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1 概述
自21世纪开始,中国开始全面治理生态问题,不但修订了相关法律法规,针对资源利用、生态建设、生态保护等内容做出了明文规定,同时还要求未来的工业发展应当是可持续的发展,同生态协调的发展。这些法律法规的出台,明确了我国对于环境问题的态度,同时也坚定了社会各界治理日益突出的环境问题的决心。随着城市化进程的加快,各地加工产业以及石化产业的增加、汽车的增加等,使得排放到大气中的废气越来也越多,并且这些废气难以分解,会随着大气流动而扩散,污染范围大,对环境以及人们的身体健康造成了极大的威胁。因此应当以可持续发展作为指导理念,以工业、环境和谐发展作为基础目标,加强工业废气污染治理,保护自然环境,保护人们健康。
自人类发展进入工业化阶段以来,废气污染始终是困扰人们的一大难题。但自然环境是人类生存的基础,若无法生存,那么发展就无从谈起,只有将工业生产对环境的影响降至最低,才能真正的令工业持续发展。因此应当落实工业生产中的环保理念,提高工业废气污染防治技术,限制排放危害性大、量大的废气,令工业发展、经济进步同环境友好发展,实现良性的可持续发展。
2 工业废气概述
所谓工业废气是指工业生产中,所产生的有害气体。从形态上可以将工业废气分为颗粒性废气以及气态性废气,但是随着工业生产技术的发展,在工业废气中还发现了放射源性废气。这些工业废气若不经过处理大量排放到大气中将会严重威胁环境及人体健康。从来源方面进行分类可以将工业废气分为燃料燃烧废气以及燃料生产废气。而我国工业废气来源主要是燃料燃烧所产生的,例如木炭生产中,厂家需要对木材进行燃烧、熏蒸,因此会产生大量的气态性、颗粒性废气,这些废气会严重影响生产厂家周围的环境。而随着工业的发展,我国工业废气的排放量也随之增加,而环境对于废气的承载量有限。废气所带来的二次污染问题也成为了工业发展所要面临的又一严峻考验。
3 工业废气成分
石油化工行业是工业废气生产排放量最大的行业,也是废气污染治理最为困难的。由于石油化工生产中所排放的废气不但成分复杂、种类繁多且排放量大、污染性强,难以治理。从形态上分析,工业废气可以分为颗粒性废气和气态性废气。
3.1 颗粒性废气
此类污染物主要是生产过程中产生的污染性烟尘,其来源主要有水泥厂、重型工业材料生产厂、重金属制造厂以及化工厂等。在生产中,此类企业所需原料需要经过提纯,由于杂质较多,提纯后的可燃物不能完全燃烧、分解,因此以烟尘形态存在,形成废气,排放至大气中引发空气污染。
3.2 气态性废气
工业生产中,必然会产生废气,这些废气若不经过处理便排放到空气中势必会对环境造成影响。其中气态性废气是工业废气中种类最多也是危害性最大的。目前气体性废气主要有含氮有机废气、含硫废气以及碳氢有机废气。(1)含氮废气。此类废气会对空气组分造成破坏,改变气体构成比例。尤其是石油产品的燃烧,在工业生产中石油产品的燃烧量巨大,而石油产品中氮化物含量大,因此废气中会含有大量氮氧化物,若排放到空气中会增加空气氮氧化物含量,对大气循环造成影响。(2)含硫废气。含硫废气会对人们的生活环境造成直接危害,这是由于其同空气中的水结合能够形成酸性物质,引发酸雨。而酸雨会对植物、建筑以及人体健康造成损害,尤其会影响人的呼吸道。另外还会对土壤和水源造成影响,造成二次污染。(3)碳氢有机废气。该类废气统称烃类,是一种有机化合物,主要由碳原子和氢原子构成。此类废气扩散到大气中会对臭氧层造成破坏引发一系列问题,影响深远。例如臭氧层破坏会加重紫外线的照射,而紫外线会对人的皮肤造成伤害,引发各类健康问题。另外紫外线照射度的改变也会对生态系统以及气候造成影响。
4 防治对策
4.1 加大监管力度、落实监管制度
政府及相关监管部门针对工业废气污染问题应当严格监管,及时发现问题,并对需要整改的企业给予指导。(1)治理。首先应当令人们认识到工业废气污染对大气的危害以及这一问题的严重性、治理工业废气污染的必要性。加强监管力度,定期对企业进行检查、通报,谁污染谁治理。(2)发现问题。我国目前最严峻的环境污染问题便是大气污染,其是和人类生活联系最为密切的,因此在通报检查过程中一旦发现问题绝不姑息,必须严肃对待。(3)通过严格的监管提高企业对废气治理的重视。作为政府,要严格监督,对不合格的企业予以查封,停止作业。在我国,很多工厂为了盈利不惜以污染环境为代价,或者即便被强制性的安装了废气治理系统,但是在生产中为了降低生产成本,废气治理仅仅成为了摆设。因此,加强工厂管理者和工人的环保意识是非常有必要的。环保部门应该定期组织到工厂开展环保宣传,让工人和工厂管理人员意识到随意排放工业废气产生的后果。
4.2 加强工厂内部管理
工厂对工业废气未进行有效处理就随意排放,这在很大程度上是由于缺乏管理部门的有效监督,因此,环保部门应长期对工厂的废气排放情况进行监督和管理,如果存在违规现象,及时与工程人员沟通;如果问题得不到有效解决,则需对所在工厂进行停顿改造。此外,政府部门也应对随意排放废气的工厂进行严打,一旦发现随意排放废气的工厂应当从严处置。作为企业个体,要严格遵守环境保护的相关法规,响应政府的政策,自我监督,为实现人类的“碧海蓝天”贡献力量。
4.3 完善工业废气的治理技术和设备
目前,用于处理工业废气的技术主要有活性炭吸附、深度催化、直接燃烧、冷凝回收、吸收和近些年新发现的生物学处理技术,这些技术都有其优缺点和提升空间。目前生物处理技术是一种较为完善的技术,它是利用微生物将工业废气转化为对人体无害或可利用的物质。在设备方面,目前有十几种工业废气处理设备,这些设备仍然存在着体积庞大、处理力度小等缺点,应用到生产中不但会增加生产成本还会对生产效率造成影响。对工业废气的防治技术和设备进行改进,将会提高工业废气的处理效率,并减少因其排放而带来的危害。所以,我们要不断的革新工业废气的治理技术,投入资金和人力,研究开发新的治理技术,增设更先进的设备,并结合当前的大气治理需求和环境特质选择合适的治理方法,促进良好环境的建设。
5 结束语
通过上述分析可以总结出,目前我国的工业废气污染问题仍旧十分严峻,影响着我国工业长远发展。因此必须加强污染防治以及管理力度,通过新设备、新技术的引进,有效降低废气的排放量以及危害性。另外还应当从社会大众观念的提升入手,通过环保理念的普及,提高大众对环保问题的重视,以此提高社会监督作用,多方面加强工业废气污染治理,实现可持续化的工业发展。
参考文献
[1]张正怡.生物法处理工业废气的技术探讨[J].科技促进发展,2012(4):42.
(1.吉林省林昌环境技术服务有限公司,长春130021;2.中国62106部队,辽宁大连116023)
摘要:在做橡胶制品工业项目环评时,要理解和掌握《橡胶制品工业污染物排放标准》,对于规定的水污染物排放标准,重点要理解直接排放限值及间接排放限值标准的区别及要求,从而提出相应的水污染物处理措施;对于大气污染物排放,关键是正确确定污染物源强、废气收集率、有组织及无组织排放量、环境质量标准以及基准排气量及基准排气量排放浓度,并根据标准限值要求提出有效地废气治理措施。
关键字:橡胶制品工业;环境影响;评价;标准
中图分类号:X822文献标识码:A文章编号:1008-9500(2015)02-0045-03
收稿日期:2014-12-11
作者简介:李吉龙(1977-),男,吉林长春人,本科,从事环境影响评价工作。
橡胶制品是以橡胶为主要原料经过一系列加工制得的成品的总称。它们的共同特点是具有特殊的高弹性,优异的耐磨、减震、绝缘和密封等性能。橡胶制品工业指以生胶(天然胶、合成胶、再生胶等)为原料、各种配合剂为辅料,经练胶、压延、压出、成型、硫化等工序,制造各类产品的工业。主要包括轮胎、摩托车胎、自行车胎、胶管、胶带、胶鞋、乳胶制品以及其他橡胶制品的生产企业。由于橡胶制品种类和规格繁多,而且随着经济的发展及人们需求的旺盛,新上橡胶制品工业项目会越来越多,这些新上及技术改造的橡胶制品工业项目均需要进行环境影响评价。在进行这类项目环评时主要依据的标准及如何掌握标准是关键。
1橡胶制品工业项目环评的主要依据
对橡胶制品工业项目进行环境影响评价时除了依据国家和地方法律、法规如《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中华人民共和国环境影响评价法》等法律、法规外,环评依据的标准在2012年1月1日前主要为2008年颁布实施的《橡胶工厂环境保护设计规范》(GB50469-2008)。
2008年颁布实施的《橡胶工厂环境保护设计规范》(GB50469-2008)规定:对橡胶加工过程胶浆制备、浸胶浆和胶浆喷涂等工序的有机溶剂挥发气体、橡胶加工过程产生的热胶烟气和硫化烟气、橡胶加工酸洗过程产生的酸雾、再生胶脱硫罐产生的废气中的非甲烷总烃和其他废气(复合臭气除外),宜采取有组织排放措施,并应符合现行国家标准《大气污染物综合排放标准》GB 16297的有关规定。还规定:橡胶工厂排出的生产废水和生活污水,其水质应符合现行国家标准《污水综合排放标准》GB 8978的有关规定。
可见,在2012年1月1日前,大气污染物排放主要依据《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)、《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93);水污染物排放主要依据《污水综合排放标准》(GB8978-1996)。
2011年9月21日,国家环境保护部《橡胶制品工业污染物排放标准》(GB27632-2011)颁布,该标准于2012年1月1日起实施。因此从2012年1月1日起,橡胶制品工业项目环评时,主要污染物排放即水污染物、大气污染物排放执行《橡胶制品工业污染物排放标准》(GB26732-2011)。其中,标准没有规定的大气污染物中除氨以外的其他恶臭污染物排放仍然执行《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)。
2《橡胶制品工业污染物排放标准》的主要内容及适用范围
《橡胶制品工业污染物排放标准》(GB27632-2011)规定了橡胶制品工业企业或生产设施水污染物和大气污染物的排放限值、监测和监控要求,以及标准实施与监督管理等相关规定。该标准从行业特点出发,规定了该行业主要污染物即水污染物、大气污染物排放标准。标准的适用范围包括:现有橡胶制品生产企业或生产设施的水污染物和大气污染物排放管理,以及橡胶制品工业企业建设项目的环境影响评价、环境保护设施设计、竣工环境保护验收及其投产后的水污染物和大气污染物排放管理。
2.1水污染物排放标准
该标准对于现有企业不但规定了水污染物排放标准限值,而且还规定了执行期限,即从2012年1月1日起至2013年12月31日前止;从2014年1月1日起现有企业水污染物也执行新建企业水污染物排放标准限值。
标准中还规定在国土资源开发密度已经较高、环境承载能力开始减弱,或水环境容量较小、生态环境脆弱,容易发生严重水环境污染问题而需要特别保护措施的地区,应根据环境保护工作的要求,严格控制企业的污染排放行为,为此标准规定了现有和新建企业水污染物特别排放标准限值。
其中除规定了主要污染物排放浓度限值外,还规定了基准排水量。基准排水量是指用于核定水污染物排放浓度而规定的消耗单位胶料的废水排放量上限值。这里的胶料是指包括生产原料中所用的天然胶、合成胶及再生胶,其中乳胶制品企业耗胶量按60%的乳胶计算(不折算为干胶)。
水污染物排放浓度限值适用于单位胶料实际排水量不高于单位胶料基准排水量情况,若单位胶料实际排水量超过单位胶料基准排水量,须按规定将实测水污染物排放浓度换算为水污染物基准排水量排放浓度,并以换算后的水污染物基准排水量排放浓度与水污染物排放浓度限值进行对比,评价是否达标准。
在水污染物排放标准中,还规定了每种污染物的直接排放限值、间接排放限值及污染物的监控位置。直接排放就是指企业直接向环境排放水污染物的行为。从标准可以看出,直接排放限值不分水体功能,即不管是几类水体,只要不是《污水综合排放标准》(GB8978-1996)规定的禁止排放的水体,均执行该标准值。在环评时要注意,其他项目清净下水中悬浮物可能符合《污水综合排放标准》(GB8978-1996)标准限值,允许直接排放。而橡胶制品工业项目清净下水悬浮物可能不满足《橡胶制品工业污染物排放标准》(GB27632-2011)中悬浮物标准限值,需要进行沉淀处理后才能排放。
橡胶制品工业项目废水一般包括生活污水、生产废水及设备冷却系统排污水等。如果是直接排放,则项目废水一般均需要处理后才能达标;设备冷却系统排污水建议经沉淀处理后直接排放;生产废水采用混凝法预处理后与生活污水一同经生化法处理后排放。如果是间接排放,即项目废水可以依托区域城市污水处理厂处理。环评时建议将生产废水经混凝法预处理后与生活污水、设备冷却系统排污水一同通过企业总排放口排放。
2.2大气污染物排放标准
大气污染物排放标准规定了现有及新建企业大气污染物排放浓度限值及现有企业大气污染物排放浓度限值适用期限。现有企业大气污染物排放浓度适用期限与现有企业水污染物排放浓度适用期相同。在新建企业大气污染物排放浓度限值中,规定了4种污染物的排放浓度限值,即颗粒物、氨、甲苯与二甲苯合计、非甲烷总烃,同时还规定了颗粒物、氨及非甲烷总烃的基准排气量。基准排气量的定义为用于核定大气污染物排放浓度而规定的消耗单位胶料的废气排放量限值。
在工程设计及实测中,往往实际排气量要远大于基准排气量。因此,在环评及验收时,需要将实测(环评时通过排污系数法或类比法及其他方法确定的源强)大气污染物排放浓度换算为基准排气量排放浓度,利用换算后的基准排气量排放浓度与标准限值进行对比,从而判定是否达标。
该标准中的基准排气量是指有组织排放,而橡胶制品生产过程中产生的废气不可能完全被集气罩收集,有一部分是以无组织形式排放的。在环评时废气收集率的确定及无组织排放的废气的评价是此类项目大气污染物环境影响评价应该重点关注的。
环评时确定废气集气罩的废气收集率是环评的难点。因为废气收集率与多种因素有关,如车间结构、空间大小、封闭程度、采用的排风系统类型、设计的风速等,均影响集气罩收集率。一般我国北方地区的车间封闭程度比南方地区要好一些。在排风系统运行时,车间内易形成一定的负压,从而抑制了无组织排放。因此,环评时确定废气收集率,北方应较南方高一些。废气收集率一般不能用类比法确定。因相同的生产工艺、相同的生产规模、相同的废气收集设施,废气收集率也不一定相同。因此,在确定此类项目废气收集率时,建议与建设单位沟通,了解车间结构、空间大小、封闭程度、所采取的排风系统类型及废气处理设施的设置、设计风速等资料,合理确定废气收集率。如果缺少相关资料,则取经验数据,取值范围在80%~95%之间。
废气收集率有一个基本的确定方法,即首先根据胶料用量及污染物排放系数确定评价因子的源强,然后设定一个最低废气收集率,根据该设定的收集率计算评价因子的无组织排放量,利用计算的无组织排放量采用面源估算模式计算评价因子厂界无组织监控点的浓度,最后将计算的结果与《橡胶制品工业污染物排放标准》中规定的现有和新建企业厂界无组织排放限值进行对比。如果达标,则该设定的废气收集率合理,否则应提高废气收集率。
在评价颗粒物、氨、甲苯与二甲苯合计、非甲烷总烃等评价因子的环境影响时,应首先确定氨、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃的环境空气质量标准。二甲苯及氨执行TJ36-79《工业企业设计卫生标准》中居住区大气中有害物质的最高容允浓度0.3 mg/m3、0.2 mg/m3的标准;甲苯与非甲烷总烃取前苏联居住区大气污染物最高允许浓度标准0.6 mg/m3、2.0 mg/m3的标准。而《橡胶制品工业污染物排放标准》中规定的甲苯、二甲苯排放浓度是二者的合计。建议在环评时应将二者的排放浓度分别计算,将二者的合计与标准进行对比,从而有利于计算最大落地浓度占标率。如果没有将甲苯、二甲苯分开计算,而用二者的合计计算最大落地浓度,则在计算最大落地浓度占标率时,应本着从严控制的原则,取环境质量标准最严的二甲苯空气质量标准作为计算依据。
在确定排气筒高度时,本标准与《大气污染物综合排放标准》GB 16297有区别。《大气污染物综合排放标准》GB 16297规定:排气筒周围200 m范围内有建筑物时,排气筒高度还应高出最高建筑物高度5 m以上;而《橡胶制品工业污染物排放标准》规定的是排气筒高度应高出最高建筑物高度3 m以上。
《橡胶制品工业污染物排放标准》也对污染物监测提出了一般要求,并规定了水污染物、大气污染物测定方法。对于污染物监测与其他项目环评要求基本一样,需要提出监测因子、监测点位、监测频次、采样时间等。
3小结
国家自然科学基金项目(70773024):广东外语外贸大学“211”工程项目
作者简介:张金艳(1965-),江西彭泽人,广东外语外贸大学国际经济贸易研究中心副教授、管理学博士。主要研究方向为财政学、资源经济与可持续发展。
摘要:基于1987~2008年广东省外商直接投资、工业“三废”排放量或产生量的数据,文章对广东省外商直接投资与环境污染因果关系进行了实证研究。研究结果表明:外商直接投资的增长是导致工业废气排放量增加、工业固体废物产生量增加的Granger原因,而不是工业废水排放量增加的Granger原因。为此,应优化外商直接投资的有效措施,以减少环境污染。
关键词:外商直接投资;工业“三废”;环境污染;Granger因果关系
中图分类号:F710
文献标识码:A 文章编号:1002-0594(2010)07-0056-05 收稿日期:2010-03-10
一、引言
该革开放以来,广东省实际利用外商直接投资(简称FDI)呈良好增长态势,并与对外贸易相互促进,从而赢得了我国经济大省的地位。2008年,广东省实际利用FDI额达191.67亿美元,为1987年的实际利用FDI额(5.94亿美元)的32倍:从广东省实际利用FDI额占全国实际利用FDI额的比率来看:1987年为25.67%,2008年为20.74%,1987~2008年达年均25.34%。伴随着实际利用FDI的快速增长,广东省的工业废水、工业废气与工业固体废物(简称工业“三废”)的排放量或产生量均为上升态势(详见图1);与此同时,广东省的酸雨频繁、阴霾天气增多和水质下降等环境问题日益突出。这就引起我们对外商直接投资(FDI)与环境污染是否存在因果关系的思考。
关于FDI与环境污染的关系,国外学者持以下观点:1.Water(1979)和Ugelow(1982)认为,随着国家间FDI的流动和规模不断加大,为了经济和政治的目的,丰裕的环境资源常常诱发发展中国家放松环境管制,从而使污染密集产业不断从发达国家向发展中国家转移(即“污染避难所假说”);2.Porter和Linde(1995)认为,环境管制是对FDI进行约束,但同时也给FDI以改革的动力并由此弥补环境管制造成的成本损失;3.Eliste和Fredrisson(1998)认为,环境需求的增加可以通过环境政策使生产补贴发生相对变化导致出口增加和进口下降。在国内,应瑞瑶和周力(2006)认为,FDI是我国环境污染的格兰杰原因,各个地区FDI的相对水平与工业污染程度正相关,东部地区对工业污染的弹性低于中、西部地区;郭红燕和韩立岩(2008)认为,FDI存量的增加使工业污染排放增加,也优化了经济结构和提高了技术水平,进而又减少了工业污染排放,FDI对中国环境的总效应是正面的,但影响程度较小;于峰和齐建国(2007)认为,FDI存量诱致的经济规模扩张和经济结构变化带来的我国环境效应均为负面的,而其诱致的技术转移带来的我国环境效应为正面的,但FDI存量的总体环境效果则是消极的。总体而言,国内学者对FDI与环境污染关系的研究主要着眼于全国,较少涉及某一省份特别是我国FDI大省――广东省。本文基于1987~2008年广东省FDI与环境污染的数据,运用计量经济学原理,对FDI与环境污染之间的关系进行研究,从而为广东省FDI结构优化与解决环境污染问题提供有益的参考。
二、FDI与环境污染的Granger因果关系检验
本文运用Granger因果检验方法对FDI与环境污染的数据进行实证分析。由于FDI与环境污染的数据均为时间序列数据,而多数时间序列经济数据是非平稳的,对其作简单线性回归时,可能会产生“伪回归”现象,进而影响结论的可靠性。为了避免这一弊端,就要对FDI与环境污染数据的平稳性进行检验和协整关系检验。因此,本文实证分析的检验过程为:时间序列平稳性的单位根检验、Johansen协整检验、Granger因果关系检验。
(一)数据的说明
本文以广东省工业“三废”的排放量或产生量表示该省环境污染的情况,以广东省实际利用FDl表示该省FDI。广东省实际利用FDI与环境污染的数据来源于《广东统计年鉴》,样本时间为1987~2008年。由于FDI和工业“三废”排放量或产生量的单位不同,并且两者之间的绝对值比较大,考虑到消除异方差的影响和对时间序列数据取对数并不改变时间序列的性质和关系,因此就要对时间序列数据取对数来进行分析。在分析过程中,变量fdi、water、gas、waste分别表示外商直接投资额、工业废水排放量、工业废气排放量、工业固体废物产生量。在这些变量前面加ln则表示对这些变量取对数。本文数据处理软件为Eviews 5.0。
为判断FDI、工业废水排放量、工业废气排放量、工业固体废物产生量是否存在显著相关性,就要分别对这些变量取对数后进行相关性检验,结果见表1。表1显示,FDI与工业废气排放量、工业固体废物产生量、工业废水排放量相关系数分别为0.908、0.554、0.319,而且工业“三废”排放量或产生量的三个变量之间相关系数有的达到了0.8以上。这表明工业“三废”排放量或产生量之间存在多重共线性的可能。为了避免多重共线性的影响,就应把这三个变量分别与FDI的关系进行研究。
(二)时间序列的单位根检验
时间序列的平稳性是指时间序列的均值和方差与时间t无关,而且协方差只与时期间隔有关,与时间t无关;否则,时间序列是非平稳的,但是有些非平稳时间序列可以通过取差分的形式形成平稳序列。
本文平稳性检验方法是采用ADF检验(AugmentDickey-Fuller test)。该检验是通过在回归模型右边加入因变量xt的滞后差分项来控制高阶序列相关,最优滞后期的选择按Schwarz Info Criterion(sIc)最小原则来确定,具体的回归模型如下:
ADF检验主要是对δ是否为O进行分析(H0:δ=0),如果接受零假设,则存在单位根,该时间序列为非平稳的;如果拒绝零假设,则不存在单位根,时间序列是平稳的。单位根检验结果见表2。
表2显示,四个时间序列都是非平稳的,但是取一阶差分后都变成平稳的,所以它们都是一阶单整时间序列,可以对它们进行协整检验。
(三)dohansen协整检验
不同时间序列是同阶单整,并且它们的线性组合是平稳的,则时间序列可能存在协整。Johansen协整检验是基于向量自回归模型(VAR),采用最大似然比法,使用迹统计量或最大特征值统计量做
假设检验。本文对FDI与“三废”排放量或产生量的因果关系进行研究,因此需要对“三废”排放量或产生量分别与FDI进行协整检验,结果见表3、表4、表5。
在表3中,原假设r=0表示不存在协整向量,即变量不存在协整关系;r≤1则表示至多存在一个协整向量,即变量间存在协整关系。表3显示,拒绝r=0,而接受r≤1。因此,工业废气排放量与FDI之间存在协整关系,两者之间存在长期的稳定关系。
同理,表4显示,拒绝r=0,而接受r≤1。因此,工业固体废物的产生量与FDI之间存在协整关系,两者之间存在长期的稳定关系。
同理,表5显示,拒绝r=0,而接受r≤1。因此,工业废水排放量与FDI之间存在协整关系,即两者之间存在长期的稳定关系。
(四)Granger因果关系检验
Granger因果关系检验是从统计意义上检验变量之间的因果关系,其基本原理是:假设有两变量x和Y相互影响,如果x滞后值对Y有显著性的影响,我们就说x是Y的Granger原因;同理,如果Y的滞后值对x有显著性影响,Y是x的Granger原因。由上文分析结果可以看出,工业废气排放量、工业固体废物产生量、工业废水排放量分别与FDI之间存在协整关系,冈而可以分别对它们进行Granger因果关系检验。
Granger因果关系检验利用如下模型:
表6显示,对于假设:FDI不是工业废气排放量的Granger原因(1nfdi does not Granger Cause lngas),F统计量的P值小于0.10,在10%显著性水平下应该拒绝该假设。从而可以得出,FDI是工业废气排放量的Granger原因。同理,工业废气排放量不是FDI的Granger原因。因此,可以认为FDI的增长导致了工业废气排放量的增加。
表7显示,对于假设:加工贸易出口额不是工业固体废物产生量的Granger原因flnexport does notGranger Cause lnwaster),F统计量的P值小于0.10,在10%显著性水平下应该拒绝该假设,从而可以得出,FDI是工业固体废物产生量的Granger原因;同理,工业固体废物产生量不是FDI的Granger原因。因此,可以认为FDI的增长导致了工业固体废物产生量的增加。
表8显示,对于假设:FDI不是工业废水排放量的Granger原因flnexport does not Granger Causelnwater),F统计量的P值大于0.10,在10%显著性水平下应该接受原假设,从而可以得出,FDI不是工业废水排放量的Granger原因;同理,工业废水排放量也不是FDI的Granger原因。
三、Granger因果关系检验结果分析与建议
从上文内容来看,对广东省FDI的行业分布进行探讨,有助于分析上述Granger因果关系检验结果。总体上来看,改革开放以来,广东省FDI的行业分布的格局变化甚微,制造业的FDI占总FDI的比例年均达到72%(见图2),并且主要分布在电气机械及器材制造业、电子及通信设备制造业、家具制造业、纺织业、金属制品业(含日用金属制品业)。
(一)FDI的增长是导致工业废气排放量增加的Granger原因
纺织业在生产过程中排放较大量工业废气,家具制造业在生产过程中排放喷漆废气。电气机械及器材制造业和电子及通信设备制造业均为高耗能行业,为满足这两个行业的需要,广东省建立了十余个以煤炭或柴油(主要以煤炭)为原料的电厂,这些电厂在生产过程均会排放工业废气。所以,广东省FDI的增长导致了工业废气排放量的增加,造成了环境污染。
(二)FDI的增长是导致工业固体废物产生量增加的Grange r原因
电气机械及器材制造业与电子及通信设备制造业在生产过程中均产生一定量工业固体废物,并且为这两个高耗能行业服务的电厂要产生大量固体废物。同时,家具制造业及金属制品业(含日用金属制品业)在生产过程中产生一定量工业固体废物。所以广东省FDI的增长导致了工业固体废物产生量的增加,造成了环境污染。
(三)FDI的增长不是导致工业废水排放量增加的Granger原因
相对而言,纺织业的FDI占制造业的FDI比例较低,而且呈下降态势;电气机械及器材制造业、电子及通信设备制造业、家具制造业、金属制品业(含日用金属制品业)的FDI占制造业的FDI比例较高,而且呈上升态势。因而,即使纺织业在生产过程中产生较多工业废水,但由于电气机械及器材制造业、电子及通信设备制造业、家具制造业、金属制品业(含日用金属制品业)在生产过程中基本不产生工业废水,所以,FDI的增长并不能导致工业废水排放量增加。已有证据表明,广东省本地的钢铁、有色金属、水泥、化工、纺织等行业的企业是工业废水的排放源。
综上所述,在利用FDI过程中,为减少环境污染,就要做到以下几点:
1 加强对新增FDI企业(项目)的环境影响评价和环境审批工作,切实管好和把住各种工业污染源头。
2 鼓励FDI企业使用清洁能源、再生能源,改造和淘汰落后的生产技术。
3 限制规模小、资源消耗大、污染性强、经济效益差的FDI企业。
1、引言
改革开放以来,中国的经济取得了飞速发展,但是也付出了巨大的环境代价,环境污染日益严重。党的十七大明确提出了“建设资源节约型、环境友好型社会,实现速度和结构、质量、效益相统一、经济发展与人口、资源、环境相协调”的经济发展战略要求。2009年初,国务院出台《关于推进重庆市统筹城乡改革和发展的若干意见》提出了加快推进重庆环境保护和资源节约、着力构建长江上游生态屏障的总体要求。减少污染排放,建立循环生产模式,改善人们生产、生活环境刻不容缓。工业污染是制约环境问题的主要因素,在人类发展过程中,工业增长是社会和技术进步的重要标志,同时也是造成环境污染的主要原因。中国工业经济高速发展伴随的工业污染防治一直是环境保护工作的重点和关键,有效地控制工业污染是中国乃至全球经济可持续发展的重点,对于老工业城市重庆来说,工业对于城市经济发展和环境保护更具有重要的意义。一方面,近几年重庆工业对GDP增长的贡献率达50%以上,工业占GDP的比重最大。另一方面,随着经济的发展,科技的进步以及工业化进程的加快,伴随而来的工业三废对环境造成了严重的污染。因此,降低工业污染的排放是改善重庆城市环境质量的关键。在重庆老工业基地重新崛起的战略背景下,对工业污染的相关分析和预测具有重要的理论和实践意义。通过分析影响重庆市工业污染的主要因素和未来重庆工业污染排放量,不仅能够降低工业污染的排放量,还能够为重庆工业污染的规划和控制提供决策信息,在一定程度上改善重庆的环境现状。
2、国内外相关文献回顾
近年来,国内外关于工业污染的影响因素以及预测方面的研究取得了一定的进展。在国外,Bruyn(1997)分析了经济结构、环境保护政策、排污强度、收入水平等因素对SO2的影响,文章指出经济结构以及环保政策对污染排放具有重要作用,在发达国家尤为明显。Laurent Viguier(1999)分析了1971.1994年间匈牙利、波兰、俄罗斯以及OECD国家的SO2,NOx和CO2的排放情况,并采用Divisia指数分析法研究了排放系数、经济结构、能源强度等因素对排污强度的影响,研究发现在转轨经济时期,高能耗是造成高排污强度的主要因素。Selden(1999)和Selden(2002)分析了经济规模、产业结构、能源结构、环保技术以及生产率等对美国大气污染和全球SO2的影响,并指出从总体变化来看,经济规模的增长以及生产技术的改善是主要的影响因素。Hettige et al(2000)分析了工业生产总值、工业污染排放比例以及污染强度与工业废水排放的关系,结果表明随着工业生产总值的增加,工业废水污染将更加严重。Antweiler el al(2001)建立了理论模型研究了在国际商品市场上,生产技术、贸易规模以及贸易构成对全球S02排放的影响,并用相关数据对这一模型进行了验证,研究显示自由贸易有利于环境污染的控制。
在国内,慕金波等(1992)探讨了灰色预测模型对某市化学工业三废的预测,预测结果显示未来几年内某市化学工业三废将呈现上升趋势。张劲等(2007)运用灰色关联分析法分析了武汉市工业三废产生量的主要因子,并运用GM(1,1)模型预测了武汉市2010年三废产生量,发现武汉市三废产生量与城市规模和能源使用量关联度较大,同时运算出了预测值。汪东等(2010)运用指数函数模型以及灰色关联分析法对天津市工业污染排放特征及其成因进行了研究。结果表明,天津市环境污染变化的主要影响因子包括工业总产值、国际贸易、能源消费、城市发展、工业污染治理、环境科研投入以及排污费征收。耿强等(2010)采用中国省级面板数据,分析了中国工业污染排放强度的影响因素。通过分析发现:工业污染排放强度以及工业化进程对工业污染排放有重要影响,国有工业企业在排污方面可能存在双向效应,环保表现不明确。
综上,已有研究中关于工业污染的影响因素的选择缺乏系统性和完整性,现有研究主要以SO2和其他个别污染指标代替工业污染。同时,在运用灰色关联分析法之前,关于各因素对工业污染的影响方向性问题的研究较少。因此,研究中关于影响因素选择的合理性、研究和预测的针对性有进一步深入的空间。目前,针对重庆工业污染的影响因素分析及预测方面的研究鲜少。因此,本文试图在前人研究的基础上以及结合重庆的实际,进一步完善工业污染影响因子,选取工业废水、工业废气、工业SO2、工业粉尘、工业烟尘、工业固废作为工业污染指标进行灰色关联分析并进一步对重庆工业污染的排放量进行预测。
3、重庆市工业污染排放现状分析
重庆工业结构以重型化工业为主,轻工业为辅,而且受历史、地理以及交通因素影响,重庆工业主要沿长江、嘉陵江沿线分布,工业污染比较严重。近年来,虽然重庆加大了对工业三废的治理力度,工业污染状况有所改善,但通过对《重庆市统计年鉴》相关统计数据的深入分析,我们发现重庆市工业污染排放规模仍然较大,整体污染情况并不乐观。
图1描述了2003年以来重庆市工业污染排放情况。从图中可以看出,虽然近年来重庆加强了对三峡库区污水治理以及次级河流的整治,工业废水排放量有所下降,但工业废气排放总量却大幅上升。工业SO2、工业粉尘以及工业烟尘缓慢下降,但整体变化幅度较小。工业固体废物排放在2005年大幅上升,2006年以来有所下降,之后的几年呈现出逐渐增加的趋势。
纵观近年来重庆工业污染情况,我们可以发现工业废气和工业固废不仅在排污总量上逐年增加,而且增长速度也越来越快。虽然工业废水排放量有所控制,但从工业三废排放的绝对数量看,工业废水远远大于工业固废。相比其他工业污染指标而言,工业SO2、工业粉尘以及工业烟尘排放绝对量小,不能从整体上改变污染状况。随着重庆工业化和城市化进程的加快,重庆的工业污染程度也将越来越严重。降低工业污染的排放强度,减少工业三废的排放量是解决重庆环境问题的关键。只有对影响重庆工业三废排放的相关因素进行深入分析,才能从根本上解决重庆的工业污染问题。因此,本文将对影响重庆工业三废排放的相关因素进行深入探讨,并在此基础上对未来重庆工业三废排放量进行预测,这将有利于改善重庆城市环境质量。
4、重庆市工业污染影响因素的灰色关联分析
4.1 指标选择
影响工业污染排放的因素有诸多,包括自然因素、人文社会因素、经济因素等,然而自然因素以及人文因素都是通过经济因素体现出来。因此,本文综合了宋香荣等(2010)选取的新疆环境污染影响因子,张劲等(2007)选取的武汉工业三废影响指标,赵海霞等(2006)提出的江苏省环境污染影响因素以及包群等(2006)在分析中国经济增长与环境污染时采用的相关因素。在此基础上,通过对工业污染定性分析以及结合重庆的实际,选取如下具有代表性的指标:经济规模、产业结构、工业化程度、对外贸易程度、工业污染治理投资、城市化水平。由于历年《重庆统计年鉴》中关于万元GDP能耗、环境科技投入以及生产技术的数据统计不完善,因此我们选取剩下的六大指标进行分析。各个指标具体解释如下:
(1)X1:经济规模。经济发展意味着更大规模的资源需求,因而对环境会产生相应的影响。依照环境经济学理论,其他条件不变,经济总量越大,自然资源的消耗越快,环境污染排放越多,施加于环境的压力越大,相应的环境质量状况就会越差。
(2)X2:产业结构。从产业结构来看,不同产业的排污强度不同。通常,随着一国经济发展,该国经济会从以第一产业为主向第二产业转变,环境污染加重。在三次产业结构中,第二产业所占比重越大,工业污染越严重。
(3)X3:工业化程度。伴随着一国或者一个地区工业化步伐的加快,越来越多的资源被开发利用,资源消耗速率开始超过资源的再生速率和环境承受能力,污染大幅增加,环境质量下降。工业化程度越高,工业三废的排放越多,对环境造成的污染越严重。
(4)X4:对外贸易程度。对外贸易对工业污染的影响显著。一方面,鼓励出口的对外贸易政策使企业长期处于高资源投入、高能源消耗、高污染排放、低工业产出的“三高一低”型工业生产状态,可以说是消耗了后代宝贵的自然环境资源来换取当代人的外汇收入。另一方面,随着经济的快速发展,进出口产品从原来的初级产品转换为工业制成品,对工业品需求的增加必然带来大量的工业污染物。
(5)X5:工业污染治理投资。工业污染治理投资反映了一国或一个地区对环境治理和投入的力度。工业污染治理投资越多,环境质量将会提升,因此工业污染治理投资对工业污染具有相反的效果。
(6)X6:城市化水平。城市化的发展一方面推动了经济、文化、教育、科技和社会的不断发展,把人类社会的物质文明和精神文明推向新的阶段;另一方面随着城市人口的持续、增长、城市规模的不断扩大、大城市和特大城市的不断涌现,城市生态与环境问题尤其是“三废”污染令人不安。城市化进程的加快直接导致工业污染的加剧。
根据上述分析,我们以人均GDP代表经济规模,以第二产业所占GDP的比重表示产业结构,以工业增加值占GDP的比重表示工业化程度,以对外贸易总额占GDP的比重表示对外贸易程度,以重庆工业污染治理实际使用资金额为工业污染治理投资额,以非农业人口占总人口的比例表示城市化水平。其中,经济规模、产业结构、工业化程度、对外贸易程度、城市化水平对重庆市工业污染的影响方向是正向的,工业污染治理投资对工业污染的影响方向是反向的(见表1)。
4.2 重庆市工业污染影响因素灰色关联分析
灰色关联分析法的基本思想是根据序列曲线的几何形状的相似度来判断其联系是否紧密,它对样本量的大小和规律要求不高,较好的弥补了传统相关数理统计方法的缺陷。
由于工业污染治理投资对工业污染的影响是反向性的,因此本文首先对工业污染治理投资额进行倒数化处理,然后根据灰色关联度的计算方法和计算步骤,以2003年到2009年工业三废为参考序列,以同时间段的人均GDP、工业污染治理投资额倒数、城市化水平、对外贸易程度、第二产业所占比重、工业化程度为比较序列进行灰色关联度计算。最终结果见表2。
表2是各影响因素与工业污染六大指标的关联度及其排名。关联度越接近于1表明相关性越强,排名越靠前。从表2可知,城市化水平、产业结构、工业化程度与重庆市工业废水、工业SO2、工业粉尘、工业烟尘、工业固体废弃物关联度较大,排名靠前;而对外贸易程度、经济规模、工业化程度与重庆工业废气关联度较大,排名靠前。综合各影响因素的关联度大小以及排名,结合以上分析,我们认为主要原因在于以下几个方面:
一是经济规模扩张,城市化进程加快。2003年以来,随着西部大开发的进一步推进,重庆面临经济发展的重任,其首要目标就是经济规模的扩张。2003年,重庆GDP为2555.72亿元,人均GDP为8164.979元。2009年,重庆GDP上升到65684亿元,人均GDP上升到19935.25元,增速显著。然而这种经济规模的扩张是建立在“高能耗、高污染、高投入”的粗放型经济增长模式上,因此必然会造成严重的城市工业污染。另一方面,近年以来,重庆加快了城市化的步伐,随着城市人口的增加,住房建设和城市基础设施建设进一步增加,从而对城市环境和自然资源带来了巨大的压力。
二是产业结构不合理,工业化程度高。近年来,重庆逐渐形成了“二三一”的产业格局,第二产业所占GDP的比重大于第三产业和第一产业。然而第二产业以工业和建筑业为主,加之重庆产业层次较低,尚未形成以资本、技术密集型为主的产业格局,因此随着第二产业比例的增加,工业污染排放量也不断增加。
重庆工业占对GDP增长的贡献率已经超过50%,成为重庆经济发展不可或缺的重要组成部分,是全国三大摩托车、五大汽车制造基地之一,同时也是全国重要的装备制造、天然气化工、仪器仪表生产基地。但是,重庆的工业化呈现出不合理的趋势,表现为:首先,以重化工业为主的重工业在工业中所占比重较高,轻工业比重较小。2004年,重庆轻重工业之比为34.2:65.8,2008年调整为31.9:68.1,重工业比重进一步增加。然后,重庆重污染行业和重污染企业所占比重较大。最后,重庆工业设备落后,技术水平低,万元GDP能耗高。重庆工业所占比例高,加上内部不合理的因素必然导致严重的工业污染。
三是对外贸易快速发展。近年来,重庆为了建设成为内陆开放高地,将对外贸易作为重头戏来抓。尤其是保税区以及两江新区成立以后,政府出台了各种优惠措施,鼓励出口,贸易规模不断扩大。另一方面,根据《重庆统计年鉴》的数据可知,重庆主要进出口产品为工业制成品、矿产品、化学工业及其相关工业的产品以及塑料、橡胶制品等。从近年来重庆市工业废气排放的主要行业和企业分布可以看出,以上这些行业将产生大量的工业废气。加之重庆大部分进出口企业仍然延续“三高一低”的生产模式,进一步加剧了工业废气的排放。
在对重庆市工业污染影响因素分析的基础上,本文将进一步用灰色动态模型预测重庆未来几年内工业污染情况,为下一步重庆工业污染的治理提供依据,从而使本文的研究更有意义。
5、重庆市工业三废的灰色动态模型(GM)预测
5.1 预测方法选择与数据预处理
工业污染是一个复杂的系统问题,在综合现有研究的基础上,本文采用灰色系统模型预测重庆未来几年内工业三废排放量。表3是2003-2009年重庆市工业污染排放情况。从表中可以看出,工业三废平均增长速度都出现了较高的极值点且数据波动幅度较大,一阶累计数据光滑性较差,并且准指数规律不明显,不符合灰色序列模型的基本准则,因此必须采用二阶平均弱化缓冲算子对原始数据进行处理,弱化其随机性。
5.2 重庆市工业三废的灰色动态模型(GM)预测
利用灰色动态模型(GM)对弱化后的数据进行模拟并计算出相对误差、关联度、均方差比值以及小误差概率,结果见表4。
从表4中可以看出,发展系数-a都
表6是2010年_2020年重庆未来十年工业污染排放的相关预测。从表6的结果来看,尽管未来十年内重庆市工业废水、工业SO2、工业粉尘、工业烟尘的排放量将逐步放缓,呈现下降趋势,但工业废气和工业固废排放量呈上升势头,特别是工业废气的增长幅度远远超过工业废水的下降幅度。从重庆市未来十年内工业污染的预测值可知,工业污染整体形势依然严峻,尤其是工业废气排放对整个环境质量的改善带来了巨大的挑战。
关于重庆未来工业污染排放呈现出的趋势,我们认为可能的原因是:一方面,随着重庆节能减排工作的推进以及对现有重污染企业的治理,整个工业污染状况将得到缓解,工业SO2、工业粉尘、工业烟尘的排放量降低。加之重庆一直以来非常重视对三峡库区以及次级河流的整治,所以工业废水排放将得到控制。另一方面,随着重庆目前的产业调整与升级,未来重庆将形成以汽摩、装备、材料、化工、电子信息和能源为核心的六大支柱产业体系,而这六大支柱产业正是工业废气和工业固废的主要来源,因此这可能是未来几年内重庆工业废气和工业固废排放量越来越严重的原因之~。同时,随着重庆寸滩港和两江新区的进一步发展,重庆将变成一座更加开放的城市,对外贸易规模将不断扩大,并且重庆现有的工业生产方式以及进出口产品结构在短时间内无法彻底转变,这可能是重庆未来十年内工业废气排放量增加的另一重要因素。
6、结论
综上所述,本文通过研究重庆市工业污染的影响因素以及对未来重庆市工业污染的排放趋势进行预测,得出如下结论:
结论一:近年来,重庆工业污染排放日益严重,其主要原因在于随着重庆经济规模扩张、城市化进程的加快以及对外贸易的快速发展,工业污染排放量随之增加。加之重庆产业结构的不合理,工业所占比重较大,因此进一步加剧了重庆市工业污染程度。
结论二:通过对未来十年重庆工业污染排放量的预测,发现重庆市工业废水、工业SO2、工业粉尘、工业烟尘的排放量将逐步放缓,呈现下降趋势,但工业废气和工业固废排放量呈上升势头。未来重庆工业污染减排仍然面临巨大的挑战。
1.1喷漆废水的危害
工业喷漆产生的废水中含有很多难降解的物质,它们会存留很长时间,且不容易被分解。这种物质会对人体健康造成严重的危害。工业喷漆产生的废水排放到自然环境中后,会形成长期的污染。废水中物质的水溶性很弱,很难用水将其稀释,经长时间的积累会形成一定的废水层,有毒物质会凝结得越来越多,进而对人们的生产、生活造成严重的影响。目前,工业喷漆施工越来越频繁,导致因喷漆而产生的废水也越来越多,严重污染了水环境,进而影响了人们的生活质量。
1.2喷漆废气的危害
在工业喷漆施工中,除了会排出废水外,还会排出废气。喷漆废气比废水更具危险性,且更难治理。在工业喷漆的过程中,会产生有毒的废气,如果人们呼吸时吸入了有毒气体,则会造成严重的后果。如果在存在有毒气体的环境中长时间滞留,甚至会致人死亡。大多数涂料中含有较高浓度的苯,苯是一种含有剧毒的溶剂,会对人体造成不可估量的伤害,是威胁人类健康的化学物质之一。此外,喷漆产生的废气中会掺杂一定的喷料残渣,一旦人体吸入了这些粉尘,后果不堪设想。
2治理措施
2.1运用活性炭的吸附功能
对于工业喷漆中所产生的废气,可利用活性炭的吸附功能将其净化,有机气体能够直接穿过活性炭吸附大部分有毒物质,净化程度较高。采用活性炭净化废气时一般采用直接吸附法,该方法操作比较简单,净化废气的质量比较高,值得推广。但在使用活性炭吸附时,应经常更换活性炭,以达到更好的吸附效果。该方法适用于净化不需要回收的、浓度较低的废气。
2.2采用高温燃烧法
一些废气经过燃烧会产生一定的化学反应,转化无毒气体。废气中的一些有毒气体在加热或燃烧的情况下,会转化成其他无毒的、具有挥发特性的气体,从而达到净化空气的效果。有些废气可采用高温加热的方式处理;有些废气可直接对其燃烧,我们可根据气体成分选择处理方式。在燃烧废气时,可将废气加热到200~300℃,并通过催化床燃烧,这样的净化效果较好。通过燃烧的方式净化废气不会出现二次污染的现象,从而提高了净化的质量和效率。该方法适用于净化高温、高浓度的废气,值得在喷漆环境治理中推广应用。
2.3喷漆废水与生活废水混合处理
将喷漆废水与生活废水结合,能够使喷漆废水中难以降解的物质得到一定的稀释,是正确处理喷漆废水的最有效的方式之一。通过融合生活废水与喷漆废水,实现了两种废水的共同处理和净化,在经过一定的稀释后,能够有效降低降解物质的浓度,从而提高喷漆废水的净化效果。利用生物方法处理喷漆废水和生活废水,在减少了废水中有毒物质的同时,也降低了有毒物质的降解难度,达到了有效净化喷漆废水的目的,对治理因工业喷漆而引起的环境污染问题具有重要的意义。
2.4加强过滤处理
过滤是废水处理中的重要环节之一,是净化水质的关键。工业喷漆产生的废水中含有许多有毒物质,时刻威胁着人们的健康。对此情况,应加强对废水的过滤处理,研发具有高科技的过滤装置,达到多层次过滤、自动阻拦废水中有毒物质的效果,从而有效保障净化质量。随着我国工业企业的不断增加,尤其是机械类产业的快速发展,工业喷漆的使用越来越频繁,因此,加强对喷漆废水的过滤处理是必然要求。
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