关于开展以治理PM2.5污染
为重点的大气污染防治工作的调研报告
北京市政协城建环保委员会
民进北京市委员会
随着人们环保意识、健康意识的增强和生活水平的提高,全社会越来越关注大气环境的改善。近期以来,细颗粒物(PM2.5)污染备受社会关注,已成为事关百姓健康的重要民生问题。党中央、国务院也高度重视北京市大气污染防治工作,提出了新要求。如何破解PM2.5污染难题,进一步提升空气质量,已成为制约首都可持续发展的瓶颈。今年,市政协常委会把大气污染防治作为一个事关全局的重大问题列入调研计划,由城建环保委会同民进北京市委组成联合调研组进行调查研究。调研组与市环保局、市发展改革委、市经济信息化委、市规划委、市住房城乡建设委、市市政市容委、市交通委,以及天津市和河北省的相关部门积极沟通,采取情况通报、现场调研、专家座谈等方式,对PM2.5监测现状及污染来源分析、污染增量控制制度和存量削减措施、区域联防联控经验等情况进行了研究,同时通过文献查阅、专题讨论等方式借鉴了发达国家的一些大气污染防治历程和经验,在反复研讨的基础上形成了调研报告,供中共北京市委、市人民政府研究参考。
一、空气质量现状
1998年以来,本市连续实施了十六个阶段的大气污染治理措施、奥运空气质量保障措施和清洁空气行动计划,大气污染治理工作取得了显著成果:一是能源结构不断优化,大力推广使用天然气。完成了1.6万多台燃煤锅炉以及17万户平房小煤炉的清洁能源改造,燃煤消费量控制在1998年的水平以下。二是采取严格新车标准和淘汰老旧车等措施控制机动车污染。先后四次在全国率先执行机动车排放新标准,率先基本完成了黄标车淘汰,2011年又淘汰老旧机动车22.4万辆。三是产业结构进一步调整,第三产业比例达到76%。先后关停搬迁了首钢等200多家重污染企业,对燃煤电厂全部实施了高效脱硫、脱氮和除尘治理。四是通过加强宣传与促进公众参与,全民环境意识得到显著提高,积极投入到绿色出行、节能减排、环保监督等公益活动中。
通过实施上述措施,本市在全市经济社会快速增长的同时,实现了空气质量连续13年的持续改善。各项污染物浓度全面下降,2011年主要污染物中,可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)和一氧化碳(CO)年均浓度分别比1998年降低了39%、77%、26%和58%;二级及好于二级的天数达到286天(占78.4%),增加了51%。
虽然大气污染防治工作取得较大成绩,但空气质量与国家新颁布的环境空气质量标准,与人民群众的期盼相比还存在着不小的差距。新国家标准增添了PM2.5的限值,且收紧了PM10和二氧化氮的限值。按照新的标准评价,本市将会有五项污染物超标,其中总悬浮颗粒物(TSP)年均浓度超出国家标准21.5%;可吸入颗粒物年均浓度超出国家标准63%;二氧化氮年均浓度超标38%;臭氧(O3)没有年均浓度标准,只有小时标准,2011年共有274小时超标。PM2.5科研监测结果年均浓度近70微克/立方米,超出新标准限值近一倍。空气质量与世界城市相比差距较大,二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物、PM2.5年均浓度分别约是世界城市平均水平的10倍、1.5倍、6倍、6倍。
北京与主要世界城市大气污染物浓度(年均值)一览表
单位:微克/立方米
指标 | 纽约 | 伦敦 | 东京 | 北京 |
SO2 | 2.1 | 3.8 | 2.5 | 28 |
NO2 | 21.3 | 49.2 | 37.6 | 55 |
PM10 | 13 | 23 | 21 | 114 |
PM2.5 | 8.8 | 12 | 13.5 | 70 |
二、空气污染的成因分析
本市空气污染来源于生产和生活的各个方面。在5项超标污染物中,二氧化氮主要来源于机动车和燃煤、工业污染排放等;臭氧是氮氧化物(NOX)和挥发性有机物(VOCs)在光化学作用下生成的二次污染物;TSP、PM10、PM2.5是不同粒径的颗粒态物质,其来源更加广泛、成因更加复杂,既包括施工扬尘、燃煤和工业烟粉尘、机动车尾气碳黑等直接排放的颗粒物,也包括燃煤、工业和机动车燃料燃烧、餐饮、农业等排放气态污染物经大气化学反应生成的二次颗粒物。综合分析,本市空气污染主要来源于燃煤、机动车、扬尘和工业等排放,国外50多年依次经历的煤烟型污染、工业污染、机动车污染在本市同时集中体现,呈现明显的复合型污染特征,加之本市生态系统脆弱,大气自净能力较弱,致使排放总量明显超过环境自然承载能力,且受区域传输影响,使得本市空气污染问题十分突出。
(一)自身排放总量大、排放强度大是空气污染的根本原因
一是能源结构仍不尽合理。能源消费总量大,约为7000万吨标准煤,约是东京的2倍、伦敦的3倍;燃煤污染较重,燃煤总量仍然高达2635万吨,占30%以上,纽约煤炭比例只有6%、伦敦仅0.02%。二是机动车保有量大,已达500多万辆,尾气污染严重。达不到国IV标准的机动车约270万辆,单车排放水平较高。小汽车高强度使用和道路交通拥堵也是造成北京市特别是中心城区污染严重的重要原因之一。三是工业污染排放量大,高污染行业总产值仅占工业总产值的0.9%,污染排放却占到工业排放的20%左右。四是工地开复工面积大,已达1.8亿平方米,扬尘污染突出。施工现场扬尘控制缺乏强制措施,渣土运输缺乏综合治理,有渣土砂石运输车辆准运证的只有1/6。燃煤、机动车、工业和扬尘等污染源均对PM2.5浓度有显著贡献。
可以看到,与世界城市相比,本市的污染排放总量大,加之,人们生产生活主要集中在6000多平方公里的平原地区,排放强度高。
(二)城市快速发展造成污染增量与环境资源承载力不足的矛盾日益突出
与1998年比,本市国民生产总值增加5.7倍,机动车保有量增加2.8倍,能源消费总量增长83%。初步预测,到2015年北京市能源消费总量将达到8800万吨标准煤,机动车保有量将达600万辆。未来排放增量带来的压力将进一步显现。人口总量无序增长,与1998年相比,人口机械增长58%,目前常住人口总数达到2000多万,远远超过2020年规划目标值,人口增加带来的吃(餐饮)、住(建筑施工、供暖能耗)、行(机动车保有量、燃油消耗量)等环节均会增加污染物排放;同时人口增量多为劳动生产率较低、流动性较强的外来人员,主要从事粗放低端产业,既消耗了大量的宝贵资源和能源,同时又因规模小、资金少、技术落后,无力治理污染。总的来说,经济社会迅速发展一定程度上抵消了污染减排效果和减慢了空气质量改善步伐。
(三)不利于扩散的自然地理条件导致本市大气环境容量相对较小
一是大气水平扩散条件差,北京市地处华北平原西北端,地形为簸箕型,三面环山,本地排放难以向北、向西扩散,尤其盛行南风、偏南风时,污染物极易在山前平原累积。二是大陆季风性气候,干旱少雨,近十年降水量年均不足450毫米,水资源严重短缺,不利于大气污染物的湿清除。三是生态环境功能相对薄弱,本市临近沙漠、半沙漠化地带边缘,常受外来沙尘侵袭,颗粒物本底高;加之城市化进程加快,大规模开发建设,湿地面积减少,平原地区森林覆盖率仅为14.85%,远低于世界城市45%的平均水平;城市热岛效应不断增强,大气自净能力很弱。因此,整体上本市大气环境容量相对较小。即使本市排放总量在直辖市中相对较低,也远远超过其环境容量承载能力。
(四)周边污染传输对北京的影响显著
京津冀地区集聚了大量的水泥、钢铁、炼油石化等高污染产业,区域燃煤总量超过3.5亿吨,区域大气污染物排放量大,二氧化硫排放强度为8.5吨/平方公里,是全国平均水平(2.3吨/平方公里)的3.7倍。据统计,区域内二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物和挥发性有机物的排放总量分别达到155万吨、249万吨、197万吨和324万吨,其中河北省的排放量分别占区域总排放量的79%、76%、82%和69%。空气污染在京津冀区域内相互传输影响,已经形成区域性城市群污染。
由于本市周边污染排放强度大,在西南风、东南风作用下,西南向(石家庄、保定)、东南向(天津、廊坊、唐山)污染物缓慢输送到北京并不断积累,极端不利的天气状况下可造成本市空气重度污染。
三、对北京市开展大气污染防治工作的建议
(一)根据人口资源环境的承载力,科学谋划经济社会的发展
一是“量容”发展,制定和完善基于空气质量达标的污染物排放总量控制制度。以空气质量达标要求为依据,确定包括工业企业、机动车、建筑工地、生活服务业等各类污染源的允许排放配额和减排比例,对各级政府、部门、企业和公众的责任和义务进行细化分解,明确目标和责任,在结构调整和污染治理等各方面落实具体的控制措施。通过控制污染物增量、削减污染物存量,最终将污染物排放的总量控制在环境容量范围之内。
二是严格控制城市规模与人口增长。进一步加快新城建设,有序疏解中心城区部分功能和人口。
三是加快能源结构与产业结构的调整。强化城市服务功能,以科技创新和文化创新引领高端产业的发展。
四是实施战略规划环境评价。在对单个项目开展环评的基础上,对城市规划布局、行业发展规划、区域发展规划等进行规范系统的综合环境影响评价,并把评价结果应用于决策之中。考虑高层建筑群对城市下垫面带来的不良影响(如热岛效应等),在规划阶段进行流体模拟研究,确保留出空气有效流动的通道。
(二)加大力度,继续实施一批污染减排重点工程
一是继续大力发展清洁能源,控制燃煤总量。构建以气、电为主的能源结构体系。进一步加大对北京市天然气、电力等清洁能源的供应量,继续加大北京市范围内各类燃煤设施清洁能源改造力度。尽快关闭电厂燃煤机组;完成所有民用和工业用燃煤锅炉清洁能源改造;严格控制低矮面源燃煤污染,同时改善平原地区农村平房冬季采暖方式,鼓励采用电、液化天然气、太阳能等清洁能源替代原煤散烧。
二是积极发展绿色交通,控制机动车污染。加快轨道交通建设,优化公交网络。积极推广使用新能源车,鼓励个人购买使用新能源汽车。控制机动车过快增长,实施更加严格的机动车排放新标准。继续采取经济鼓励手段,促进老旧机动车淘汰。通过实施机动车尾号限行、老旧高排放车区域限行以及征收机动车排污费等手段,控制在用车使用强度;开展对在用车、特别是外埠进京大型运输车的监管。加强城区慢行系统建设,恢复自行车道,进一步提高自行车出行比例。
三是深化工业污染治理。进一步压缩水泥产能,保留的水泥厂应尽快完成脱硝治理。因天然气设施仍然排放氮氧化物,建议加大对燃气设施脱硝治理力度,新建燃气锅炉、燃气电厂等都应同步建设脱硝设施,确保达到新标准,加快现有燃气锅炉、燃油锅炉和拟保留的燃煤锅炉的脱硝治理步伐。对石化、汽车制造维修等排放挥发性有机物企业进行治理。借鉴香港经验,制定油漆、涂料等溶剂产品的挥发性有机物含量限值标准。
四是加强生态建设,开展植树造林。增加绿化面积尤其是提高城市平原地区的绿化率、水域湿地面积,修复矿山、荒漠,加强整体区域生态环境建设与保护力度。
(三)加强科技支撑,促进污染减排
一是加强PM2.5污染组成的科学分析。PM2.5来源及形成机理复杂,要进一步加大科研投入,加强对北京及周边地区PM2.5的形成、转化、传输规律的研究,特别是对北京空气持续污染成因分析的研究;建立完善北京市PM2.5源成分谱,定量估算不同污染源(如燃煤、机动车、扬尘、餐饮等)对PM2.5的贡献率,为治理PM2.5提供科学依据。
二是科学布置空气质量监测评估网络。应尽快补充增加PM2.5监测设备。应在居民生活区、工作区增设监测站点,更好地让市民了解自己所在区域的空气质量。考虑PM2.5区域传输的特点,应在市域边界附近设置区域传输专项监测站点等。
三是开展污染物总量控制的关键技术问题研究。应尽快研究基于空气质量达标要求的环境容量核算方法、区县、行业允许排放总量配额、措施费效性分析方法等关键技术问题,作为总量控制的基础和量化管理的依据。
四是加强治理技术研发与应用。应加强以治理PM2.5为重点的技术研发和推广应用,开展烟气脱硝、挥发性有机物废气治理、机动车污染治理等新技术研究,开发清洁生产工艺和绿色产品,降低大气污染排放。
五是开展空气污染对人体健康影响的研究。我市空气污染来源复杂,不同源排放的污染物毒性不尽相同。目前环境空气质量标准依据世界卫生组织(WHO)开展的欧美国家空气污染对当地人群的健康效应分析的结论确定污染物安全阈值,尚未对本地污染特征、本地人群健康风险进行系统分析。有必要组织卫生部门和环保部门,从空气污染对人体健康的短期急性效应和长期效应两方面开展相关研究。
六是加强对措施实施效果的综合评估。在大气污染控制新时期,措施实施的成本相比10年前可能有成倍的增加,应综合评估措施实施效果。在措施制定阶段,环境管理专家应会同经济专家一同对实施措施的成本,措施实施后可能产生的环境效益、社会效益和经济损耗进行核算,优先实施成本相对较小、效益相对较大较持久的措施。当措施实施完成后,也应及时进行评估总结,对于利用市场机制、通过较少财政投入,获得较好污染减排效益的措施应在以后的工作中予以推广,对于成本较高、不易操作、效果不佳的措施则应调整实施方式与操作模式,以期提高措施的成效。
(四)综合运用经济和法律手段,促进大气环境质量改善
一是打好环境经济政策“组合拳”。以降低污染排放为导向,制定收费、财政、价格、信贷等政策。在收费政策方面,应提高二氧化硫、氮氧化物等排污费征收标准,使收费标准高于治理成本,以调动排污单位的治污主动性。在财政政策方面,健全区县和企业污染减排奖励机制,建议出台更有利于改善空气质量的“以奖代补”政策,适度提高奖励额度,鼓励企业主动减排;制定促进工业企业搬迁进入开发区等经济政策;市、区财政应确保环保投入保持合理增长幅度。在价格政策方面,应形成环境资源价格机制,可以要求企业不论是否达标排放,必须事先购买排污权,获得排污指标方可生产排污,改变环境资源廉价、无价的状况。在信贷政策方面,对超标或超总量排污的企业,可要求银行限制或冻结其贷款,证监部门不允许其上市融资,使其“无款可贷、无资可融”。开展碳汇等大气主要污染物的排污交易。搭建交易市场,允许排污量进入市场交易,鼓励排污单位削减污染,将核定量与排放量的差值部分进行转让,实现环境效益、经济效益的最佳结合。
二是加强法制建设。为解决环保法规原则性条款多、操作性条款少等问题,尽快修订本市大气污染防治有关法规,消除“违法成本低、守法成本高”的不合理现象。在法律责任追究方面,加大处罚力度,严惩环境违法行为。 在经济处罚上,不仅提高罚款额度,而且对经处罚后仍不停止违法行为的排污单位法定代表人也应给予“经济处罚”。在行政强制手段上,可增加没收、拆除、停产、关闭等强制性措施。
(五)推进区域大气污染联防联控
PM2.5是典型区域性复合型污染物。建议市政府提请国务院,由环境保护部等中央部委牵头,成立京津冀区域大气污染联防联控的专门协调机构,建立统一规划、统一监测、统一监管、统一评估、统一协调的工作机制和实施区域排放总量控制制度。根据自然承载能力规划京津冀产业布局,形成资源互补、经济一体化发展格局。严格控制京津冀区域燃煤总量和钢铁、水泥、石化等重污染行业的产能总体规模,统一实施更加严格的排放标准,促进区域内重污染企业整合淘汰,减少区域内各类污染物的排放总量。加大中央财政转移支付力度,设立区域大气污染治理专项资金,对区域污染减排项目予以适当的经济补偿,研究建立区域生态补偿机制。
(六)加强环境宣传和公众参与
一是强化科学宣传引导。通过宣传大气治理措施、规划与计划,介绍污染来源与形成机理,以及发达国家大气治理的历程,让全社会了解大气污染治理工作的长期性和艰巨性,引导公众树立科学、客观的社会预期。通过报纸、电视、广播、网站和手机等多种媒体平台,进一步做好空气质量信息发布工作,方便市民了解身边实时的空气质量信息,保障市民知情权。二是强调公众环境责任。进一步推动“少开一天车”等公众参与活动,不断转变生产方式和生活方式,倡导绿色出行、低碳生活方式,做到“保护环境从我做起,保护环境人人有责”。推进行政机关、企事业单位开展绿色行政、绿色办公和绿色采购,不断发展首都环保志愿者队伍,鼓励公众、民间组织等主动参与环境保护。
PM2.5表面上看是环境问题,实际上也是经济问题、政治问题、社会问题和民生问题。目前我国正处于发展阶段,北京也是个发展中的城市,大规模的城市发展带来的和历史遗留的TSP、PM10大颗粒物污染问题仍然较重,PM2.5的问题也十分突出,治理这些污染需要大量的投入,必须考虑经济社会发展的承受能力,要与城市经济发展水平相适应。纵观欧美发达国家的污染治理经验来看,无不是经历了长期而艰巨的过程。像英、法、美等发达国家均经过了四、五十年的不懈努力,且都是先治理了大颗粒物后,再治理PM10,再到PM2.5,是一个渐进的过程。美国1997年推出了PM2.5的标准,到2000年才实现PM2.5监测的常规化,2000至2010年10年间,PM2.5总体仅下降5个微克左右。对此,我们一定要客观地认识到大气污染防治工作的复杂性、长期性和艰巨性。一定要科学、客观分析,逐步推进。改善首都空气质量,人人都有一份责任与义务,需要每一个人长期不懈的努力,才能使得我们的天更蓝,水更清,环境更美好。
附:名词解释、美国颗粒物标准制定调整时间及各国颗粒物标准
名词解释
总悬浮颗粒物(TSP):环境空气中空气动力学当量直径小于等于100微米的颗粒物。
可吸入颗粒物(PM10):环境空气中空气动力学当量直径小于等于10微米的颗粒物。
细颗粒物(PM2.5):环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。
臭氧(O3):氧气的同素异形体,每个分子由三个氧原子组成。当其存在于平流层时有助于保护地球上的生物免受紫外线的伤害,而当其在地球表面附近时,是城市光化学烟雾的一种组分,对植被和人类有伤害作用。
挥发性有机物(VOC):按照世界卫生组织的定义沸点在50℃-250℃的化合物,室温下饱和蒸汽压超过133.32kPa,在常温下以蒸汽形式存在于空气中的一类有机物。按其化学结构的不同,可以进一步分为八类:烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他。VOC的主要成分有:烃类、卤代烃、氧烃和氮烃,它包括:苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。
附表:
表1美国颗粒物标准制定调整时间
单位:微克/立方米
标准制定时间 | 平均时间 | TSP | PM10 | PM2.5 |
1971 | 24小时 | 150 | ―― | ―― |
年均 | ―― | ―― | ―― | |
1987 | 24小时 | ―― | 150 | ―― |
年均 | ―― | 50 | ―― | |
1997 | 24小时 | ―― | 150 | 65 |
年均 | ―― | 50 | 15 | |
2006 | 24小时 | ―― | 150 | 35 |
年均 | ―― | ―― | 15 |
表2各国颗粒物标准
指 标 | WHO | 日本 | 中国 | 美国 | 欧盟 | ||||
一阶段 | 二阶段 | 三阶段 | 指导值 | ||||||
PM10 | 24小时 | 150 | 100 | 75 | 50 | 100 | 150 | 150 | 50 |
年平均 | 70 | 50 | 30 | 20 | 70 | 50 | 40 | ||
PM2.5 | 24小时 | 75 | 50 | 37.5 | 25 | 35 | 75 | 35 | |
年平均 | 35 | 25 | 15 | 10 | 15 | 35 | 15 | 25 | |