,大型火力发电厂、 煤厂、化工厂林立,昼夜不停地燃烧煤炭,产生海量的二氧化 硫和煤烟粉尘,长期烟雾笼罩,被称为“雾都”,在1873 年、 1880年、1882年、1891年、1956年、1957年、1962年发生12次 严重大气污染事件[1]。
环保法规体系:伦敦烟雾事件致万人死亡,促使英国政 府1953年成立比佛委员会专门调查烟雾事件成因,1954年发 布《比佛报告》,确定伦敦大气污染的主要成因是燃烧煤炭而 排放大量烟气。英国1954年成立英国清洁空气委员会负责 监督空气污染的改善情况;伦敦市1954 年出台《伦敦城法 案》,禁止伦敦部分地区使用排放浓烟的煤炭;英国1956年颁 布《空气清洁法案》,提出禁止黑烟排放、升高烟囱高度等措 施;1968年通过《污染控制法》,1970年成立环境部,1973年发 布《机动车管理规定》,1974年颁布《烟气排放法》,1981年通 过《汽车燃料法》,1989年实施《空气质量标准》,1990年推行 《环境保护法》,1991年颁布《道路车辆监管法》,1993年修订 《清洁空气法》,1995年实施《环境法》、《家庭节能法》,1997年 实施《国家空气质量战略》,1999年颁布《污染预防和控制法 案》,2007年公布《气候变化法案》,使伦敦大气污染治理的法 律法规趋于完善。
污染治理举措:20世纪50年代,伦敦市开始推广使用清 洁能源;1956年,开始大规模改造传统炉灶,逐步使用天然 气,冬季集中供暖;1961年,在全国范围内建立健全大气监测 网;20世纪60年代末,建立新城,疏散人口和工业企业,并且 要求当地企业加高烟囱,将烟雾排放到更高的空域;20世纪 70年代,伦敦市内改用煤气和电力,并把火电站迁出城外;20 世纪80年代,伦敦街道上尝试使用钙基粘合剂吸附空气中的 尘埃;2003 年,伦敦市政对进入市中心的车辆征收“拥堵 费”[1]。此后,通过全面推广市区扩建绿地、企业绿色评级、环 保税收优惠,逐步摘掉了“雾都”的帽子。
空气质量战略:2003年,英国能源白皮书《我们能源的未 来:创建低碳经济》提出2050年建成低碳社会,2004年提出 《能效:政府行动计划》,2005制定《气候变化行动计划》、《英 国可持续发展战略》,2006实施《低碳建筑计划》,2007年确定 《退税与补贴计划》、《英国能效行动计划》,2008年落实《国家 可再生能源计划》,2009年公布《低碳转型计划》,勾画出英国 政府发展低碳经济的国家战略蓝图[2]。
启示:英国自13世纪就开始关注煤烟污染,伦敦1273年 发布限制使用煤炭的命令[3]。但当时大气污染只在少数地方 出现,污染物排放量较小,依靠自然环境的自净能力还可以 缓解大部分污染。至18世纪末,工业革命使环境污染问题发 生了质变,大气污染日益严重并成为公害,英国伦敦、曼彻斯 特、谢菲尔德、格拉斯哥、利兹等大城市饱受数十年严重大气 污染[2]。随着城市大气污染状况的不断恶化,英国越来越重 视大气污染的防治,相应措施也更加科学和完善,表明人类 对环境污染的科学认识及有效治理有一个发展过程。
20世纪上半叶,芬兰坦佩雷市的环境污染问题凸显,特 别是空气质量很差,其中硫含量和颗粒物浓度相当高,雪落 到地上很快变成暗灰色[4]。
大气污染状况:坦佩雷市位于芬兰西南部,兴建于1779 年,在19世纪发展成芬兰最具工业化的城市,建有纺织、制革、木材加工、机械、造纸等众多工厂,是芬兰的铁路枢纽和 最重要的工业区之一,也是拥有20多万人口的北欧最大的内 陆城市。进入20世纪,随着造纸等工业蓬勃发展,环境污染 问题日益严峻。加之当时坦佩雷市居民主要靠烧柴取暖,工 厂使用重油为燃料,造成严重的大气污染。
环保法规体系:芬兰1923年制定《自然保护法》,这是世 界上最早的有关环境保护的法律之一。2000年3月,芬兰实 施新的《环境保护法》,加强了对环境的预防性保护,还要求 工厂企业采取有效措施节约能源,使用最新技术减少排放 物,并明确规定了公民在环保方面应承担的义务[4]。
污染治理举措:坦佩雷市实施环境许可制度,工厂必须 达到排放标准才能开工;工厂弃用重油,一律采用天然气作 为燃料,民宅取消分散烧柴,纳入集中供暖;能源采用热电联 产技术,发电同时生产热能;广泛采用核能、天然气、地热、太 阳能、风能等新能源;改进城市交通规划,重工业搬离城区; 大力发展和推广清洁技术[5]。
启示:经过半个世纪的努力,坦佩雷市从重污染区变身 最宜居城市,形成了芬兰治理雾霾的“坦佩雷经验”。芬兰冬 季气候寒冷,供暖耗能较大;能源紧缺,需要进口能源来满足 需求;拥有造纸、钢铁等高耗能产业,且占比较高。这与中国 中、北部地区有相似之处,对中国治理环境污染、实现可持续 发展有很好的借鉴意义。
1930年12月1日,比利时马斯河谷工业区弥漫具有强烈 刺激性的烟雾。至第3天,河谷地段数千居民出现流泪、喉 痛、声嘶、咳嗽、呼吸短促、胸口窒闷、恶心、呕吐等症状,有63 人死亡,是同期正常死亡人数的10.5倍,被污染者出现严重 后遗症,发生“马斯河谷烟雾事件”[6]。
大气污染状况:马斯河谷是比利时马斯河流域一段长 24 km的狭长盆地,两侧有百米的高山对峙。当时马斯河谷 地区建有3个炼油厂、3个炼钢厂、3个炼锌厂、4个玻璃厂,还 有发电厂、硫酸厂、化肥厂、炼胶厂和石灰窑炉,是比利时的 一个重要工业区。由于工厂持续排放的二氧化硫、三氧化硫 混合烟雾在空气中无法扩散,大气中有害气体在近地表层累 积,加之在马斯河谷出现逆温层,导致重大空气污染。
环保法规体系:1930年马斯河谷烟雾事件发生后,比利 时颁布《反对大气污染法》等法律法规;1979年,联合国欧洲 经济委员会主导缔结《远距离越境空气污染条约》;1999年, 欧洲国家、美国和加拿大共同签署《哥德堡协议》。
污染治理举措:通过提高环保标准、淘汰落后企业、采用 先进技术改造传统产业、大力发展对外贸易等服务业等举措 优化发展方式;对工业生产进行限制,将烧木炭改烧天然气, 改良汽车发动机,采用硫含量更低的汽油,减少公共建筑取 暖,实行免费公共交通,鼓励绿色出行;与欧洲其他国家签署 协议,为硫、氧化氮、挥发性有机化合物和氨等设定相关排放 上限[7]。
启示:马斯河谷环境污染问题,在19世纪末凸显,经过治理,至20世纪中叶才逐步缓解。而且马斯河谷环境污染事件 不是个例,比利时各地20世纪上半叶陆续发生大大小小空气 污染事件。通过跨区域合作治理雾霾、及时调整政策漏洞, 比利时各项污染物排放总量自1990年逐年减少,空气质量逐 渐改善。
1943年5—10月,美国洛杉矶市中心空气弥漫淡蓝色烟 雾,使人的眼睛和喉咙产生难以忍受的刺痛之感,造成400多 人因呼吸系统衰竭而死亡,发生“洛杉矶光化学雾霾事件”[8]。
大气污染状况:美国洛杉矶市位于美国加利福尼亚州西 南部,1781年建镇,1850年建市,19世纪末成为一座特大城 市,现为美国第二大城市及最大的海港,也是美国石油化工、 海洋、航天工业和电子业的最大基地。洛杉矶市金矿开采、 石油化工、进出口贸易十分发达。第二次世界大战爆发后, 洛杉矶的飞机制造等军事工业迅猛发展。1943年,洛杉矶市 拥有约160万人口、250万辆汽车,由于汽车汽油燃烧不充分、 漏油、挥发和尾气排放,每天有1000多t石油烃废气、一氧化 碳、一氧化氮、二氧化硫、碳化氢和铅烟排入洛杉矶上空,加 之炼油厂、供油站等其他石油燃烧排放,这些化合物在强烈 阳光照射下,与空气中其他成分发生化学反应而产生刺激性 很强的淡蓝色光化学烟雾。由于洛杉矶坐落在三面环山、一 面临海的盆地,烟雾久久不散。1939—1943年,洛杉矶逐渐 变成“美国的烟雾城”。1955—1970年,洛杉矶发出光化学雾 霾一级警报80余次[8, 9, 10]。
环保法规体系:洛杉矶市1945年2月成立空气污染控制 办公室,并颁布禁止排放浓雾的法令,1947年4月15日成立 空气污染控制局;美国1955年设立空气质量研究中心,1955 年通过美国第一部统一的空气立法——《空气污染控制法》, 1963年12月17日颁布的《洁净空气法》规定了联邦机构和各 州合作处理空气污染的具体办法,1965年实施的《机动车污 染控制法》规定了汽车尾气排放标准,1966年颁布《国家交通 和汽车安全法》,1967年实施《空气质量控制法》,1968年通过 《小汽车排气标准法》,1969年成立总统咨询机构——美国环 境质量委员会,1969年12月30日通过修订的《美国国家环境 政策法》,1970年12月2日成立美国国家环境保护局,1970年 12月31日颁布《清洁空气法》,1971年发布《国家环境空气质 量标准》;加利福尼亚州1977年建立南海岸空气质量管理局; 美国国会1979年通过《清洁空气法(修正案)》,确立了最小脱 硫效率、最大SO2排放量评价标准;加利福尼亚州1988年实施 《加利福尼亚州洁净空气法》;美国国家环境保护局1997年设 立专门针对大气PM2.5含量的监测站点及空气质量标准。
污染治理举措:加利福尼亚州1953年开始推广空气污染 控制技术,20世纪60年代率先实行减少汽车尾气排放措施, 20世纪70年代建立世界上首个区域空气污染排放交易机制, 1975年要求所有汽车配备催化转化器,20世纪70—80年代 鼓励以甲醇和天然气取代汽油,1987年通过汽车公乘计划, 1988年成立技术进步办公室帮助企业发展低排放或者零排放技术。配合强有力的民意支持,美国通过制定严格的空气 质量标准和污染治理政策,建立跨区域治理机构,促进产业 结构调整和区域经济发展,鼓励清洁能源和可再生能源的开 发和利用,发展公共交通,减少汽车用量,做好城市规划,提 倡居家节能等一系列重要举措,逐步消解了危机四伏的大气 污染问题[8, 9, 10]。
启示:20世纪下半叶,随生态危机的加剧,美国公众的环 境保护意识空前觉醒,环保运动风起云涌。这一草根行动标 志着美国绿色文化主流地位的确立,并促使美国政府加强了 环境污染治理。
1948年10月26—31日,美国宾夕法尼亚州多诺拉镇遭 遇逆温及大雾,二氧化硫及其它氧化物与大气烟尘共同作 用,生成硫酸烟雾,在近地面处积聚,形成了一个封闭的“烟 雾室”,空气中弥漫刺鼻的二氧化硫气味,5天内有5911人生 病,症状为喉痛、咳嗽、呕吐、腹泻,其中17人很快死亡,导致 “多诺拉杀人雾事件”[11]。
大气污染状况:多诺拉镇坐落在孟农加希拉河的一个马 蹄形河湾内侧,两边高约120 m、坡度为10%的山丘把小镇夹 在山谷中,当时有1.4万多居民。随着匹兹堡市及邻近城镇 的发展,工厂如雨后春笋般在多诺拉镇拔地突起,成为硫酸 厂、钢铁厂、炼锌厂的集中地。这些工厂持续排放巨量有毒 有害气体及金属微粒,在无风、逆温等情况下聚集在山谷中 积存不散,导致重大空气污染事件。
污染治理举措:多诺拉大气污染事件发生后,美国联邦 公共卫生局、宾夕法尼亚州卫生局联合调查,发现污染事件 是由于空气污染积累到了非常严重的程度而造成的。而此 后迎来的一场大雨才缓解了空气严重污染问题。由于当时 对环境污染问题尚缺乏认识,当地工厂排放二氧化硫等有毒 有害气体及金属微粒的问题未得到缓解,致使10年后,多诺 拉镇的死亡率仍比其他相邻镇高出许多。
启示:亡羊补牢犹未为晚,置若罔闻贻害无穷。重视环 境污染问题、在保护环境前提下促进经济发展才是负责任的 社会发展方式。
20世纪50—60年代,日本北九州市大型工厂林立,钢铁 厂的红烟及黑烟、发电厂的灰烟等笼罩天空,加之水污染、建 设工地污染等,使北九州市上空“七色烟”遮天蔽日,创下日 本月降尘量最高纪录,当地呼吸器官疾病患者人数明显增 多,导致“北九州市七色烟污染事件”[12]。
大气污染状况:北九州市位于日本九州岛的最北端,是 日本主要的港口城市,煤炭资源丰富,在20世纪60年代成为 日本四大重工业基地之一。随煤炭、钢铁、水泥、机械、造船、 化工、陶瓷、食品加工等工业迅速发展,烟尘、二氧化硫等造 成的大气污染日益严重。1963年,北九州市日平均降尘量为 19.5 kg/km,硫氧化物浓度日均为0.82 mg/100 cm。1969年曾 拉响烟雾警报,成为日本第一座发布烟雾警报的城市,被联合国认定为世界500座环境危机城市之一。
环保法规体系:日本1962 年制定《煤烟排放规制法》, 1964年出台《烟尘限制法》,1967年颁布《公害对策基本法》; 1967年与企业签署防止公害协议,通过立法规定企业和公众 的“排放者责任原则”和“延伸生产者原则”;1971年,北九州 市先于日本政府成立地方环保局,拟定比日本环保法律规定 更为严格的《北九州市公害防止条例》;日本1997年批准《北 九州生态工业园区规划》。
污染治理举措:改善工业生产方式,改善燃料种类,制定 二氧化硫排放量削减目标,要求新建燃煤、燃油设施必须安 装电器除尘器、脱硫设备、污水处理设备等环保减排装置,并 对旧工业生产设施进行环保达标改造,指定专家对燃煤、燃 油设施进行检测,对管理者进行技术指导,并在市民中宣传 环境保护思想[13, 14]。
启示:政府与企业通力合作防治污染,利用技术优势开 展环保项目国际交流合作,注重培育循环经济,通过建立完 善的垃圾分类回收资源再利用系统,使环保产业成为北九州 市重要的支柱产业,废弃物利用、新能源、污水处理、智能电 网等新型环保产业已形成产业集群和产业优势。
1955—1972年,日本四日市居民呼吸道疾患聚增,尤其 是哮喘病的发病率大大提高,酿成四日市哮喘病事件[15]。
大气污染状况:四日市位于日本伊势湾海岸,是日本重 要的交通枢纽,也是日本石油化工、钢铁机械、陶瓷制造、精 密仪器、运输器材、家具服装、食品加工、造纸工业重镇。特 别是,1955年建成第一家炼油厂后,相继兴建3座石油化工联 合企业及三菱石化等十余个大型石化工厂和100余个中小企 业,成为日本石油化工联合企业基地,石油冶炼和工业燃油 产生大量的重金属微粒、硫氧化物、碳氢化物、氮氧化物和飘 尘等污染物,使日本四日市终年黄烟弥漫。大气中二氧化硫 浓度超过标准5~6倍,烟雾厚达500 m。四日市居民长年累 月呼吸肮脏的空气,很多人形成支气管哮喘、慢性支气管炎、 哮喘性支气管炎、肺气肿等呼吸系统疾病,被统称为“四日市 哮喘”。1961年四日市哮喘大发作。1964年连续3天烟雾不 散,气喘病患者开始死亡。1972年,四日市哮喘患者达817 人,死亡超过10人。后来,由于日本各大城市普遍烧用高硫 重油,致使四日市哮喘病蔓延全国,千叶、川崎、横滨、名古 屋、水岛、岩国、大分等几十个城市哮喘病大规模爆发。据日 本环境厅统计,至1972年,日本全国患四日市哮喘病的患者 达6376人[15]。
环保法规体系:日本1965 年建立大气环境连续监测站, 1967年颁布《公害对策基本法》,1968年通过《大气污染防治 法》;1969年制定二氧化硫环境标准值,在全世界首次对硫氧 化物进行“总量限制”;1970 年制订《大气环境质量标准》, 1974年施行《公害健康被害补偿法》。
污染治理举措:针对主要的污染物质,通过立法采取行 之有效的限排措施。各地及企业采取更换燃料、节省能源、产业结构转型、排烟脱硫等措施,促使污染物大幅减少。
启示:日本治理污染的整个过程中,民间公害诉讼发挥 了重要推动作用,它以巨额损害赔偿倒逼政府、企业重视污 染治理,敦促污染控制立法及实施。
1962年12月,德国鲁尔工业区因二氧化硫超标(浓度高 达5000 μg/m2),发生严重雾霾,直接造成150多人死亡,拉开 了德国“雾霾期”的序幕[16]。
大气污染状况:德国鲁尔工业区位于德国西部,形成于 19世纪中叶,以采煤工业起家,逐步建成煤炭、钢铁、电力电 气、石油化工、机械制造、造船建材等轻重工业重镇,被称为 “德国工业的心脏”,也成为世界重要的工业区。20世纪50年 代始,德国鲁尔工业区因工业生产,排放大量的烟尘、二氧化 硫、二氧化碳、一氧化碳、有毒烟尘微粒和臭氧等,使空气污 染严重到汽车无法通行、呼吸感觉肺疼的程度,树木都被煤 灰粉尘染成黑色。1964 年,空气中二氧化硫浓度约为205 μg/m3;1985年1月18日,雾霾笼罩德国鲁尔工业区,空气中 SO2浓度超过1800 μg/m3,空气中弥漫刺鼻的煤烟味,能见度 极低,“雾霾危机”致使2400人死亡,19500人患病住院[16]。
环保法规体系:1964年,德国北威州颁布《雾霾法令》,以 应对鲁尔区雾霾危机;1971年,大气污染治理首次纳入联邦 德国的政府环保计划;德国1974年出台《联邦污染防治法》, 制定大型工业企业污染排放标准;1979年签署《关于远距离 跨境空气污染的日内瓦条约》,1995年通过《排放控制法》, 1996年《循环经济与废弃物法》正式生效,1999年加入《哥德 堡协议》;2005年颁布《联邦控制大气排放条例》,对200多种 有害气体的排放制定了标准。
污染治理举措:德国政府推行200多项“空气清洁与行动 计划”,减少颗粒物的排放,强化降污技术应用;在城市设立 “环保区”、“自然保护区”;制订恰当的产业、税收、补贴政策, 改造传统产业,扶持能源消耗少、科技含量高的新兴产业发 展;制订应急机制,应对可能出现的严重污染;采用汽车安装 微粒过滤装置、开发高能效发动机、研究新型火电厂除尘技 术等减少排放;通过设定机动车排放标准、严格设立大型锅 炉和工业设施的排放标准等建立长效机制。注重民众环保 宣传教育,提倡环保人人有责、从我做起,鼓励使用节能家 电,坚持绿色出行;提倡工厂自觉减少排污,农户发展生态农 业等[17, 18]。
启示:“雾霾危机”是德国环境、能源和交通政策多年疏 忽的结果。经历惨痛教训后,德国开始采取强硬手段治理雾 霾,以“节能减排”为核心的理念及举措影响了德国工业发展 走向,促进德国在清洁发动机、电动汽车等环保工业技术方 面居于世界领先地位。
1970年7月8日,日本东京发生光化学烟雾和二氧化硫 废气重大污染事件,近2万人患红眼病[19]。
大气污染状况:东京位于日本本州岛东部,1192年建城,1868年成为日本首都,是日本的政治、经济、文化中心及交通 枢纽,钢铁、造船、机器制造、化工、电子、皮革、电机、纤维、石 油、出版印刷和精密仪器等工业发达。1962年东京人口突破 1000万。进入20世纪70年代,高速经济增长的负面影响日 益明显,东京的空气污染、水污染、噪音污染等环境问题日趋 严重,多次发生重大光化学污染事件,成为世界上大气污染 最严重的城市。特别是,日本对248个城市O3、氧化硫、氧化 氮监测发现,70%不符合环境标准。光化学烟雾腐蚀性大,接 触会产生流泪、咳嗽、喉疼以至胸疼、呼吸困难、四肢痉挛、昏 倒不起,1970—1973年受害人数达11万人[19]。
环保法规体系:日本1970 年召开“公害国会”,成立环境 污染控制中央委员会,并制订、修订《大气污染防治法》等14 项有关环境的法律及标准,特别是,修改《公害对策基本法》, 删除1967年版中“维护生活环境要与经济发展相协调”的条 目,确定了“环境优先”原则;1971年通过《环境保护法》、《恶 臭防治法》、《关于在特定工厂整顿防治公害组织法》,并建立 日本环境厅,开始发布年度《环境白皮书》公布环境标准实行 情况;1992年出台《汽车NOx法》,1993年11月19日颁布《环 境基本法》,2000年修订《关于确保都民健康和安全的环境条 例》;2001年日本环境厅升格为环境省,并出台《汽车NOx·PM 法》,2009年制定PM2.5环境标准。
污染治理举措:建立政府—企业—公众一体化大气污染 管理体制,即中央政府制定环境政策和法律,提出大气污染 控制标准,并提供资金用于环境监测建设,地方政府根据总 控标准与企业缔结公害防治协议,社会公众积极参与到企业 的公害防治协议中,增强大气污染防治的社会管理能力;强 化污染源治理措施,针对固定污染源,通过政府与企业之间 的协定,企业采取脱硫和脱氮技术减少二氧化硫和氮氧化物 的排放量。针对移动污染源,则通过更新汽车能源,鼓励机 动车制造商开发和生产低排放量汽车的方式;切实加强城市 绿化;建立大气污染物质监视系统;积极开发核电、天然气等 清洁能源。
启示:日本东京采用先进的清洁生产工艺、减少废弃物 的排放,大力发展轨道交通、治理汽车尾气污染,兴建屋顶花 园和墙上“草坪”、吸附空中粉尘,建立公众参与机制、营造重 视环保的氛围等举措,对大型城市治理空气污染具有很强的 可行性和借鉴性。
20世纪70年代,加拿大萨德伯雷市几成不毛之地,被称 为“月球一般荒凉的城市”[20]。
大气污染状况:萨德伯雷市位于加拿大安大略省东北部 萨德伯雷盆地。19 世纪初至80年代中期,当地滥伐原始森 林对环境造成了极大破坏。19世纪80年代,萨德伯雷发现 了与铜共生的硫矿石和世界上最大的镍矿。随硫矿、铜矿、 镍矿的开采、冶炼及相关制造业的兴起,萨德伯雷成为世界 上最大的矿业中心之一和加拿大的重要工业城市之一,但也使其环境破坏达到了高峰。从炼矿炉中散发出的含有Cu、 Ni、Fe和其他金属微粒的酸性烟雾在120 km以外都能看到, 硫化物污染扩散到了1000 km 以外。SO2使土壤酸化,重金 属污染环境,并直接危及居民健康[20]。
环保法规体系:1967 年,加拿大安大略省政府通过了大 气污染法案,制定了废气排放标准和空气污染指数标准; 1973 年,萨德伯雷市政府成立绿化顾问指导委员会。
污染治理举措:加拿大政府采取强制手段,关闭废气排 放量超标的冶炼厂;矿业公司建立环保科研机构,设法减少 废气排放。萨德伯雷市政府推行经济多样化,不再局限于镍 矿开采;1978年启动土地改良工程;萨德伯雷市民开始行动, 通过绿化治理被污染的环境。1991年,萨德伯雷被评为加拿 大最适合人类居住的十大城市之一。
启示:发展经济与环境保护不矛盾;企业的作用不可忽 视;培养公民的环保意识十分重要;环境治理与保护需要长 期努力。
1985年12月至1986年1月,墨西哥城发生严重烟雾污 染事件[21]。
大气污染状况:墨西哥城位于墨西哥中部高原盆地,是 墨西哥合众国的首都,也是世界上人口排第5位、海拔最高的 都会区,集中了全国约1/2的工业、商业、服务业和银行金融 机构,是全国的政治、经济、文化和交通中心,建有炼油、水 泥、化肥、农药、沥青、纤维素、硫酸、有色金属等3万多家工 厂,人口达1800多万,有30万辆汽车运行。20世纪80年代 始,墨西哥城的空气污染愈发严重,一度成为世界上空气污 染最严重城市之一,被形容为“鸟儿飞着飞着就从空中坠亡 了”[21]。1992年,墨西哥城平均每年有90%的天数达不到“空 气质量标准”,被联合国评为“全世界空气污染最严重的城 市”,空气污染引发的肺癌成为墨西哥人的头号大敌[22]。
环保法规体系:20世纪80年代末,墨西哥政府出台《生 态平衡与环境保护法》,对墨西哥城实施《反污染总体规 划》。2012年6月5日,墨西哥签署《气候变化法》。
污染治理举措:墨西哥城市政府建立大气污染自动监测 系统,制定两级大气紧急处置方案;搬迁25家大气污染物排 放量大的工厂;更换尾气排放严重的老旧车辆,使用无铅汽 油和天然气等清洁能源,并设置200个检查站,监视汽车的保 养状态;发展公共交通,实施车辆限行措施,征收高额汽油 税;加大与环境保护和新能源开发相关的科研投入,增加城 市植被面积;设置41个监测站对大气中CO、SO2、NOx等进行 观测,完善空气质量监测及信息公开。
启示:墨西哥城曾被誉为“阳光城”,是世界著名旅游地 之一。由于工业污染、人口膨胀,使旅游胜地也未幸免大气 污染的危害。通过立法承诺减排、鼓励退耕还林、发展清洁 能源、加强环保教育,在环境治理方面取得了不小成就,值得 发展中国家学习和借鉴。
1998年,世界卫生组织(WHO)发布《全球272个低空气 质量城市》报告,乌鲁木齐、临汾、兰州被列为中国空气污染 最严重的城市[23]。中国2000年监测的338个城市中,63.5%的 城市超过国家空气环境质量二级标准,处于中度或严重污染 状态;区域性酸雨污染严重,61.8%的南方城市出现酸雨,酸 雨面积占国土面积的30%,是世界三大酸雨区之一[24]。
2005年5月25日,国家环境保护总局发布《2004中国环 境状况公报》,2004年监测的342个城市中,空气质量为三级 的城市有141个,劣于三级的城市有69个,暴露于未达标空 气中的城市人口占统计城市人口的66.9%,人口超过百万的 特大型、超大型城市,空气中主要污染物二氧化硫和颗粒物 超标比例最高,空气质量达标比例低[25]。2010 年,中国二氧 化硫、氮氧化物排放总量分别为2267.8万t、2273.6万t,位居 世界第一,烟粉尘排放量为1446.1万t,均远超出环境承载能 力[26]。2013年1月14日,亚洲开发银行发布《迈向环境可持 续的未来——中华人民共和国国家环境分析》,指出中国最 大的500个城市中,达到世界卫生组织推荐的空气质量标准 的不到1%;世界上污染最严重的10个城市,有7个在中国[27]。
2014年6月4日,中国环境保护部发布《2013中国环境状 况公报》,按新版《环境空气质量标准》,2013年全国74个重 点城市空气质量仅海口、舟山、拉萨3个城市达标;中国气象 局基于能见度的观测结果表明,2013年全国平均霾日数为 35.9天,比2012年增加18.3天,为1961年以来最多,其中中 东部地区雾和霾天气多发,华北中南部至江南北部的大部分 地区雾和霾日数范围为50~100天,部分地区超过100天[28]。 中国环境保护部数据中心公布的数据显示,监测的161个城 市中,2014 年11 月18 日空气质量为“优”的5.0%,“良”占 46.5%,“轻度污染”占31.7%,“中度污染”占14.9%,“重度污 染”占1.9%[29]。表明中国城市大气污染状况总体恶化的趋势 尚未得到遏制,部分区域和城市大气灰霾现象突出,环境矛 盾凸显,压力继续加大。
1957年6月,国务院发布《关于注意处理工矿企业排出 有毒废水、废气问题的通知》,掀开了中国加大工业污染防治 的大幕。
1973年8月5—20日,国务院召开首次全国环境保护会 议,制定《关于保护和改善环境的若干规定(试行草案)》,这 是中国第一部关于环境保护的综合性法规;中国1973年11 月颁布首个环境标准《GB J4—73 工业“三废”排放试行标 准》;1974年10月25日,国务院环境保护领导小组成立,标志 着中国环境保护机构的诞生;1978年3月5日通过的《中华人 民共和国宪法》,明确“国家保护环境和自然资源,防治污染 和其他公害”;1979年9月13日颁布《中华人民共和国环境保 护法(试行)》;1982年颁布首个空气质量标准《GB 3095—82 大气环境质量标准》;1982年3月,中国组建城乡建设环境保护部,内设环境保护局。表明中国环保法规体系趋于成熟。
1983年12月31日至1984年1月7日,国务院召开第二 次全国环境保护会议,宣布把环境保护作为中国的一项基本 国策;1984 年12 月,环境保护局升级为国家环境保护局; 1987年9月5日颁布《中华人民共和国大气污染防治法》,确 定了以工业点源治理为重点、防治煤烟型污染为主的大气污 染防治基本方针;1989年9月11日正式加入《保护臭氧层维 也纳公约》;1989年12月26日施行《中华人民共和国环境保 护法》;1990年6月27日缔约《关于消耗臭氧层物质的蒙特利 尔议定书》;1990年12月,国务院环境委员会通过《关于控制 酸雨发展的意见》;1991年实施《燃煤电厂大气污染物排放标 准》,对电厂SO2排放实行总量控制;1992年6月11日签署《联 合国气候变化框架公约》;1995年8月,全国人大常委会通过 新修订的《中华人民共和国大气污染防治法》。表明中国环 境立法日趋健全,大气污染治理走向国际化。
中国1996年出台《GB 3095—1996环境空气质量标准》、 《GB 13223—1996 火电厂大气污染排物放标准》、《GB 16297—1996 大气污染物综合排放标准》;1997年10月1日 修订、生效的《中华人民共和国刑法》第6章第6节规定了“重 大环境污染事故罪”;1998年1月,国务院批准《酸雨控制区 和二氧化硫控制区划分方案》;中国1998年5月29日签署《京 都议定书》,2000年9月1日施行《中华人民共和国大气污染 防治法》,2002年6月通过《中华人民共和国清洁生产促进 法》;2005年12月3日,《国务院关于落实科学发展观加强环 境保护的决定》明确提出要“促进地区经济与环境协调发 展”,首次提出在一定的地区“坚持环境优先”、“保护优先”; 中国2006年颁布《生态环境状况评价技术规范(试行)》,2007 年发布《环境空气监测规范(试行)》,2007年修订《节约能源 法》,2008年设置环境保护部,2009年1月1日实施《循环经济 促进法》,2012年颁布《环境空气质量标准》。随环境保护的 法律法规体系日益完善,中国大气污染防控迈上新台阶。
中国2014年4月24日修订发布、2015年1月1日正式施 行的《中华人民共和国环境保护法》,确立了“经济社会发展 与环境保护相协调”的环境优先思想,成为中国环境立法史 上的又一里程碑,也对经济发展、节能减排、污染治理提出了 更高的要求。
1992年8月,中共中央、国务院批准中国环境与发展的 纲领性文件《环境与发展十大对策》,明确实行可持续发展战 略,要求采取有效措施防治工业污染,认真治理废气、废水、 废渣、噪声“四害”污染,深入开展城市环境综合整治。1993 年1月,国务院批准《中国逐步淘汰破坏臭氧层物质的国家方 案》;1993 年9 月,国务院批准《中国环境保护行动计划 (1990—2000年)》。
1994年3月25日,国务院第10次常务会议通过《中国21 世纪议程》,明确指出:“通过高消耗追求经济数量增长和‘先 污染后治理’的传统发展模式已不再适应当今和未来发展的要求,而必须努力寻求一条人口、经济、社会、环境和资源相 互协调的、既能满足当代人的需要而又不对满足后代人需求 的能力构成危害的可持续发展的道路。”促进环境保护、实施 可持续发展战略成为国民经济和社会发展的基本指导方 针。随后,国家环境保护局发布《中国环境保护21 世纪议 程》,明确了工业污染防治、城市环境保护、大气环境保护等 的行动计划。
1996年9月3日,国家环境保护总局、国家计划委员会、 国家经济贸易委员会编制《国家环境保护“九五”计划和2010 年远景目标》,提出大气污染防治为重点,投资2080亿元,占 环境保护总投资的46%[30]。
2001年12月30日,国家环境保护总局会同国家计划委 员会、国家经济贸易委员会、财政部编制《国家环境保护“十 五”计划》,提出把削减工业污染物排放总量作为工业污染防 治的主线,实施工业污染物排放全面达标工程,促进产业结 构调整和升级;强化城市环境的综合治理,重点解决水污染、 大气污染和垃圾污染,使大中城市的环境质量有明显改善。
2005年12月26日,国务院印发《国家中长期科学和技术 发展规划纲要(2006—2020年)》,将生态与环境保护列为重 点领域之一,要求实施区域环境综合治理,开展流域水环境 和区域大气环境污染的综合治理、典型生态功能退化区综合 整治的技术集成与示范,开发生态与环境监测和预警技术, 大幅度提高改善环境质量的科技支撑能力。
2007年11月22日,国务院首次印发环境保护专项规划 ——《国家环境保护“十一五”规划》,提出确保实现二氧化硫 减排目标、综合改善城市空气环境质量、加强工业废气污染 防治、强化机动车污染防治、控制温室气体排放,防治大气污 染。
2011年12月15日,国务院印发《国家环境保护“十二五” 规划》,明确要求加大二氧化硫和氮氧化物减排力度,实施多 种大气污染物综合控制,推进城市大气污染防治。
2012年12月5日,环境保护部、国家发展与改革委员会、 财政部印发《重点区域大气污染防治“十二五”规划》,确定了 京津冀、长江三角洲、珠江三角洲等区域47个城市大气污染 联防联控规划。
2013 年9 月10 日,国务院发布“大气污染防治行动计 划”,提出经过5年努力,全国空气质量总体改善,重污染天气 较大幅度减少;京津冀、长三角、珠三角等区域空气质量明显 好转。力争再用5年或更长时间,逐步消除重污染天气,全国 空气质量明显改善。到2017年,全国地级及以上城市可吸入 颗粒物浓度比2012年下降幅度超过10%,优良天数逐年提 高;京津冀、长三角、珠三角等区域细颗粒物浓度分别约下降 25%、20%、15%,其中北京市细颗粒物年均浓度控制在约60 μg/m3[31]。
2013年9月12日,国务院确定《大气污染防治行动计划》 10项措施:1)加大综合治理力度,减少多污染物排放;2)调 整优化产业结构,推动产业转型升级;3)加快企业技术改造, 提高科技创新能力;4)加快调整能源结构,增加清洁能源供 应;5)严格节能环保准入,优化产业空间布局;6)发挥市场 机制作用,完善环境经济政策;7)健全法律法规体系,严格依 法监督管理;8)建立区域协作机制,统筹区域环境治理;9) 建立监测预警应急体系,妥善应对重污染天气;10)明确政府 企业和社会的责任,动员全民参与环境保护[32]。
国家及部门制定、发布的环保规划、计划,既对全社会开 展环保工作具有指导作用,也对科技研发人员开展科技创新 具有导向作用。
环境科学与工程旨在研究人类社会经济系统与环境系 统之间的相互作用规律,调控二者之间物质、能量、信息的交 换过程,寻求解决环境污染问题的途径和方法。其中,大气 环境科学与技术重在研究大气物理、大气化学、大气污染控 制等基础理论,利用大气环境探测、监测、模拟等技术,研发 粉尘及细微颗粒物、SO2、NOx、Hg、VOCs排放控制技术及室内 空气净化技术、温室气体减排技术、区域大气复合污染防治 技术,通过科技进步促进大气环境保护的跨越式发展,实现 节能减排,改善大气环境质量。
中国环境科学与工程发轫于20世纪70年代中后期,在 20世纪80—90年代得到快速发展,目前已在部分核心技术 研发上取得显著进展,大气污染防治产业初具规模,大气污 染防治工作正快速向区域化方向发展,支撑了国家超额完成 全国化学需氧量与SO2减排的约束性指标。
中国环境保护的战略目标是环境质量的全面改善和生 态系统的完整与稳定,促进环境保护与经济社会的高度融 合,提高国家可持续发展能力。在2020年,要实现主要污染 物排放得到有效控制,生态环境质量明显改善;2030年实现 污染物排放总量得到全面控制,生态环境质量显著改善;到 2050年,实现生态环境质量全面改善,生态系统健康稳定,人 体健康得到充分保障[33]。
然而,当前中国大气污染恶化的趋势尚未得到有效遏 制,大气污染防治的技术体系和管理理念与发达国家还有很 大差距。因此,中国大气环境科学技术亟须进一步推进大气 污染防治基础理论与决策支撑技术、区域性大气复合污染关 键控制技术、潜在/新兴城市群空气质量改善综合技术、燃煤 烟气污染排放控制技术、工业窑炉和工艺过程排放控制技 术、交通运输源排放污染控制技术、温室气体协同减排及资 源化利用技术、室内空气净化技术、大气环境监测技术的研 发,以适应社会经济的需求,满足国家发展的需要。
特别是,城市群大气复合污染将是中国今后40—50年经 济快速增长对人体健康和社会发展具有直接影响的重大环 境问题,其中对大气中细粒子和氧化剂的形成及其复合污染 过程的认识与控制是核心任务。因此,第一阶段主要发展针 对大气细粒子和氧化剂的监测及表征技术,同时探明细粒子 和氧化剂形成的主控因子及其交互作用机制;第二阶段重点针对区域大气环境的变化特征,发展细粒子和氧化剂的系统 控制的关键与集成技术,建立大气环境质量的预测预报方法 体系[34]。
1)西方经济发达国家在工业化进程中,由于对环境保护 缺乏认识,在取得经济发展的同时,付出了环境污染的重大 代价。一些发达国家和城市现已有能力显著改善空气质量, 其主要经验是合理的法规、严格的标准、科学的方案、有效的 监督的成功结合。
2)发展中国家目前正面临20世纪中叶以来发达国家所 经历的几乎同样严重的空气污染问题。亟须摒弃“先污染, 后治理”的错误理念,走绿色发展、可持续发展之路。
3)中国应充分认识发达国家经历的环境污染的教训,借 鉴其成功治理环境污染的经验,秉持环境保护优先的理念, 制定更为科学、严格的法律法规体系,积极开发利用新能源、 新技术,淘汰能耗大、污染重的产能,促进产业升级换代,切 实贯彻、落实节能减排的指标要求。
4)中国在20世纪80年代城镇化率达到25%,已进入城 市化的中期快速发展阶段,至2020年城市化率将达到55%, 2030年将达到65%,2050年将达到70%以上。在城市化进程 中,城市生态环境面临巨大压力,亟须科学规划城市建设、切 实落实节能减排、全民参与环境保护。
5)环境污染的根源是经济发展方式落后、社会运行管理 粗放、能源环境消耗较大。而科技进步对治理环境污染、实 现绿色发展具有重要支撑作用。因此,科技研发人员应肩负 起提高创新质量、促进产业升级、提升环保水平、实现绿色发 展的重任。
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