史會劍 謝 剛 蔡 燕
(山東省環境保護科學研究設計院,濟南 250013)
2010年,全省SO2、NO2、PM10年均濃度分別為86μg/m3、47μg/m3、152μg/m3(折合成 PM2.53 濃度為100μg/m3左右);2012年,全省SO2、NO2、PM10年均濃度分別為 66μg/m3、41μg/m3和 128μg/m3(折合成PM2.53濃度為 83μg/m3左右),較 2010年分別改善23.3%、12.8%和15.8%,但距離人民群眾對良好空氣質量的期望仍有較大差距(《環境空氣質量標準》中二級標準:SO2年均濃度60μg/m3,NO2年均濃度40μg/m3,PM2.53 年均濃度 35μg/m3)。
2012年10月-2013年1月,全省PM2.53實測濃度119μg/m3(月均值),其中1月份平均濃度186μg/m3。1月份31天中,絕大多數的設區市超過25天不能達到“藍天白云”的目標,最少的也在16天以上。
嚴峻的環境形勢決定了,山東經濟社會發展必須認真貫徹落實科學發展觀,自覺實行全國最嚴格的環境管理制度,加快轉方式、調結構的步伐,實現經濟社會發展與環境保護相協調。
2002年以來,山東省經過8年、4個階段實現了由行業水污染物排放標準向流域水污染物綜合排放標準的過渡。一是采取環境目標倒逼機制,實施分階段逐步加嚴標準限值的策略,實現了在經濟以兩位數的速度快速增長的同時,河流COD濃度年均以13.6%的速度下降,水環境質量已基本恢復到上世紀80年代初期的水平。二是基于環境質量制定排放限值,取消了高污染行業排污特權的排放標準,有利于實現轉方式、調結構。標準實施以來,山東省萬元工業增加值主要污染物排放量逐年降低,萬元工業增加值COD、氨氮排放量不足全國平均排放強度的一半,也大大低于廣東、江蘇、浙江等經濟發達省份。這種變化在造紙等重污染行業表現的更為明顯,與2002年相比,2010年全省機制紙及紙板產量增加了1.5倍,利稅增加了3.7倍,而COD排放量減少了62%。三是基于環境承載力實施“分區分級”控制策略,實現了排放標準與環境承載力相銜接,有利于引導產業優化空間布局。

圖1 山東省GDP總量與COD濃度變化趨勢圖

表1 2010年全國部分省份工業主要污染物排放強度
地方大氣污染物排放標準的制定應堅持“三個原則”,把握“四性策略”。
即堅持以人為本、生態優先和統籌兼顧三項原則。
以人為本:把改善環境質量、保障公眾健康安全放在更加突出的位置,予以優先保障。
生態優先:遵循尊重自然、順應自然、保護自然的生態文明理念,以環境承載力為基礎,優化國土空間開發格局。
統籌兼顧:以污染減排倒推轉方式、調結構,以改善環境質量優化經濟發展,以科學發展提升環境保護水平。
即把握必要性、預見性、引導性和強制性四項策略。
必要性:用改善環境質量、保障公眾健康的必要性和經濟發展的必然規律統一思想。
預見性:統籌經濟社會與環境保護,提前若干年科學確定工作目標,明確努力方向。
引導性:制定實施分階段逐步加嚴的地方環境標準,引導企業逐步淘汰落后產能,轉變發展方式,提高治污水平。
強制性:確定的政策措施必須依法堅決予以實施。
環境目標的確定必須立足經濟社會對環境協調發展的內在要求。山東省預計在2018年-2020年間全面建成小康社會,環境質量也應逐步改善以滿足經濟社會發展的要求。為此,第一階段目標應是大氣污染問題初步好轉,即到2015年全省17城市大氣主要污染物年均濃度比2010年改善25%左右,大氣能見度大幅度提升。第二階段目標應是大氣污染問題明顯好轉,即到2020年全省17城市大氣主要污染物年均濃度比2010年改善50%左右,人口密集區能夠享受到最基本的環境空氣質量。
最基本的環境空氣質量對應于基本達到《環境空氣質量標準》(GB3095-2012)二級標準,其中環境空氣PM2.53濃度下降至50μg/m3以下,相當于實現二級標準的七八成左右。
地方排放標準的實施應該經過兩個過程:第一個過程是通過行業排放標準的實施使高污染行業的排放水平與其他行業基本一致;第二個過程是在取消高污染行業排放特權的前提下,根據環境容量的要求實行流域內統一的排放標準,從而使排放標準與環境目標相銜接,最終達到改善環境質量的目的。依據上文提出的大氣污染物排放標準制定思路,借鑒流域治污的經驗,計劃利用8年時間、分四個時段實現由行業大氣污染物排放標準向流域污染物排放標準的過渡。
第一時段:自2013年9月1日起,至2014年12月31日止,對應我省行業大氣污染物排放標準的第一時段。主要針對污染物排放量大的火電、建材、鋼鐵等行業制(修)訂,標準限值依據目前省內最先進的污染防治技術確定。其他行業執行國家大氣綜合或相關行業污染物排放標準。
第二時段:自2015年1月1日起,至2016年12月31日止,對應我省行業大氣污染物排放標準的第二時段。地方標準覆蓋的行業同第一時段,標準限值依據目前省內最先進的污染防治技術確定。其他行業執行國家大氣綜合或相關行業污染物排放標準。
第三時段:自2017年1月1日起,至2019年12月31日止,在我省行業排放標準第二時段的基礎上進一步加嚴,排放限值覆蓋所有固定源,仍適當考慮行業差異,依據目前國內最先進的技術確定限值。
第四時段:2020年1月1日起,以老百姓能夠享受到最基本的大氣環境質量為目標,倒推污染源最高允許排放濃度限值,取消高污染行業排污特權,實現排放標準與環境質量相掛鉤。從可操作性的角度,區域性污染物綜合排放標準只包含常規污染物二氧化硫、氮氧化物和顆粒物等因子,特征因子執行省、國家有關大氣污染物排放標準的要求。
國家環境標準是在一定的經濟、技術和管理條件下,一定時期內,全國平均的控制水平,是一個基準控制水平。當地方在執行國家排放標準無法實現區域環境空氣質量目標時,地方可以通過嘗試針對某些污染物排放濃度高、排放總量大的行業,依據當時的污染防治技術制定行業排放標準,并確定污染物削減方案。在制定行業大氣污染物排放標準時,以技術、經濟可行性為依據是國內外普遍采用的方法,其中美國、歐盟行業大氣污染物排放限值確定的方法最具代表性。
美國的大氣污染物排放標準分常規污染物排放標準和有害大氣污染物排放標準兩類。①常規污染物排放標準。新源國家實施標準,是由EPA制定的適合于所有新源的全國統一的標準,重點源依據BDT(最佳示范技術)制定,小源依據RACT(合理可得控制技術)制定。現源排放標準由各州政府制定,一般依據RACT(合理可得控制技術)制定。②有害大氣污染物排放標準。新源一般依據BDT(最佳示范技術)制定,現源依據RACT(合理可得控制技術)制定。
歐盟大氣污染物排放標準以指令發布,包括限制大型焚燒廠空氣污染物排放限值的2001/80/EC指令、關于廢物焚燒的75/439/EEC指令、關于VOCs排放限值的指令等。所有大氣污染源排放要求均包括在綜合污染預防與控制指令(IPPC,96/61/EC)中。歐盟IPPC指令要求以最佳可得技術(BAT—Best Available Techniques)為依據,成員國需要對能源、冶金、礦產、化學、廢物管理及其他工業涉及33個工業行業中的特定大氣污染物制定排放限值,保證技術上和經濟上的可行性。

表2 山東省大氣污染物排放標準體系設計(固定源)
當制定部分地方行業污染物排放標準仍不能滿足區域環境空氣管理要求時,應當進一步建立更為嚴格的基于環境空氣質量目標的排放限值,即區域性大氣污染物綜合排放標準。區域性大氣污染物排放標準的制定,應以大氣環境質量標準為控制目標,在大氣污染物擴散稀釋規律的基礎上,制定地方標準。即把污染源排放控制要求與地區的環境質量目標直接掛鉤,根據地區的大氣自凈能力,考慮最大限度地利用大氣資源以及地區的經濟技術條件進行最優化設計,從而確定污染源排放控制要求,也就是要實現生態環境承載力與排放標準相銜接。

圖2 大氣污染物排放限值的確定思路
要實現生態環境承載力與排放標準相銜接,也就是要實施“分區、分級”控制。按照以人為本、生態優先和統籌兼顧三原則,重點考慮生態環境敏感程度、人口密度、環境承載能力3個方面因素,可將全省劃分為三類區域,不同區域執行不同的標準限值。
核心控制區:指生態環境敏感度高的地區,包括各類自然保護區、風景名勝區和其他需要特殊保護的區域。禁止新建污染大氣環境的生產項目,已建項目應逐步搬遷;建設其他設施,其污染物排放應按照最嚴的標準執行。
重點控制區:指人口密度大、環境容量較小、生態環境敏感度較高的區域。執行重點控制區排放限值仍然不能滿足環境要求時,地方政府可以依據居民區所需的環境質量倒推污染源最高允許排放濃度限值。主要包括設區城市的建成區。
一般控制區:指人口密度相對較低、環境容量相對較大、生態環境敏感度相對較低的地區,即除核心控制區和一般控制區之外的其他區域。
在分區的基礎上,可以通過CMAQ模型系統來模擬和實現排放標準與環境空氣質量相掛鉤。CMAQ的全稱為通用多尺度空氣質量模型,是美國環保總署EPA基于“一個大氣”理念開發最先進的歐拉型動力—化學耦合模型的Models-3模型最重要的組成部分。CMAQ是目前研究城市及區域尺度空氣污染問題的重要工具,可以模擬城市邊界層大氣污染物在多介質、多界面上的輸送,湍流(或渦旋)擴散,化學轉化及干濕遷移等過程,從而建立污染源與環境空氣質量之間的輸入輸出響應關系。同理,依據該模型也可以倒推在既定的環境空氣質量目標下,大氣污染源污染物的最高允許排放濃度。
地方環境標準不但能體現環境要求的行業差異,還能體現環境要求的地域差異,其針對性和可操作性更強,可以彌補國家環境標準建設的不足,便于執行和實施,并能更及時地得到反饋和修訂,促進地方環境質量的改善,因此地方排放標準的地位需要進一步強化。
地方排放標準的制定,應當建立在深刻理解經濟、社會發展內在要求的基礎上,標準的階段劃分、時限設置,標準值的設定,應當與地方經濟社會發展的階段相適應。控制區的劃分應當依據環境稟賦、生態狀況、人口密度等因素確定,并制定不同等級的排放限值,從而推動產業空間格局優化。對于仍然存在的不適應先進生產力和時代發展要求的一些落后的生產方式,既不能采取安于現狀、保護落后的態度,也不能脫離實際地簡單化地加以排斥,搞“一刀切”,而要立足實際,以逐步加嚴的標準引導上述企業加以改造、改進和提高,逐步使它們向先進適用的生產方式轉變,并最終取消高污染行業的排放特權。
[1]孟偉,王海燕,王業耀.流域水質目標管理技術研究(IV)—控制單元的水污染物排放限值與削減技術評估[J].環境科學研究,2008,21(2):1-8.
[2]史會劍,蔡燕,謝剛.山東省流域水污染物綜合排放標準[J].中國環境管理干部學院學報,2011,21(3):1-3.
[3]江梅,等.國家大氣污染物排放標準體系研究[J].環境科學,2012,33(12):4417-4421.
[4]周軍英,汪云崗,錢誼.美國大氣污染物排放標準體系綜述[J].農村生態環境,1999,15(1):53-58.