工業整治論文:地區工業污染物的特點概述

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工業整治論文:地區工業污染物的特點概述

本文作者:毛欣商博賈曼夏傳真王洋李紅莉工作單位:山東省環境監測中心站

工業廢氣排放情況工業廢氣排放總量增速呈現階段性起伏。從總量上看,山東省工業廢氣排放量增長態勢明顯,但增速起伏較大。2001年,全省工業廢氣排放量14453億m3,此后工業廢氣排放量持續增加,2010年已達43837億m3,是2001年的3.03倍。近兩年,山東省工業廢氣排放量增速明顯降低。2007年,全省工業廢氣排放量比2006年增長了25.3%,但2008年和2009年,增速分別降低至6.91%和4.84%,遠低于10年間14.1%的年平均增長速度,2010年增幅反彈到了24.8%,工業廢氣排放總量增幅每2~3年間存在短周期起伏,見圖1。分類別看,工業SO2、工業煙塵、工業粉塵等3種氣體污染物排放的變化過程不盡相同,但近年來都呈現下降態勢。工業SO2排放量出現先增后減的態勢。2001-2002年,山東省工業SO2排放量連續2年處于相對低值,但到2005年上升至171.5萬t的最高點。在此之后就連續4年降低,2009年已跌至136.6萬t,2010年已達到2001年的排放量水平。工業煙塵和工業粉塵排放量基本都是逐年下降。2003年和2005年,工業煙塵排放量分別比上一年增加了0.12萬t和2.69萬t。在其他年份,工業煙塵排放量都比上一年有所降低。2010年,山東省工業煙塵排放量為29.1萬t,約為2001年全省工業煙塵排放量(52.7萬t)的55.2%。工業粉塵的下降趨勢更加明顯,除了2003年大幅增加外,其余年份的排放量都比上一年有所減少。2010年,山東省工業粉塵排放量為18.9萬t,不足2001年工業粉塵排放量(64.4萬t)的1/3,見圖2。工業廢水排放情況廢水排放總量上升。整體來看,山東省工業廢水排放量在不斷增加,但其在廢水排放總量中的比重在逐漸降低。2001年全省工業廢水排放量為11.5億t,占廢水排放量總量(23.5億t)的49.0%。到2010年,全省工業廢水排放量增加至19.0億t,但其占當年廢水排放量總量(43.6億t)的比重已降低至43.6%。也就是說,在近10年的時間里,工業廢水排放量增加了1倍多,但其占廢水排放總量的比重卻降低了0.5個百分點。這在一定程度上表明,隨著工業廢水治理力度的加大和城市化進程的不斷加快,在廢水排放中,城鎮生活污水排放的比重在不斷提高。從發展趨勢看,山東省工業廢水排放在2002年之前相對穩定,在此之后逐年增加,但近2年增速有所下降。從2003年開始,工業廢水排放量穩步增長,在2007年出現了15.4%的較高增速,但此后2年增速逐年放緩,2008年增長6.25%,2009年增速降低至3.22%。2010年增幅為4.28%,為當年廢水排放總量增速(12.8%)的1/3,見圖3。工業固體廢物排放情況固體廢棄物是工業生產、經營的直接產物。如果不采取有效的控制和綜合利用措施,工業化進程加快勢必導致固體廢物和危險廢物產生量不斷增大,進而造成日益嚴重的環境污染。就山東省的情況來看,加強固體廢物的管理和污染控制已成為繼水污染和大氣污染防治之后的又一個重要任務。工業固體廢物排放量下降明顯。從總量上看,山東省工業固體廢物排放量較低,而且下降態勢明顯。2001年,全省工業固體廢物排放量為1萬t;2010年,降低至0.001萬t,僅為2001年的1/1000,見圖4。雖然山東省工業固體廢物產生量不斷增加,但與此同時工業固體廢物綜合利用量在以更快的速度上升。2001年,全省工業固體廢物產生量為6215萬t,工業固體廢物綜合利用量為5224萬t;2010年,工業固體廢物產生量為15137萬t,工業固體廢物綜合利用量為14445萬t,見圖5。這在一定程度上表明,工業固廢綜合利用量的快速提高是工業固體廢物排放量下降的重要原因。

污染物排放時空特征

山東省主要污染物排放量變化特點,利用變異系數和集中率來進一步分析山東省工業主要污染物占較大比重的工業廢氣排放量、工業廢水排放量和工業固體產生量時空和行業分布特征。變異系數變異系數又稱“標準差率”和“離散系數”,是衡量資料中各觀測值變異程度的一個統計量。其計算公式為:CV=σ/μ(1)式(1)中:CV為變異系數;σ為標準差;μ為平均值。變異系數可以度量不同單位數據的變異程度,反映不同系列數據總體均值在單位均值上的離散程度??梢苑治霾煌廴疚锏目臻g離散程度,初步判斷不同污染物在空間的不均衡水平[3]。地區和行業集中率集中率表示污染物排放量或產生量較大的前幾位地區或行業占總量的份額。集中率可以看出污染物的地理或行業的集中程度[4]。其計算公式為:CRn=ni=1ΣSi(2)式(2)中:CRn為污染物排放量或產生量較大的前n位地區或行業占總量的比重之和,其取值在0~100%,取值越大,表示污染物越集中;n為地區或行業個數,本文取n=5??臻g變異分析由2001-2010年工業SO2排放量、工業廢水排放量和工業固體廢物產生量的變異系數計算結果(圖6)可以看出,3項主要污染物空間排放差異不盡相同。工業SO2排放量變異系數由2001年的32%連續下降至2005年20%后,2006年驟然上升1倍多至42%的最高值,2007-2010年又緩慢回落至40%,表明山東省工業SO2排放量各地區變異程度逐漸減少。工業廢水排放量變異系數較為穩定,由2001年的48%逐年緩慢上升2009年的56%的最高點,2010年回落至52%;工業固體廢物產生量處于平穩下降趨勢,由2001年的最高點76%連續10年下降至2010年的60%。表明工業廢水排放量各地區變異程度較穩定,工業固體廢物產生量各地區變異程度逐漸擴大。區域集中率分析由圖7工業SO2排放量、工業廢水排放量和工業固體廢物產生量前5位地區集中率計算結果可以看出,3項主要污染物集中率10年來變化不大,基本在40%~60%。從統計數據看[5],2010年山東省SO2排放量最大的城市是淄博市,占全省SO2排放總量的12.0%,濰坊、濟寧、德州、臨沂和煙臺位列其后。這6個城市SO2排放量之和占全省排放總量的接近一半,達49.0%;2010年山東省工業廢水排放量最大的是濰坊市,為19754萬t,其它排放量較大的城市依次為淄博、聊城、德州、棗莊和濟寧,這7個城市的廢水排放量占當年全省廢水排放總量的55.7%;工業固體廢物產生量從各地區的排放情況來看,由于當地電力和礦采業較為發達,煙臺市和濟寧市工業固體廢物產生量一直居全省前列。2009年,這2個地區固體廢物產生量分別為1982和1971萬t,兩市之和占山東全省產生總量的26.1%。行業集中率分析由圖8工業SO2排放量、工業廢水排放量和工業固體廢物產生量前五位行業集中率計算結果可以看出,3項主要污染物集中率10年來一直維持在60%以上,集中度較高。其中工業SO2排放量和工業固體廢物產生量行業前5位集中率變化規律基本一致,除2003年和2006年集中率略有下降外,其它年份均明顯大于80%;工業廢水排放量前5位行業集中率2003年、2005年、2007年和2010年在70%以上,其它6年均在60%以上。從統計數據看[5],電力、熱力的生產和供應業的SO2排放量一直居山東省各行業SO2排放的首位。盡管山東電廠脫硫工作已經取得了顯著進展,省內電廠普遍投資安裝了較為先進的脫硫設備,但2010年電力、熱力的生產和供應業的SO2排放量仍為759078t,占當年全省SO2排放總量的比重高達57.8%。黑色金屬冶煉及壓延加工業和化學原料及化學制品制造業的SO2排放量分別位居第二、第三位,占排放總量的比重分別為8.34%和7.10%。排放量排在前3位的行業占全省SO2排放總量的比重超過70%;造紙、化工、紡織等傳統產業為工業廢水高排放行業。從主要行業的排放情況來看,居工業固體廢物產生量前3位的行業均為電力熱力的生產和供應業、黑色金屬冶煉及壓延加工業以及煤炭開采和洗選業。2010年,這3個行業的工業固廢產生量分別為5068、3161和1657萬t,分別占工業固廢產生量的33.5%、20.9%和11.0%。

結論與分析

從時間上看,山東省工業廢氣排放量、工業廢水排放量和工業固體廢物產生量增長態勢明顯。但10年來工業SO2、工業煙塵和工業粉塵排放量出現先增后減的態勢,近年來都呈現下降態勢;工業廢水排放量占廢水排放總量比重逐年下降;工業固體廢物綜合利用量的不斷增長導致工業廢棄物排放量大幅減少。從空間上看,山東省工業廢氣、工業廢水和工業廢棄物排放較高的地區主要集中于資源型城市和重化工業較為發達的城市。從行業上看,電力、鋼鐵、化工行業的是工業廢氣的主要污染源;造紙、化工、紡織等傳統產業是工業廢水的主要污染行業;電力、鋼鐵、煤炭行業由于固廢綜合利用進展顯著,雖然3個行業固體廢物產生量呈上升的趨勢,但排放量得到了有效控制。巨大的區域經濟發展差距不僅導致山東省各地區工業污染排放總量的差別[6],而且由于各地區經濟發展階段、產業結構、工業技術水平、財政收入狀況不同,使得山東省各地區節能減排任務完成情況、環境治理投入規模以及環境執法能力存在一定的差異。各地產業結構和工業化水平很大程度上決定了其廢氣排放的總量和構成,另從排放源的情況來看,由于山東省能源結構以煤為主,因而山東省廢氣排放屬于典型的煤煙型污染,煤燃燒、煤化工成為山東省及其主要工業城市SO2等工業廢氣排放的主要來源。淄博、濰坊、濟寧、德州城市的工業結構都是重工業為主。其中,淄博市是中國五大陶瓷生產基地之一,也是重化工基地;濟寧市是國家和山東省重要的煤炭和能源基地,該地區煤炭儲量豐富,運行和在建的火力發電廠共48家,總裝機容量8760MW,占全省的1/6;德州和濰坊兩市近些年重化工行業也發展較快,造成這些城市成為山東省SO2和煙塵排放的“重災區”。工業廢水的排放原因一是排放量大的市均為造紙業形成規模化產業化的地區,工業廢水排放總量壓力明顯;二是現階段山東省化工、紡織等行業的整體技術和工藝水平不高;三是由于傳統行業以中小企業為主,中小企業普遍存在產能落后、環保意識較為淡薄、污染治理投入能力較弱等問題,加之對中小企業的監管難度較大,因而,短期內很難扭轉傳統行業廢水排放居高不下的局面。工業固體廢棄物產生量與工業廢氣排放量特性基本一致,不同的是礦產資源型城市明顯占據了主要份額,實際排放量不大。

作為人口大省,山東人口密度高,15.7萬km2的土地上有9500萬人,平均每平方公里600多人。人口密集導致山東省環境容量相對較小,人均水資源占有量小,山東省降水量較小,而且降水量集中在汛期,非汛期降水量更小。在有限的環境容量下,山東省發展速度快,經濟總量大,但結構偏重,高耗水、高耗能、高污染行業較多。盡管山東省工業污染治理取得了積極成效,較好地實現了“十一五”的污染減排目標,但應該看到,山東省面對更加嚴峻的工業污染治理形勢和經濟轉型升級的艱巨任務,“十二五”時期,山東省做好環境治理工作的關鍵是要加快實現3個轉變:一是從重經濟增長輕環境保護轉變為保護環境與經濟增長并重,把加強環境保護作為調整經濟結構、轉變經濟增長方式的重要手段,在保護環境中求發展;二是從環境保護滯后于經濟發展轉變為環境保護和經濟發展同步,做到不欠新帳、多還舊帳,改變先污染后治理、邊治理邊破壞的狀況;三是從主要用行政手段保護環境轉變為綜合運用法律、經濟、技術和必要的行政手段解決環境問題,自覺遵循經濟規律和自然規律,提高環境保護工作水平。這3個轉變的核心就是要堅決摒棄以犧牲環境換取經濟增長的做法,堅持通過保護環境提高經濟增長的質量,促進環境與經濟相互促進、相互協調的內在統一,這也是山東省實現經濟與環境可持續發展的根本原則。根據上述原則,山東省政府及環境保護部門要進一步提高認識,增強改善環境質量的責任感、緊迫感和危機感,及時總結“十一五”時期環境治理的經驗,開拓思路,綜合運用經濟、技術和法律手段,采取更有針對性的措施,加大投入,創新工作方法,完善監測制度,加強環境執法力度,促使“十二五”時期環境治理工作再上一個新臺階。