- 巴黎協定后中國綠色發展的若干問題思考:清華大學綠色經濟與可持續發展研究中心政策研究報告2016
- 錢小軍
- 19字
- 2020-11-28 17:51:28
第二章 我國環境問題的發展趨勢及戰略建議
第一節 當前環境保護的關鍵性問題及原因識別
改革開放以來,我國經濟快速增長,各項建設取得顯著成就,但與此同時也付出了巨大的環境代價,經濟發展與環境惡化的矛盾日趨尖銳。當前,我國環境保護工作正處于關鍵時期并面臨重大挑戰。對環境保護關鍵性問題及原因的正確識別是預測環境發展趨勢、提出環保戰略建議的基礎。本節分析了現階段我國大氣、水體、固體廢物及土壤的污染現狀和特征,分析了各環境介質保護所面臨的關鍵性問題,并從多個角度識別了造成環境問題的原因。
一、經濟發展與環境質量的演變趨勢
環境問題在經濟發展過程中逐漸形成。一方面,人類從自然環境中獲取資源的速度大大超過其補給和再生速度,造成資源的枯竭和生態環境退化;另一方面,人類排入環境的廢棄物,特別是有害物質的增加,大大超過了環境的自然凈化能力,干擾了自然界的正常循環。環境問題同樣將反作用于經濟發展,影響經濟的長期、可持續性增長。因此,環境問題的解決需置于經濟發展的框架中,經濟發展帶來解決環境問題的動力和條件,資源環境為經濟可持續發展提供物質條件和基礎保障。
環境質量與經濟發展之間的關系一直廣受關注,并產生多種觀點與討論。保守觀點認為:經濟發展會導致資源損耗和環境破壞,一旦超過生物圈的承載能力,整個生態系統將崩潰,收入水平的提高也變得沒有意義,因此,必須執行嚴格的環保政策,甚至不惜限制經濟增長,以保證環境與經濟的均衡。樂觀觀點認為:隨著收入增長,人們更傾向于服務性產品,對依賴于資源和產生污染的產品需求減少,從而環境質量會得以改善。1995年,Grossman和Krueger通過研究提出,隨著收入水平的提高,環境質量先惡化再好轉,即環境破壞與收入水平呈“倒U”形曲線,如圖2-1所示。這種關系與20世紀50年代Kuznets提出的收入不均與經濟增長的關系類似,人們稱之為環境庫茲涅茨曲線(Environmental Kuznets Curve, EKC)。

圖2-1 環境庫茲涅茨曲線
EKC曲線所反映的現象可能有以下成因:經濟發展中伴隨著產業結構的變化,從清潔的農業經濟轉變為污染嚴重的工業經濟,再轉變為清潔的服務業和知識密集型產業經濟,這一過程會使環境質量先惡化后改善;高經濟發展程度帶來更高效的環保技術,提高資源的使用效率,減污投資增加,從而削弱生產對自然環境的影響;發展早期人們更偏好就業和收入,認為增加物質產出比保護環境有更大的優先權,隨著經濟的增長,人們開始重視環境問題,產生對高質量環境的需求等。
圖2-2顯示了2004—2014年10年間我國GDP和主要污染物排放的變化。近年來中國污染排放的增長速度明顯低于GDP增長速度,且2011年后各項主要污染物排放開始呈減少趨勢。這種變化應歸功于中國在發展經濟的同時相應采取的一系列較為嚴格和有效的環境保護措施,從而緩解了經濟發展對環境的壓力。然而,我國區域發展水平有較大差異,區域環境質量狀況各具特點,經濟增長與環境質量的矛盾在各地表現不一;我國的經濟結構仍處于國際產業鏈的低端;資源環境形勢嚴峻,生態環境脆弱,對發展的制約進一步增強。

圖2-2 2004—2014年各類污染物排放增長變化
(資料來源:國家統計局各年環境統計年報。)
環境問題究其本質是經濟結構、生產方式和消費模式問題。從根本上解決環境問題,必須從宏觀戰略層面切入,從生產、流通、分配、消費的再生產全過程入手,制定和完善環境經濟政策。為了盡早遏制環境惡化的趨勢并實現環境質量的明顯改善,還需兼顧現實利益與長遠利益的關系,加快調整經濟結構,轉變經濟增長方式,大力發展高新技術產業,依靠科技進步節能降耗,積極推行清潔生產,加快發展循環經濟,實行從嚴從緊的環境政策,加快推進環境管理戰略轉型,建設資源節約型、環境友好型社會。
二、區域性大氣污染問題
(一)經濟增長、能源消費對大氣污染的驅動性
改革開放以來,隨著我國經濟高速增長,大量化石能源被消耗,大氣環境污染問題日益嚴峻。當前我國已成為世界能源消費第一大國,能源消耗總量約占全世界的1/3,從1978年的5.7億噸標準煤增加到2015年的43.0億噸標準煤。各類大氣主要污染物排放量均居世界首位,我國東部地區已經是全球大氣污染物排放強度高值區。2013年1月,亞洲開發銀行和清華大學聯合發布一份名為《邁向環境可持續的未來:中華人民共和國國家環境分析》的報告,指出當前世界上污染最嚴重的10個城市之中,有7個位于我國。
城鎮化和工業化快速發展使得化石燃料消費總量劇增,是影響我國區域性大氣污染的主要因素。2015年我國地級及以上城市數量為338個,城鎮化率由1978年的17.92%增長到2015年的56.10%。工業化、城鎮化的發展使中國2015年GDP年增長率達到6.9%,導致資源和能源消耗量的大大增加。2000—2013年,我國石油消費量增長了121.4%,煤炭使用量增長了155.8%。我國煤炭燃燒、使用排放的二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、煙塵、一次細顆粒物(PM2.5)等大氣污染物,占全國排放總量的60%以上,其中SO2對排放總量貢獻超過90%。煤炭使用對全國PM2.5年均濃度貢獻約為50%~60%,其中60%來源于煤炭直接燃燒,40%來源于煤炭使用重點行業的排放。雖然近年來煤炭消費比重略有下降,但依然是我國最主要的能源消費方式(見圖2-3)。同時,能源消費結構中煤炭一直占據主導地位,占消費總量比重的64%左右,最高時達到76%,遠高于世界平均水平28%。燃煤成為總懸浮顆粒物(TSP)、SO2與酸雨等城市空氣污染物的重要來源。水電、風電、核電、天然氣等清潔能源消費量占能源消費總量的17.9%。

圖2-3 我國能源消費狀況
(資料來源:中國統計年鑒,2015。)
雖然我國經濟增長與能源消費短期因果關系并不顯著,但長期來看我國經濟增長與能源消費呈現顯著的正相關性。快速推進的工業化和城鎮化投資拉動了冶金、電力、石化等重化工產業和房地產業的高速發展,土地財政助推城市人口密度不斷提高,使得大氣污染物在城市局地范圍內大量集中排放,遠超城市大氣環境容量,成為造成當前城市環境空氣質量明顯下降的重要原因。
此外,我國的汽車包括民用和私人汽車保有量快速增長(見圖2-4),2015年我國民用汽車保有量超過1.7億輛。汽車保有量的劇增在促進經濟社會發展的同時,也帶來了土地空間資源不足、能源消耗、空氣污染等一系列問題。

圖2-4 我國汽車保有量的年際變化
(資料來源:2015年國民經濟和社會發展統計公報。)
除了上述經濟發展方式粗放、能源結構不合理且能源消費過度增長、機動車保有量增長過快等因素外,環境監管、執法能力不足,違法排污屢禁不止等均是當前大氣污染控制所面臨的重大挑戰。未來5~10年是我國加快推進城鎮化進程的黃金時期,城市地區的人口、資源、環境等矛盾將更加突出,城市空氣質量的改善面臨更大的壓力。
(二)大氣污染現狀
1.城市空氣達標率低
目前我國城市空氣中常規一次污染物SO2、NO2、可吸入顆粒物(PM10)等的濃度逐年降低,以此評價的城市環境空氣質量也逐年改善。然而,城市空氣污染的嚴峻形勢并未發生根本轉變,灰霾和臭氧(O3)污染日趨嚴重,二次污染問題凸顯。自2013年開始,全國有74個重點城市按照新《環境空氣質量標準》(GB 3095—2012)開展空氣質量監測和評價。2013年74個城市首要污染物PM2.5年均濃度為72μg/m3,僅有3個城市空氣質量達標,超標城市比例達95.9%,其中有17個城市年達標天數比例不足50%,京津冀與珠三角兩大區域所有城市均未達標。2014年達標城市較2013年增加5個,2015年達標城市增加至11個。全國城市空氣質量達標率依然很低,重污染城市集中在京津冀地區。造成空氣質量難達標的顆粒物污染已經由PM10向PM2.5演變,防治難度進一步加大。
大氣污染導致全國年均灰霾天數呈上升趨勢。2013年,全國范圍內有20多個省(區、市)出現了持續性灰霾天氣,全國平均霧霾天數達29.9天,華北中南部至江南北部大部分地區霧和霾日數為50~100天,部分地區超過100天。2014年,全國平均灰霾日減少到17.9天,但京津冀和長三角地區灰霾天數分別高達61天和66天,大范圍、持續性灰霾過程也較2013年增加。顆粒物數譜模態分析結果顯示,積聚模態顆粒物占顆粒物體積濃度的70%~80%,表明二次轉化對顆粒物污染有重要貢獻。防治灰霾污染已成為未來一段時期我國大氣污染治理的主要任務。
2012年我國發布新修訂的《環境空氣質量標準》(GB 3095—2012),增設了PM2.5平均濃度限值和臭氧8小時平均濃度限值,收緊了PM10等污染物的濃度限值,收嚴了監測數據統計的有效性規定,體現出我國環境保護工作的重點開始從污染物排放總量控制向環境質量改善、從控制一次污染物向控制二次污染物、從控制局地污染向區域聯防聯控轉變。
2.碳密集型能源模式持續
我國長期依賴煤炭密集型能源發展模式,一次能源消費帶來大量的CO2排放。2006年,我國超過美國成為世界上CO2排放量最大的國家。CO2為最主要的溫室氣體,與常規大氣污染物排放“同根同源同步”,主要由煤炭燃料燃燒排放所造成。
研究表明,我國大氣污染物SO2和溫室氣體CO2排放總量年際變化趨勢相似。在區域排放特征上,SO2排放總量為西部>東部>中部>東北地區,CO2排放總量則為東部>中部>西部>東北地區,但西部地區排放強度遠高于中東部和東北地區。絕大部分SO2和CO2排放量來自電力熱力行業、黑色金屬行業、非金屬礦物制品業和化學原料及化學制品制造業4個行業,其中電力熱力行業排放量最大。2010年電力、熱力行業排放的SO2和CO2分別占行業排放總量的53%和55%。我國SO2和CO2排放量的相關系數r為0.806,且r西部>r中部>r東北>r東部,各地相關性的差異體現在煤質差異、燃燒技術與SO2控制水平的差異(見圖2-5和圖2-6)。

圖2-5 “十一五”期間重點行業SO2、CO2排放量貢獻率
(資料來源:薛婕,羅宏,呂連宏,等.中國主要大氣污染物和溫室氣體的排放特征與關聯性[J].資源科學,2012,34(8):1452-1460.)

圖2-6 1995—2010年我國SO2、CO2排放量之間相關系數排序
(資料來源:薛婕,羅宏,呂連宏,等.中國主要大氣污染物和溫室氣體的排放特征與關聯性[J].資源科學,2012,34(8):1452-1460.)
化石燃料燃燒所排放的污染物,如黑炭氣溶膠和NO2等不僅會污染空氣,還具有明顯的氣候效應,溫室氣體增加引起氣候變化會加重和放大空氣污染對人體健康、農業生產和生態系統的影響。在可預見的社會經濟發展水平下,我國能源消耗和溫室氣體排放量將持續上升,局地污染物減排步履維艱,長期發展的資源環境約束問題將更加突出。
3.燃煤工業鍋爐污染嚴重
我國工業鍋爐集中在建材、冶金、供熱、化工、造紙等行業,分布在工業和人口集中的城鎮及周邊人口稠密區,排放高度低,燃煤品質差,污染物排放強度高,運行熱效率普遍低于設計熱效率,是影響城市空氣質量的重要原因之一(見圖2-7)。在冬季采暖期采暖鍋爐大量投入運行,導致城市冬季大氣污染指數較其他季節明顯偏高,空氣質量進一步惡化。

圖2-7 京津冀地區各行業燃煤鍋爐排放PM2.5占比
(資料來源:王慧麗,雷宇,陳瀟君,等.京津冀燃煤工業和生活鍋爐的技術分布與大氣污染物排放特征[J].環境科學研究,2015, 28(10):1510-1517.)
截至2015年年底,我國在用燃煤工業鍋爐約47萬余臺,占在用工業鍋爐80%以上,每年消耗標準煤約4億噸,約占全國煤炭消耗總量的1/4。此外,在用燃煤工業鍋爐以鏈條爐排為主,實際運行燃燒效率、鍋爐熱效率約低于國際先進水平15%。燃煤工業鍋爐污染物排放強度較大,年排放煙塵、SO2和NOx分別為全國排放總量的33%、27%和9%。近年來我國出現的大范圍長時間嚴重霧霾天氣,區域內燃煤工業鍋爐排放量貢獻巨大。
(三)大氣復合污染特征
目前,我國京津冀、珠三角和長三角地區,都已經出現嚴重的區域性空氣污染問題。空氣污染特征從傳統的煤煙型污染向“復合型”污染轉變,以煤為主的能源結構造成的煤煙型污染和主要由機動車排放造成的光化學污染共存并相互耦合,大大增強了大氣氧化性,區域環境空氣中細顆粒物和臭氧濃度顯著升高,顯示了多污染源疊加、多污染物共存、多尺度關聯、多過程耦合、多介質影響的大氣復合污染特征。大氣復合污染來源復雜、過程復合、機制復合、影響復合,結合我國城市化進程的不斷加快,給環境治理工作帶來了更大的挑戰。復合污染不是一次污染的簡單疊加,而是一次污染物相互反應,形成光化學煙霧和灰霾等二次污染,一次污染和二次污染相互耦合而形成的。以細顆粒物濃度高、夏季臭氧濃度增高為主要特征的復合型大氣污染,是十余年來我國快速城鎮化進程中日益嚴峻,且短期內將難以擺脫的重大環境危機。具體表現在如下三個方面。
1.大氣顆粒物污染是導致當前我國空氣質量惡化的主要原因
2015年全國338個地級以上城市空氣質量新標準監測中,超標天數中以細顆粒物(PM2.5)、臭氧(O3)和可吸入顆粒物(PM10)為首要污染物的居多,分別占超標天數的66.8%、16.9%和15.0%,而以二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)和一氧化碳(CO)為首要污染物的天數僅分別占0.5%、0.5%和0.3%。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。由于大氣顆粒物來源的復雜性,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,因此,PM2.5污染何時得到解決,可能直接決定我國空氣質量何時得到全面改善。
2.大氣氧化能力強,表現為大氣臭氧濃度升高,光化學煙霧污染加重
揮發性有機物(VOCs)和NOx等一次污染物在大氣中經過復雜的光化學反應形成二次光化學氧化劑,其中近地面O3占90%以上的比例,還包括過氧化氫(H2O2)、氣態硝酸(HNO3)、過氧酰基硝酸酯(PAN)等有機過氧化物。隨著我國機動車保有量的增加,許多大城市(如北京、上海、廣州、深圳等)都監測到高濃度的O3,在典型季節O3超標頻率達到50%以上,城市光化學煙霧污染出現頻率增加,污染程度明顯加重。
3.空氣污染已由城市向周邊地區蔓延,呈現出區域性環境影響
隨著城市規模擴張,區域內形成連片發展的城市群,受大氣環流及大氣化學雙重影響,相鄰城市間大氣污染相互作用顯著,華北、中原、華南、華東等地區酸雨、臭氧和城市灰霾等污染現象呈現區域性特征。尤其在城鎮密集地區,區域性灰霾和光化學煙霧現象更為嚴重。
城市大氣污染源也具有區域特征。以SO2和PM10為例,我國東北、華北地區少雨,冬季采暖以煤炭為主要能源,燃煤導致SO2和煙塵排放量較高,城市工業和機動車排放能夠形成復合型污染物,導致多數城市PM10和SO2濃度均較高;東南地區城市經濟基礎好,工業水平發達,大量機動車和工業排放污染相復合導致PM10超標較多;西北地區經濟欠發達,且受荒漠和沙塵影響,城市多表現為自然來源的PM10污染特征;西南地區能源資源開采與加工行業較多,導致城市SO2濃度總體較高。
(四)細顆粒物成為最突出的大氣污染問題
1.細顆粒物污染與灰霾天氣
細顆粒物(PM2.5)也稱為“可入肺顆粒物”,易成為大量有毒有害物質的載體,且在大氣中停留時間長,傳輸距離遠,對大氣能見度降低具有最大貢獻。2012年,環保部和國家質檢總局發布的《環境空氣質量標準》規定PM2.5的濃度限值為:年平均35μg/m3,日平均75μg/m3。圖2-8顯示了2015年我國PM2.5在74個新標準第一階段監測實施城市的濃度,目前華北、中原、華南、華東、川渝等地區均呈現高濃度PM2.5,我國東部地區PM2.5濃度明顯高于西部地區,以PM2.5指標計總體達標城市比例為16.2%。

圖2-8 2015年我國各地PM2.5濃度年均值
(資料來源:2015中國環境狀況公報。)
美國國家航空航天局(NASA)2010年發布的基于衛星遙感反演的全球PM2.5濃度數據表明,全球PM2.5污染最嚴重的地區集中在我國(見圖2-9)。尤其是京津冀和長三角地區的區域性PM2.5污染更為嚴重,年均PM2.5濃度均已達到或超過80μg/m3,是國家二級標準(35μg/m3)的2倍以上。

圖2-9 2001—2006年全球PM2.5濃度年均值分布狀態
(資料來源:Donkelaar A V, Martin R V, Brauer M, et al.Global Estimates of Ambient Fine Particulate Matter Concentrations from Satellite-Based Aerosol Optical Depth:Development and Application[J].Environmental Health Perspectives,2010,118(6):847-855.)
大氣顆粒物污染日趨嚴重,導致由顆粒物造成的能見度惡化事件越來越多。近年來,我國灰霾天氣常常大面積連續出現,呈現出明顯的區域性特征。與PM10相比,PM2.5在大氣中滯留時間更長,輸送距離更遠,與PM2.5有密切關系的“霾”往往也是區域性的。2013年1月我國中東部連續出現霧霾天,覆蓋范圍涉及17個省市自治區1/4的國土面積,影響人口約6億。2014年2月,我國中東部發生的霾污染影響了143萬km2,約占全部國土面積的1/7。京津冀及周邊地區(含山西、山東、內蒙古和河南)是全國空氣重污染高發地區,2015年區域內70個地級以上城市共發生1710天次重度及以上污染,占2015年全國的44.1%。從霧霾成因上分析,由于冬季極寒天氣造成城鄉接合部和農村低矮燃煤面源增多,污染物的排放總量增加,加之在不利氣象條件下,污染物擴散空間比通常減小,冬季地面夜間的輻射降溫明顯,使空氣中的水汽達到飽和形成輻射霧,為PM2.5的吸濕、凝聚長大與累積提供了有利條件,使PM2.5濃度呈爆發式增長。
2.二次顆粒物組成及來源
大氣細顆粒物除來源于自然界外,更多地來自人類活動的排放,可分為直接排入空氣中的一次顆粒物以及與空氣中的氣態污染物通過化學反應生成的二次顆粒物。一次顆粒物主要由塵土顆粒以及由植物和礦物燃料燃燒產生的黑炭(有機碳)粒子組成,包括化石燃料形成的細粒子、機動車尾氣排放的細顆粒、公路交通引起的揚塵以及建筑施工造成的細塵。二次顆粒物含有可溶性的硫酸鹽、硝酸鹽和二次有機物等,它們是由工業生產、各類燃燒過程排放的SO2、NOx、揮發性有機物(VOC)等一次氣態污染物在大氣中的氧化轉化而來。近年來的觀測數據表明,在各城市中二次顆粒物的比例在逐漸增加,已成為主要城市和城市群地區大氣細顆粒物的主要來源。北京、上海、廣州等大城市的PM2.5中二次顆粒的份額可超過50%。
3.大氣氧化性是形成復合污染的關鍵
二次PM2.5的生成與大氣的氧化能力密切相關。大氣中的臭氧(O3)是表示大氣氧化能力的代表性物質。O3是由大氣中的一次氣態污染物VOC和氮氧化合物(NOx)在太陽光紫外射線的作用下經一系列化學反應生成的二次污染物。這個過程同時會產生大量具有強氧化性的自由基,它們在一次氣態物質轉化為二次顆粒物的過程中具有重要的作用。因此,防治O3的生成對減少二次PM2.5污染具有重要的貢獻。同時,從人體健康效應角度來看,O3也是一種有害物質,會引起咳嗽、喉部干燥、胸痛、黏膜分泌增加、疲乏、惡心等癥狀,明顯損傷肺功能,影響呼吸道結構,引起炎癥,改變透氣率。歐洲的一項研究表明:大氣中O3濃度每增加10μg/m3,日死亡率將增加0.3%,心血管病將增加0.4%。
目前,區域空氣質量模型模擬和衛星遙感資料顯示我國東部對流層是全球大氣臭氧濃度最高的區域之一,同時臭氧污染還呈現出顯著的區域分布特征和時間變化特征。我國東部地區近地面O3質量濃度要明顯高于西部地區,但是冬季西部地區要高于東部地區。全國各地超標時間跨度大,總體污染水平呈上升趨勢。一些PM2.5濃度較低地區O3濃度逐年升高也引起關注。
大氣氧化劑和細顆粒物可以促進大氣一次污染向大氣二次細顆粒物的快速轉化,進而引發灰霾等二次污染,并且使得大氣中多種成分共存,構成大氣復合污染(見圖2-10)。由此可見,大氣氧化性是形成二次污染的關鍵,是復合污染形成的驅動力。

圖2-10 大氣復合污染的形成機制
(資料來源:國家發改委,清華大學.“十三五”環境保護重大問題研究(征求意見稿),2015.)
4.細顆粒物的健康效應
高濃度細顆粒物作為二次污染物的主要物種,對人體健康造成很大威脅。PM2.5顆粒細小,除了本身含有一定的有害物質外,還可攜帶重金屬、致癌物(如多環芳烴)、病毒等多種有害物質,通過呼吸系統進入人體,可導致人體呼吸系統、心血管系統、免疫系統、生育系統、神經系統、遺傳系統的病癥。研究顯示,由呼吸道疾病、心血管病、肺癌造成的死亡與細顆粒物污染的關系更明顯;細顆粒物對免疫系統功能低下人群(特別是老人和兒童)的危害最大;細顆粒物對健康的影響不僅與短期高暴露有關,也與低濃度下的長期暴露有關。
在當前復合污染情況下,PM2.5和其他多種形態不同、化學性質各異的污染物在大氣中會發生化學耦合,產生協同、相加和拮抗等聯合作用。例如,顆粒物中的有機物和NOx在一定條件下形成光化學煙霧,同樣會增加PM2.5的暴露劑量。大氣顆粒物濃度和暴露時間是決定顆粒物吸入量和危害程度的關鍵因素。直徑為1~2μm的顆粒物在大氣中的滯留時間可達到1~3個月,而直徑在0.1~1.0μm的顆粒物受布朗運動和重力影響最小,在大氣中的滯留時間可為幾個月到十余年,對大氣環境質量和人體健康產生長期的累積性的影響。
根據國際癌癥研究機構(IARC)最新數據,2010年全世界共有22.3萬人死于空氣污染導致的肺癌。IARC審議了來自全球五大洲研究機構的1000多篇最新論著,認定有充足證據表明,暴露在室外受污染的空氣中可增加患肺癌和膀胱癌的風險。這是第一次將大氣污染物作為整體列為第一類致癌物,大氣顆粒物作為室外空氣污染物的主要成分,也單獨被確認為第一類致癌物。
三、復合型水污染問題
(一)地表水質量惡化
我國從1984年建立水環境質量監測體系,監測數據表明地表水環境質量總體呈惡化趨勢,環境容量難以承載主要水污染物的排放量,水環境污染具有結構型、復合型和區域(流域)性特征。2015年972個地表水國控斷面監測數據顯示Ⅴ~Ⅴ類和劣Ⅴ類水質斷面比例為35.5%,海河流域面臨最嚴重的污染,其劣Ⅴ類水質斷面比例達到39.1%(見圖2-11),河流水質總體上北方劣于南方、東部劣于西部。2015年Ⅳ~Ⅴ類和劣Ⅴ類水質的湖泊(水庫)比例為30.6%,富營養化湖泊占比22.9%。湖泊富營養化局勢嚴重的主要是東部平原湖區、長江中下游湖區、云貴高原湖區的湖泊和城市湖泊。近年來海洋環境狀況總體較好,但近岸局部海域水體污染依然嚴重、生態受損問題依然突出,近海污染面積持續擴大。南海和黃海水質良好,渤海水質一般,東海水質極差,劣Ⅳ類水體占46.3%(見圖2-12)。

圖2-11 2015年七大流域和浙閩片河流、西北諸河、西南諸河水質狀況
(資料來源:2015年中國環境狀況公報。)

圖2-12 2015年全國及四大海區近岸海域水質狀況
(資料來源:2015年中國環境狀況公報。)
截至2015年年底,全國城市污水處理廠處理能力已達到1.4億m3/d,城市污水處理率已達91.97%。但與此同時,小城鎮污水處理設施嚴重滯后,2014年農村污水處理率不足10%。2014年國家財政環境保護支出3815.64億元,僅占財政支出的2.5%,投入不足,特別是農村環境保護投入不足,全國4萬多個鄉鎮、60萬個行政村,大部分沒有環境基礎設施,農村飲用水水源地水質達標比例僅為59%,縣城的污水處理率低于50%。我國90%以上小城鎮的水體環境均受到不同程度的污染,78%的城鎮河段不宜作飲用水源。在污水設施建設滯后的同時,污水收集情況也非常差,排水管網面積普及率只有40%~60%,不少小城鎮沒有系統的排污管道,只有明渠或簡單的排水設施。
(二)地下水污染嚴重
《2015中國國土資源公報》數據顯示,在中國202個地市級行政區5118個監測點,61.3%的地下水呈“較差”或“極差”級,主要超標組分為鐵、錳、氟化物、“三氮”(亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮和銨氮)、總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽等,個別監測點存在重(類)金屬項目超標現象。
對京津冀、長三角、珠三角地區的地下水有機污染調查發現,主要城市及近郊地下水中普遍檢測出微量的有毒有機污染物;農藥類、鹵代烴類和單環芳烴類等有機污染指標檢出率為10%~20%,部分地區達30%~40%,東北老工業基地地下水“五毒”和有機污染問題尤其嚴重。另外,我國地下水超采嚴重,華北平原東部深層承壓地下水水位降落漏斗面積達7萬多平方公里,部分城市地下水水位累計下降達30~50米,局部地區甚至超過100米。
(三)復合型水環境污染
水環境污染問題的出現必然伴隨著人口膨脹和經濟發展。更多的水資源、土地資源等被占用,原有的農業生態系統迅速被環境影響更加顯著的生態系統所替代,人口和產業的密集導致向水體排放的污染物種類復雜,排放量高,決定了我國水體污染具有典型的復合型特征。
在我國社會經濟高速發展的背景下,發達國家近百年間分階段出現的水污染問題,在我國發達地區從20世紀八九十年代至今這短短20~30年間集中體現和爆發。具體表現為化學需氧量(COD)、5日生化需氧量(BOD5)、氨氮、總氮、總磷、重金屬、大腸桿菌、POPs等污染物排放量急劇上升,結構型、復合型和區域(流域)型污染特征顯現。我國的水環境問題從陸域延伸到近海水域與河口,從單一污染趨向于復合型污染。常規污染物、有毒有機物、重金屬、藻毒素等水污染衍生物同時存在、相互作用,形成復雜的復合型流域性污染;地表水與地下水的不同程度污染,使城鄉人畜飲用水安全和公眾健康受到嚴重威脅。
(四)飲用水安全問題
飲用水安全是影響公眾生命健康和社會經濟可持續發展的重要因素。尤其是近年來,我國復合型水污染和惡性水污染事故的頻發對飲水安全和衛生問題形成了嚴峻挑戰,威脅著人民群眾的生命財產安全和社會穩定性。
水污染對飲用水安全構成直接威脅。飲用水源受到常規污染物和微量有機物、藻類及藻毒素、致溴物質等新型有毒物質的污染。我國農村約有3.6億人接觸的飲用水不符合相關標準,近20%的城市集中式地下水水源水質劣于Ⅲ類,不適宜作為生活飲用水源。部分城市的飲用水水源不僅常規化學指標出現超標,甚至氯仿、甲苯、四氯乙烯、苯并芘、氯苯、苯等致癌、致畸、致突變污染指標也出現超標,對人體產生潛在的健康風險。
部分行政區的水源地和排污口布設缺乏有效的協調和管理,部分水源地上游就是上行政區的排污口(河道),導致近年來威脅飲用水安全的環境事故呈高發態勢。據統計,我國1986—2005年共發生152起飲用水污染事故;供水環節事故中,56.6%主要源于水源污染;生活污染是導致飲用水污染的主要因素,占65.1%,其次是工業污染。
四、固體廢棄物及土壤污染問題
(一)固體廢棄物污染特征
1.固體廢棄物產生量和堆存量劇增且二次污染嚴重
近年來,生活垃圾和工業、建筑垃圾等固體廢棄物產生量與經濟發展速度顯著相關,呈快速上升趨勢。由于必要的處理處置設施不足,垃圾堆存量大,難以合理處置且堆存量仍在不斷新增,已成為環境影響嚴重的環境公害,對水體、大氣和土壤都造成很大程度甚至難以修復的污染。我國歷來固體廢棄物的產量都很大,且呈不斷增多的趨勢。據統計,2002年我國工業固體廢棄物的產生量為9.5億噸,而2014產生量達到32.6億噸。“十一五”期間工業固體廢棄物總堆存量凈增加70億噸,累計堆存量達到110億噸。我國未經處理的城市生活垃圾累積堆存量至2007年年底已超過70億噸,侵占土地面積約80多萬畝,200多座城市處于垃圾包圍之中,固體廢棄物成為新的環境污染源。
固體廢棄物若不經一定處理處置,長期堆存不僅占用大量土地,而且其所含的重金屬元素、有毒有害介質、微細粉塵、有機污染物等易發生跨介質污染轉移,會造成嚴重的大氣、水體、土壤污染和生態危害。工業固體廢棄物與城市垃圾在堆放過程中,在溫度、水分作用下,某些有機物質會分解產生惡臭及有害氣體,污染大氣環境;有害固體廢棄物長期堆存,經過雨雪淋溶,可溶成分隨水從地表向下滲透,向土壤和地下水遷移并發生形態轉化,使堆場附近土質酸化、堿化、硬化,甚至發生重金屬型污染。例如,一般的有色金屬冶煉廠附近的土壤中,鉛含量為正常土壤中含量的10~40倍,銅含量為5~200倍,鋅含量為5~50倍。這些有毒物質一方面通過土壤進入水體進一步擴大污染范圍;另一方面在土壤中發生積累而被植物吸收,毒害農作物,并通過食物鏈傳遞對人體健康造成威脅,易引發社會群體事件。
2.固廢綜合利用率較低
“十一五”期間,我國二氧化硫(SO2)、化學需氧量(COD)等主要污染物排放量受到有效控制并呈下降趨勢,然而,固體廢棄物產生量居高不下,以年均10%的增幅快速增長。其中,廢舊金屬、電子垃圾、工業固體廢物、建筑垃圾、生活垃圾與污泥、農林剩余物等大宗廢棄物年產生量超過40億噸,且綜合利用率較低,平均不到40%。
從國家統計數據看,除廢鋼鐵回收率較高外(50%左右),我國廢塑料的回收率為25%,廢橡膠的回收率為32%,廢紙的回收率為35%,廢玻璃的回收率只有13%。報廢通信工具、廢家電、廢電子產品、報廢汽車、廢包裝物和廢電池等廢舊資源回收率更低。垃圾是隱藏的資源,而當前我國的固體廢棄物回收利用率與國際相比有較大差距。固體廢棄物利用率低不僅造成了資源的極大浪費,也加大了固廢處理成本,造成了沉重的環境負擔。
3.危險廢棄物處理處置水平較低
據統計,2014年我國產生危險廢棄物約3633萬噸左右,但我國大部分危險廢棄物的集中處置率很小,處理處置和綜合利用水平較低,多處于簡單貯存或直接排放狀態,二次污染嚴重;還有部分危險廢棄物混入生活垃圾,給社會造成巨大的安全隱患。究其原因,當前我國危險廢棄物處置設施嚴重不足且處置水平低;尚未建立統一的監管體系,相關法律法規和管理制度尚不健全;裝備制造水平低,技術不過關且監管存在漏洞等。
4.電子廢棄物無害化和資源化水平低
首先,廢舊電子廢棄物無序收集現象嚴重,廢棄電子產品應由正規化、專門化的電子廢棄物資源化公司進行集中收集,以實現低環境影響的處置和再利用。然而,當前大量廢舊電子電器無序流入不受監管、生產水平低下的民間拆卸小作坊。其次,廢舊電子電器再生利用處置水平低,污染嚴重。由于電子產品更新換代周期極短,電子廢棄物的數量每年持續以驚人的速度增長。根據聯合國環境規劃署2010年發布的報告,中國已成為僅次于美國的世界第二大電子垃圾生產國,每年生產超過230萬噸電子垃圾。加之全世界數量驚人的電子垃圾中有80%出口至亞洲,而其中的90%進入中國,發達國家這些長期的“污染輸出”已成為我國一種新型的環境公害。同時,電子廢棄物處理手段較為原始,一般僅有焚燒、破碎、傾倒、濃酸提取貴重金屬等簡單處理手段,廢液則直接排放,因而造成了危害大、跨介質、難治理的環境污染。最后,電子廢棄物處理產業投資不足,技術體系不成熟。企業規模普遍較小,投資融資困難,難以獲取新技術支持,總體發展緩慢。
(二)土壤污染問題
1.土壤污染態勢加劇
由于生活垃圾、污泥、工業廢渣等的堆存,化肥農藥的低效大量施用,污水灌溉管理不嚴格,大氣粉塵沉降等原因,我國土壤污染日益嚴重。重金屬污染、酸雨污染、農藥和有機物污染、放射性污染、病原菌污染以及其他各種污染交叉匯集于土壤資源,部分污染物超標達幾十倍甚至幾百倍,形成修復難度高、危害潛力大的復合污染。1989年來我國受污染耕地面積持續增長。2005年4月至2013年12月,我國開展了首次全國土壤污染狀況調查,結果顯示,全國土壤狀況總體不容樂觀,耕地土壤環境、工礦業廢棄地土壤環境問題尤為嚴重。全國土壤總的超標率為16.1%,污染類型以無機型為主,有機型次之,復合型污染比重較低;被調查的690家重污染企業周邊超標土壤點位占36.3%。
目前我國糧食生產依賴于化肥和農藥的大量投入,每公頃用量比發達國家高出1倍還多,且使用量仍在上升。農藥化肥用量呈現東部>中原>西部的空間分布規律,尤其在東南沿海經濟發達地區污染更為嚴重。
2.土壤質量惡化影響食品安全
目前,農田農藥、獸藥、硝酸鹽、重金屬、農膜等污染物廣泛侵蝕土地資源,嚴重影響了我國農產品質量安全。土壤中的污染物進入農產品后通過食物鏈進入人體并富集,引起人體慢性或急性中毒,甚至產生致癌、致畸、致突變等惡劣的健康影響。食品安全不僅與人體健康息息相關,還會影響諸如農產品出口、我國國際競爭力的維護等一系列問題。由于土壤污染往往具有累積性、滯后性和不可逆性,經常面臨治理難度大、成本高、周期長的挑戰,其治理成果將長期影響經濟社會的健康和可持續發展。土壤污染問題已經成為影響群眾身體健康、損害群眾利益的重要因素。
五、造成環境問題的原因識別
結合以上分析,目前我國的環境形勢十分嚴峻,集中表現為主要污染物排放量明顯超過環境承載能力、生態系統功能退化,對經濟發展構成了日益嚴重的制約。結構型、壓縮型、復合型污染的特征將持續較長時間,環境保護面臨長期、艱巨、復雜的工作。與此同時,我國的環境形勢還隨經濟發展呈現出新的趨勢,如環境風險上升、環境事故頻發、群體性事件增多、環境損害加重等。造成環境形勢嚴峻的原因是多方面的,突出表現在粗放型經濟發展模式、復合污染加劇、農村環境問題、環保法治進程落后、配套政策措施不足等方面,詳述如下。
(一)經濟粗放式發展模式與環保基本國策保障不足的矛盾
中國工業化和城鎮化進程突飛猛進,然而經濟的高速增長持續依賴高投入、高消耗、高污染、低效率的粗放型增長方式,以“資源換增長”的不可持續的資源消耗型發展模式仍普遍存在。長期以來片面的GDP指標在地方政府政績考核中處于核心地位。“重經濟增長,輕環境保護”現象仍然突出,“先污染后治理”的錯誤認識依然存在。經濟社會發展與環境保護的矛盾日益凸顯,如不加控制終將爆發難以調和的矛盾。
環境保護已被列為國家的基本國策,但在人、財、物等資源配置和干部績效考核等保障措施方面仍缺乏配套的硬性規定,基本國策的地位難以落實,我國仍然未能擺脫資源高消耗、環境重污染的粗放型經濟發展模式。
(二)多種復合污染加劇形勢的應對戰略不充分
長期的以消耗不可再生能源和排放大量環境污染為代價的經濟增長方式,已在我國產生并積累了嚴重的復合型環境污染問題。然而,目前對于二次污染加劇霧霾發生、臭氧濃度升高以及流域地下水的復合污染加劇形勢認識不足,相關研究不夠透徹,應對戰略的有力程度尚須加強。
(三)農業和農村環境問題的預防治理滯后
我國農村環境保護基礎薄弱,累積問題龐大,管理體制不完善,環保宣傳教育落后,導致各種新舊污染、跨介質污染相互交織耦合,工業及城市污染頻繁地不計后果向農村轉移,加劇了農村環境保護工作的艱巨程度。隨著工業化、城鎮化和農業現代化的快速發展,廢棄物產生量的進一步擴大,農村環境保護將面臨更多新的挑戰。全面建成小康社會的重點和難點在農村,而農村環境更是建設美麗鄉村的關鍵制約瓶頸。
(四)環境保護法制進程落后于環保需求
現有環境法律法規尚不健全,實施中的可操作性尚需提高;對違法企業的處罰力度過低,難以強制威懾并糾正環境違法行為。土壤、化學品污染防治和環境監測等領域還存在法律空白,相關領域管理混亂,獎懲不明;亟須加強排污許可證、總量控制等工作的法律支持,以指導相關工作的順利有序開展;環境執法監督不力,在一些地方存在有法不依、執法不嚴、違法不究的現象,“守法成本高、違法成本低”的問題長期未得到有效解決。
(五)配套政策措施難以全面調動社會積極性
可提升環境保護力度的財稅、金融、價格、貿易等配套政策尚不完善,難以達到理想的鼓勵程度。長期以來,資源價格不能合理反映資源的稀缺程度和污染治理成本,扭曲的資源環境價格體系難以協調資源節約、環境保護和經濟發展間的可持續關系;合理的生態補償機制還未形成;使政府處于被動局面的“先排污,后收費”的排污費征收方式難以形成對企業的有效約束機制,亟須改革。
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