工業(yè)廢氣的特點(diǎn)范文

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工業(yè)廢氣的特點(diǎn)

篇1

關(guān)鍵詞:洛倫茲曲線;工業(yè)GDP;基尼系數(shù);污染負(fù)擔(dān)

中圖分類號(hào):F205 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-3890(2013)09-0022-08

隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快,各國都面臨著環(huán)境污染與治理問題,采取有效的環(huán)境政策是促進(jìn)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)和諧發(fā)展的必然要求,在大氣污染治理中,工業(yè)廢氣排放的治理是世界環(huán)境問題的主要內(nèi)容之一。大氣環(huán)境與人們的生命健康息息相關(guān),一旦大氣環(huán)境受到破壞,人們的身體健康就會(huì)受到損害,而且是任何人都無法躲避的,工業(yè)廢氣的排放與增加會(huì)直接帶來大氣環(huán)境的破壞,成為威脅人們健康的重要因素。比如,近年來在我國一些地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重霧霾天氣,大氣污染問題已經(jīng)引起了政府和市民的普遍重視,霾對呼吸系統(tǒng)、心血管、神經(jīng)系統(tǒng)都有影響,尤其是會(huì)使呼吸系統(tǒng)患病率顯著增加[1]。各地區(qū)都在試圖多途徑、多種措施來加強(qiáng)大氣污染的治理工作,加強(qiáng)環(huán)境管理體制的建設(shè)[2]。針對治理大氣污染工作,各地方政府和企業(yè)不斷通過工業(yè)企業(yè)技術(shù)改造、汽車尾氣治理和新能源交通工具使用推廣,等等,希望能夠在環(huán)境污染的防治方面取得進(jìn)一步的成效[3]。減少工業(yè)廢氣排放,降低工業(yè)化污染,已經(jīng)成為政府、企業(yè)和市民普通關(guān)注的問題。

一、我國工業(yè)廢氣排放與控制現(xiàn)狀

工業(yè)廢氣的排放量在工業(yè)化發(fā)展中會(huì)處于不斷上升的趨勢,我國通過改善環(huán)保排放裝置、對污染企業(yè)進(jìn)行整頓等措施嚴(yán)格控制工業(yè)的廢氣排放,取得了一定成效。如圖1所示,2002—2010年,包括工業(yè)二氧化硫和生活二氧化硫的排放總量自2002—2006年一直呈現(xiàn)逐年遞增的態(tài)勢,但2007—2010年排放總量呈現(xiàn)了下降趨勢;2002—2010年,工業(yè)煙、粉塵的排放量呈現(xiàn)了整體下降的趨勢,說明對煙粉塵的清潔控制技術(shù)水平較好,從整體來看,在這一階段,我國廢氣排放量的規(guī)模有所下降。

從近兩年廢氣排放量的變化來看,2010年我國工業(yè)廢氣排放總量為519 168億立方米,二氧化硫排放總量為2 185.1萬噸,工業(yè)二氧化硫排放量為1 864.4萬噸,工業(yè)二氧化硫去除量3 304萬噸,工業(yè)煙塵排放量603.2萬噸,生活煙塵排放量225.9萬噸,工業(yè)煙塵去除量38 941.4萬噸,粉塵排放量為448.7萬噸;2011年我國二氧化硫排放量為2 217.91萬噸,比上年增加了32.81萬噸,煙(粉塵)排放量為1 278.83萬噸,比上一年增加1.03萬噸。從數(shù)據(jù)分析上看,我國在控制廢氣排放上已經(jīng)取得一定的成績,但是,2011年比2010年二氧化硫和煙(粉)塵的排放量有所增加,這說明隨著工業(yè)化進(jìn)程的深入,工業(yè)廢氣排放總量同時(shí)在增加,污染物的減排任務(wù)也隨之增加,環(huán)境保護(hù)問題更應(yīng)受到重視。

隨著經(jīng)濟(jì)的繼續(xù)向前發(fā)展,能耗及工業(yè)總產(chǎn)值在逐年增長,工業(yè)廢氣的排放總量將會(huì)進(jìn)一步增加,甚至是成倍增長[4]。因此,我們需要從多角度、多方面來研究和探討降低單位工業(yè)總產(chǎn)值帶來的廢氣負(fù)擔(dān)率,對此,我們需要進(jìn)一步分析各地區(qū)廢氣排放量的變化及負(fù)擔(dān)狀況,研究存在的問題,這樣才能更好地促進(jìn)廢氣減排工作的順利進(jìn)行。

二、廢氣排放的環(huán)境洛倫茲曲線

按照環(huán)境庫茲涅茨曲線,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低時(shí),經(jīng)濟(jì)增長會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染不斷加深,當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平超過特定水平之后,經(jīng)濟(jì)增長,產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步或調(diào)整,會(huì)使得環(huán)境污染呈現(xiàn)降低的態(tài)勢[5]。環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長存在一定的內(nèi)在關(guān)系[6]。由于我國各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平存在差異,必然使得各地區(qū)的廢氣排放與控制水平存在差異,我們必須要對不同地區(qū)的差異及其原因進(jìn)行分析。

對我國工業(yè)廢氣排放量的波動(dòng)與分布特點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步分析,研究各地區(qū)廢氣排放負(fù)擔(dān)是否存在差異及其原因,對完善環(huán)境治理政策,提出相關(guān)建議具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。為研究各地區(qū)廢氣排放是否平均,首先選擇洛倫茲曲線和基尼系數(shù)進(jìn)行實(shí)證分析。洛倫茲曲線原本是用來描述社會(huì)收入分配是否公平的一種曲線,在這里引用洛倫茲曲線的研究方法和基尼系數(shù)指標(biāo)來分析各地區(qū)廢氣排放的負(fù)擔(dān)狀況與存在差異的原因。二氧化硫、煙(粉)塵是工業(yè)廢氣排放的主要物質(zhì),也是對環(huán)境造成污染的主要污染源,假定各地區(qū)在生產(chǎn)過程中在GDP方面的貢獻(xiàn)率會(huì)帶來一定量的廢氣污染物的排放,用各地區(qū)的工業(yè)GDP占全國工業(yè)GDP的比重表示各地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)貢獻(xiàn)率,用各地區(qū)二氧化硫和煙(粉)塵的排放量占全國二氧化硫和煙(粉)塵排放量的比重表示各地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)帶來的氣體污染負(fù)擔(dān)率。將各地區(qū)的工業(yè)生產(chǎn)貢獻(xiàn)率與大氣污染負(fù)擔(dān)率進(jìn)行比較,用以衡量各地區(qū)污染氣體排放帶來的環(huán)境損失與生產(chǎn)貢獻(xiàn)之間的差異。

(一)指標(biāo)選擇

各地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)貢獻(xiàn)率Ia=各地區(qū)的工業(yè)GDPa/全國工業(yè)GDP

各地區(qū)的廢氣排放負(fù)擔(dān)率Max=各地區(qū)廢氣排放量Pax/全國廢氣排放總量P

廢氣排放負(fù)擔(dān)率與生產(chǎn)貢獻(xiàn)率之比Qax=Max/Ia

x=1,2,分別代表煙(粉)塵和二氧化硫;a=1,2,3…31,表示31個(gè)地區(qū)。

在其他因素不變的情況下,經(jīng)濟(jì)增長和清潔技術(shù)提高會(huì)有助于實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢氣的減排[7]。基于此特點(diǎn),如果Q小于1時(shí),數(shù)值越小,意味著該地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)帶來的經(jīng)濟(jì)效益的增加率越高于廢氣污染的增加率,表明該地區(qū)具有較高的生產(chǎn)力水平,因工業(yè)排放導(dǎo)致的大氣污染程度較低,或者是該地區(qū)的控制污染技術(shù)水平較高,大氣污染物的排放受到很大程度的控制;反之,如果Q大于1,則代表該地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)帶來的經(jīng)濟(jì)效率低于廢氣污染的增加率,表明該地區(qū)的生產(chǎn)會(huì)帶來更多的廢氣排放,環(huán)境效益的損失大于經(jīng)濟(jì)效益的增加,若Q值越高,則表明該地區(qū)需要努力提高生產(chǎn)技術(shù)水平,降低污染物的排放,或者通過強(qiáng)化保護(hù)大氣環(huán)境的措施,提高清潔技術(shù)水平,控制工業(yè)廢氣的排放。

(二)繪制環(huán)境洛倫茲曲線

洛倫茲曲線通常是一條下凸的曲線,用以表示不平均的程度,下凸程度越大,代表越不平均[8]。如圖2和圖3所示,45度的對角線是表示絕對平等線,即各地區(qū)廢氣排放水平不存在差異,各地區(qū)的廢氣排放負(fù)擔(dān)相同;橫軸和右側(cè)的縱軸所組成的折線是絕對不平等曲線,表示廢氣排放僅由一個(gè)地區(qū)釋放,也就是基于工業(yè)生產(chǎn)的大氣污染物的負(fù)擔(dān)是由一個(gè)地區(qū)帶來的;左側(cè)的縱軸表示各地區(qū)不同氣體排放量在全國中的比重,即各種廢氣排放的污染負(fù)擔(dān)率,橫軸表示各地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)貢獻(xiàn)率,即各地區(qū)的工業(yè)GDP在全國工業(yè)GDP中的比重。圖中四條彎曲的曲線是將不同地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)貢獻(xiàn)率與氣體污染的負(fù)擔(dān)率確定的散點(diǎn)連接而繪制的,每條曲線與對角線組成的面積用A表示,曲線與折線之間的面積用B表示,用A/(A+B)的數(shù)值即基尼系數(shù)來分析氣體污染物的排放水平,該數(shù)值越大,則表明氣體污染物的排放越是集中在少數(shù)幾個(gè)地區(qū),反之,則表示各地區(qū)的氣體污染排放負(fù)擔(dān)相同[9]。

由于實(shí)際中數(shù)據(jù)是離散的,為更準(zhǔn)確地計(jì)算基尼系數(shù),需要準(zhǔn)確繪制洛倫茲曲線模型[10]。根據(jù)圖2和圖3中散點(diǎn)分布特點(diǎn),經(jīng)過模型的篩選與最優(yōu)分析,最終選用二次曲線模型,對廢氣排放負(fù)擔(dān)的環(huán)境洛倫茲曲線進(jìn)行曲線估計(jì),如表1所示,給出了兩種氣體污染的環(huán)境洛倫茲曲線的回歸模型檢驗(yàn)報(bào)告,從擬合優(yōu)度、模型檢驗(yàn)結(jié)果和各個(gè)參數(shù)值來看,模型均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,擬合優(yōu)度很好。

建立的回歸方程為:

通過定積分進(jìn)行計(jì)算,獲得不同氣體排放的基尼系數(shù)A/(A+B)的比值,2010年數(shù)據(jù)為:0.09 7(二氧化硫),0.266(煙粉塵);2011年數(shù)據(jù)為:0.241 7(二氧化硫),0.3280(煙粉塵)。一般情況下,如果基尼系數(shù)小于0.2,認(rèn)為絕對公平,0.2~0.3,表明相對平均,0.3~0.4,表示較為合理,0.4~0.5,認(rèn)為差距較大,0.5以上認(rèn)為高度不平均[11]。2010年,二氧化硫排放的基尼系數(shù)小于0.2,表示各地區(qū)因工業(yè)化生產(chǎn)帶來的二氧化硫排放負(fù)擔(dān)的差異不大;煙粉塵排放的基尼系數(shù)處于0.2~0.3,表示相對平均。2011年,二氧化硫排放的基尼系數(shù)處于0.2~0.3,表示相對平均;煙粉塵排放的基尼系數(shù)處于0.3~0.4,表示較為合理。由于得出的基尼系數(shù)較小,說明從各地區(qū)的工業(yè)發(fā)展生產(chǎn)水平來看,各地區(qū)廢氣排放負(fù)擔(dān)分布是較為均衡的,廢氣的排放負(fù)擔(dān)并不是由于一個(gè)或若干地區(qū)的工業(yè)集聚造成的。各地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)所排放的煙粉塵,相對于二氧化硫的排放而言,各地區(qū)的差異要更明顯一些;而從2010年與2011年廢氣排放的基尼系數(shù)變化來看,數(shù)值呈現(xiàn)增加的態(tài)勢,說明我國各地區(qū)在廢氣減排工作上的成效存在速度上的差異,或者說各地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)帶來的廢氣排放負(fù)擔(dān)率的差異呈現(xiàn)擴(kuò)大的趨勢,一些地方的廢氣減排工作還需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

三、各地區(qū)廢氣負(fù)擔(dān)狀況比較

為進(jìn)一步分析2011年各地區(qū)廢氣排放負(fù)擔(dān)的差異,僅考慮各地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)貢獻(xiàn)的前提下,將各地區(qū)由于生產(chǎn)貢獻(xiàn)帶來的廢氣污染負(fù)擔(dān)狀況進(jìn)行比較。表2給出了2011年各地區(qū)生產(chǎn)貢獻(xiàn)率與廢氣排放負(fù)擔(dān)率比較狀況,其中北京、天津、和甘肅等17個(gè)地區(qū)的各種工業(yè)廢氣的污染負(fù)擔(dān)率都小于生產(chǎn)貢獻(xiàn)率,顯示出較高的工業(yè)生產(chǎn)水平或較低的工業(yè)廢氣排放水平,這表明在這31個(gè)地區(qū)中有1/2強(qiáng)的城市在工業(yè)生產(chǎn)中廢氣的排放水平低于全國的平均標(biāo)準(zhǔn)。河北、山西、山東和河南等9個(gè)地區(qū),存在工業(yè)生產(chǎn)的貢獻(xiàn)率小于廢氣排放的負(fù)擔(dān)率的情況,氣體污染負(fù)擔(dān)明顯高于全國平均水平,從數(shù)據(jù)分析上看,河北最為明顯,煙粉塵的污染負(fù)擔(dān)率是工業(yè)貢獻(xiàn)率的3倍,二氧化硫的污染負(fù)擔(dān)率是工業(yè)貢獻(xiàn)率的近2倍。這表明,河北的工業(yè)廢氣排放亟待有效措施加以控制,而導(dǎo)致河北省廢氣排放負(fù)擔(dān)較高的原因,更大的可能應(yīng)該是重工業(yè)結(jié)構(gòu)和較低的廢氣控制技術(shù)水平。該地區(qū)的工業(yè)結(jié)構(gòu)亟待優(yōu)化調(diào)整,清潔技術(shù)水平亟需提高[12]。

為進(jìn)一步研究各地區(qū)工業(yè)廢氣排放的共性與差異,對數(shù)據(jù)做進(jìn)一步的聚類分析。選擇、山東、河北、云南和江蘇作為初始類的中心點(diǎn),這幾個(gè)地區(qū)包括了31個(gè)地區(qū)中從高至低的不同的大氣污染排放水平,但這不一定是最好的代表,需要再進(jìn)行迭代過程尋找更好的類中心點(diǎn)代替初始類中心點(diǎn)。如表3所示,第一次迭代后,5個(gè)中心點(diǎn)分別變化為0.287、0.000、0.381、0.130和0.249,第二次迭代后,5個(gè)類的中心點(diǎn)變化均小于指定的收斂準(zhǔn)則0.01,達(dá)到聚類結(jié)果要求。

表4為最終的聚類中心,可以看出,第1類的指標(biāo)數(shù)據(jù)最低,包括的地區(qū)有6個(gè):北京、天津、上海、海南、和青海,這些地區(qū)各項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)據(jù)較低,表明由于生產(chǎn)水平較高,生產(chǎn)貢獻(xiàn)率遠(yuǎn)大于氣體污染物的排放負(fù)擔(dān)率,或者是該地區(qū)工業(yè)廢氣污染的排放率本身較低。但是在實(shí)踐中,對于各地區(qū)的大氣環(huán)境負(fù)擔(dān)率進(jìn)行分析,還要考慮到其他影響因素,例如北京、天津和上海這三個(gè)城市即使工業(yè)生產(chǎn)所帶來的貢獻(xiàn)率高于大氣污染導(dǎo)致的環(huán)境損失率,但是引入土地面積、人口等因素,可能導(dǎo)致的結(jié)論會(huì)有所不同,比如:從單位土地面積上分析,北京地區(qū)所承擔(dān)的氣體污染負(fù)擔(dān)可能是很高的,在此,我們僅考慮工業(yè)貢獻(xiàn)率與廢氣污染負(fù)擔(dān)程度。第2類、第3類和第5類的各指標(biāo)數(shù)據(jù)較高,一共包括8個(gè)城市:山東自成一類;河北、山西歸為第三類;廣東、河南、內(nèi)蒙古、遼寧、江蘇歸為第五類;其余17個(gè)地區(qū)歸為第4類。在我國31個(gè)地區(qū)中,僅有不足1/3的城市的工業(yè)生產(chǎn)貢獻(xiàn)率小于工業(yè)生產(chǎn)導(dǎo)致的廢氣排放負(fù)擔(dān)率,這與各地區(qū)的生產(chǎn)力水平和各地區(qū)廢氣排放的控制程度有關(guān)。

綜合以上的分析可以看出,廢氣排放量的變化與工業(yè)化發(fā)展水平密切相關(guān),由于各地區(qū)的工業(yè)生產(chǎn)水平不同,所處的環(huán)境庫茲涅茨曲線上的階段也是存在差異的,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的地區(qū),廢氣排放的控制效果遠(yuǎn)大于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低的地區(qū),所承擔(dān)的廢氣負(fù)擔(dān)率也相對較低;而經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低的地區(qū),隨著工業(yè)生產(chǎn)總值的增長,廢氣排放的增長速度高于工業(yè)貢獻(xiàn)的增長速度,該地區(qū)的工業(yè)廢氣排放負(fù)擔(dān)較重。對于各地區(qū)廢氣排放負(fù)擔(dān)存在的差異,需要針對各地區(qū)工業(yè)發(fā)展的差異特點(diǎn)及原因采取針對性的策略,以期更有效地幫助這些地區(qū)提高控制廢氣排放的效果。

四、地區(qū)工業(yè)廢氣排放負(fù)擔(dān)存在差異的原因

各地區(qū)廢氣排放負(fù)擔(dān)存在差異,究其原因應(yīng)該有多方面的因素,既有技術(shù)因素,也有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和制度差異等方面因素。從地區(qū)控制污染的差異性政策的制定方面來看,我們必須要對各地區(qū)廢氣排放負(fù)擔(dān)梯度差異的根源進(jìn)行分析。我們可以將造成地區(qū)廢氣排放負(fù)擔(dān)梯度差異的主要原因歸納為以下幾個(gè)方面:

1. 各地區(qū)工業(yè)發(fā)展水平差異導(dǎo)致能耗水平不同,污染物排放負(fù)擔(dān)會(huì)存在明顯差異。從表5“2011年31個(gè)地區(qū)萬元地區(qū)生產(chǎn)總值能耗統(tǒng)計(jì)分析”來看,北京能源消耗指標(biāo)最低,為0.459噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元,31個(gè)地區(qū)的總體均值為1.040 93噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元,中值為0.903 50噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元;而前面分析的廢氣負(fù)擔(dān)較高的8個(gè)地區(qū):河北為1.300噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元,山西為1.762噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元,內(nèi)蒙古為1.405噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元,遼寧為1.096噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元,河南為0.895噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元,廣東為0.563噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元,江蘇為0.600噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元,山東為0.855噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元,除河南、廣東、江蘇和山東以外,其他地區(qū)的萬元地區(qū)生產(chǎn)總值能耗,既超過了各地區(qū)的平均水平,也大于中值水平。這說明這些地區(qū)的廢氣負(fù)擔(dān)較高的原因之一,是與這些地區(qū)的工業(yè)生產(chǎn)力或生產(chǎn)技術(shù)水平有關(guān),同樣水平的工業(yè)生產(chǎn)貢獻(xiàn)所消耗的能源數(shù)量高于平均水平,自然地,工業(yè)污染物的排放量也會(huì)高于各地區(qū)平均水平,該地區(qū)的廢氣排放負(fù)擔(dān)超出各地區(qū)的平均水平。不僅如此,廢氣污染負(fù)擔(dān)較高也會(huì)導(dǎo)致治理環(huán)境的投資增加,從2011年各地區(qū)完成的工業(yè)廢氣污染治理投資按金額由少到多的排序結(jié)果來看,遼寧為第13位,廣東為第23位,江蘇、山西、河南、河北、內(nèi)蒙古和山東投資總額排名依次為26~31位,31個(gè)地區(qū)中山東省治氣廢氣投資額最高,為244 688萬元,由此可見,在評價(jià)各地區(qū)工業(yè)貢獻(xiàn)時(shí),必須要考慮環(huán)境成本;在工業(yè)發(fā)展中,工業(yè)廢氣總排放量既與工業(yè)總產(chǎn)值相關(guān),也與能耗值相關(guān);我們需要平衡經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境成本,盡可能使兩者之差最小化,努力實(shí)現(xiàn)“環(huán)境優(yōu)化增長”代替“環(huán)境換取增長”的發(fā)展方式。因此,各地區(qū)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)由于技術(shù)裝備水平等方面存在差異,使得能耗水平存在區(qū)別,最終使得工業(yè)廢氣排放方面會(huì)出現(xiàn)梯度的差異。據(jù)此,在控制廢氣排放方面,廢氣排放負(fù)擔(dān)較高的地區(qū)應(yīng)該通過提高生產(chǎn)工藝技術(shù)水平、改善用能結(jié)構(gòu)和改進(jìn)技術(shù)等方面,努力降低能耗值,從根源上控制廢氣污染排放量。

2. 地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)差異會(huì)使得各地區(qū)廢氣排放負(fù)擔(dān)存在差異。工業(yè)分布數(shù)量高的地區(qū),工業(yè)廢氣排放負(fù)擔(dān)可能會(huì)較重。我國地區(qū)發(fā)展一直存在不同程度的差異,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化呈現(xiàn)出工業(yè)化進(jìn)程中不同階段的一般特征,在工業(yè)化水平較高的地區(qū),它的技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)及現(xiàn)代化的第三產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展主體;在工業(yè)水平低的地區(qū),第一產(chǎn)業(yè)比重會(huì)相對較高;而工業(yè)化發(fā)展水平處于中間位置地區(qū),第二產(chǎn)業(yè)的比重相對較高,相應(yīng)地,這些地區(qū)的工業(yè)廢氣排放負(fù)擔(dān)也會(huì)相對較高。把2011年各地區(qū)第二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值占工業(yè)生產(chǎn)總值的比重按由小到大的順序排列,結(jié)果顯示:廣東排名第11位,江蘇排名第16位,山東排名第20位,河北、遼寧、內(nèi)蒙古、河南、山西排名第22、25、28、29、31位(詳見表6)。這些排名越靠后的地區(qū),工業(yè)貢獻(xiàn)更多的是依靠第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而有些地區(qū),如安徽、江西、重慶等,雖然第二產(chǎn)業(yè)的比重較大,但是廢氣排放負(fù)擔(dān)沒有呈現(xiàn)較高的現(xiàn)象,是因?yàn)檫@些地區(qū)在污染產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中使用的清潔技術(shù)較高,或者是環(huán)境污染的控制效果更好。因此,有些地區(qū)工業(yè)廢氣排放負(fù)擔(dān)較高的另一原因,就是工業(yè)比重相對較高,污染物排放較多,甚至可能是污染工業(yè)的比重較大導(dǎo)致該地區(qū)廢氣排放負(fù)擔(dān)較重,而且,這些地區(qū)對工業(yè)廢氣污染的控制效果較差。

3. 環(huán)境政策存在地區(qū)差異,導(dǎo)致高污染行業(yè)向環(huán)境成本低的地區(qū)轉(zhuǎn)移,使得地區(qū)工業(yè)廢氣排放負(fù)擔(dān)存在差異。地區(qū)環(huán)境成本的差異會(huì)影響污染產(chǎn)業(yè)的地區(qū)分布,污染產(chǎn)業(yè)的選址會(huì)傾向環(huán)境成本低的地區(qū),因此,差異的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)成為影響地區(qū)污染產(chǎn)業(yè)分布的重要原因,也成為影響地區(qū)廢氣排放負(fù)擔(dān)差異的重要原因之一。由于各地區(qū)的治理廢氣排放的政策與標(biāo)準(zhǔn)存在差異,會(huì)導(dǎo)致高污染行業(yè)實(shí)際成本存在地區(qū)差異,這必然使得產(chǎn)業(yè)由高環(huán)境成本的地區(qū)向低環(huán)境成本的地區(qū)轉(zhuǎn)移。而對于環(huán)境成本高的地區(qū),其污染狀況會(huì)因完善的環(huán)境政策而受到抑制,產(chǎn)業(yè)的布局也會(huì)有所改變,例如,國家對長三角、珠三角等重點(diǎn)區(qū)域率先實(shí)施大氣污染聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制,減少酸雨、灰霾現(xiàn)象;浙江、江蘇兩地就對環(huán)太湖區(qū)域?qū)嵭辛瞬顒e化環(huán)境政策,實(shí)行更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn),從源頭上壓減排污總量。這些差異化的環(huán)境政策必將導(dǎo)致相關(guān)地區(qū)的某些工業(yè)廢氣排放受到限制,而相對于沒有實(shí)施嚴(yán)格管制措施的地區(qū),某些污染較重的產(chǎn)業(yè)會(huì)繼續(xù)存在甚至增加,最終導(dǎo)致該地區(qū)工業(yè)廢氣排放負(fù)擔(dān)加重。

綜上所述,工業(yè)廢氣減排工作是我國大氣污染治理的重要內(nèi)容,在各地區(qū)大氣污染負(fù)擔(dān)率與生產(chǎn)貢獻(xiàn)率比較中,進(jìn)一步證實(shí):不同地區(qū)的工業(yè)生產(chǎn)貢獻(xiàn)所帶來的氣體污染物排放水平是存在差異的;而對于地區(qū)廢氣排放負(fù)擔(dān)存在差異的原因分析中,研究發(fā)現(xiàn):地區(qū)廢氣負(fù)擔(dān)水平較高的主要原因或者是由于地區(qū)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平不高,或者是因?yàn)榈诙a(chǎn)業(yè)比重較高且污染控制水平較低,或者是因?yàn)槲廴井a(chǎn)業(yè)分布較多等原因所導(dǎo)致的。而像北京、上海等經(jīng)濟(jì)水平較高、生產(chǎn)力水平比較高的地區(qū)的工業(yè)生產(chǎn)所帶來的工業(yè)污染物的排放比率要比落后地區(qū)的明顯低很多,這說明,提高生產(chǎn)力和清潔技術(shù)水平等措施可以有效降低污染物的排放水平。

五、控制工業(yè)廢氣的對策建議

經(jīng)過前面地區(qū)廢氣排放存在差異的實(shí)證研究與原因分析,對于我國廢氣污染物排放的管理,我們既需要制定各地區(qū)都適宜的共性管理政策與措施,也需要針對各地區(qū)的實(shí)際情況,分析廢氣排放存在差異的內(nèi)在原因,有針對性地采取差異性的管理措施。對于廢氣排放負(fù)擔(dān)較高的地區(qū),我們主要是通過多種措施與途徑,盡快提高生產(chǎn)力水平和技術(shù)水平,加強(qiáng)氣體污染物排放的控制措施,有效降低氣體污染物的排放負(fù)擔(dān)。為更好地提高我國廢氣排放的控制水平與取得較好的環(huán)境保護(hù)效果,提出以下建議:

1. 不斷提高地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平,提升清潔技術(shù)與促進(jìn)清潔能源使用。第一,從長期來看,隨著工業(yè)化進(jìn)程的深入,各地區(qū)都會(huì)面臨工業(yè)廢氣排放負(fù)擔(dān)加重的壓力,為了實(shí)現(xiàn)長期有效地控制工業(yè)廢氣排放數(shù)量,通過提升廢氣處理的清潔技術(shù)和促進(jìn)清潔能源的使用,可以更好地實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的雙收益。第二,從當(dāng)前各地區(qū)的工業(yè)廢氣負(fù)擔(dān)存在差異的原因來看,無論是對于由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理導(dǎo)致的有些地區(qū)廢氣負(fù)擔(dān)較重,還是由于自身生產(chǎn)技術(shù)水平較低、能耗較高導(dǎo)致的工業(yè)廢氣減排壓力較大,提升清潔技術(shù)可以改善廢氣排放狀況,促進(jìn)清潔能源使用可以從根源上降低污染排放水平,從而有效地降低有關(guān)地區(qū)的廢氣污染負(fù)擔(dān)。因此,對于清潔技術(shù)的提升與清潔能源的使用,需要各主體共同努力。從政府方面,需要從宏觀角度,對廢氣排放進(jìn)行控制與管理,幫助企業(yè)從環(huán)境管理方面促進(jìn)清潔技術(shù)的應(yīng)用;從企業(yè)角度,需要加強(qiáng)清潔生產(chǎn)指導(dǎo),促進(jìn)企業(yè)節(jié)能增效;從市民角度,需要提升人們的生態(tài)文明意識(shí),加強(qiáng)清潔工程的自覺監(jiān)督意識(shí),積極參與到環(huán)境污染的防治工作中來。加快發(fā)展清潔能源與提升清潔技術(shù),是解決未來能源保障和生態(tài)環(huán)境問題的重要對策,依靠清潔技術(shù)與清潔能源,可以有效降低廢氣排放負(fù)擔(dān),擺脫對傳統(tǒng)化石能源的依賴,實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

2. 加快污染負(fù)擔(dān)率較高地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化調(diào)整的步伐。有些地區(qū)廢氣負(fù)擔(dān)較高的重要原因是與該地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的,而地區(qū)生產(chǎn)水平的差異,其中重要的原因是和各地區(qū)的產(chǎn)業(yè)布局有關(guān),而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整一直是各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要課題,隨著我國工業(yè)化階段進(jìn)入中后期,各產(chǎn)業(yè)之間的相互協(xié)調(diào)能力、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換能力應(yīng)該逐步增強(qiáng),在各地方區(qū)域發(fā)展中,需要更加重視最佳經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益并存的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。地區(qū)工業(yè)廢氣排放負(fù)擔(dān)的差異及原因,進(jìn)一步說明了廢氣排放負(fù)擔(dān)較高的地區(qū)應(yīng)該在工業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展水平等方面做出更大的努力,對于廢氣排放負(fù)擔(dān)較大的地區(qū)應(yīng)借鑒先進(jìn)地區(qū)的經(jīng)驗(yàn),努力提高廢氣控制技術(shù)水平,加快重工業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,依靠技術(shù)支撐,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)。企業(yè)要加快技術(shù)改造的步伐,圍繞工業(yè)結(jié)構(gòu)合理化發(fā)展的要求,注重提高技術(shù)創(chuàng)新能力和促進(jìn)創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化。

3. 按地區(qū)發(fā)展差異,制定差異化管理方案,分步驟、分主次地對環(huán)境污染加強(qiáng)綜合治理控制。由于地區(qū)發(fā)展水平的不平衡,各地區(qū)廢氣排放負(fù)擔(dān)存在差異,針對各地區(qū)的特點(diǎn)應(yīng)該制定差異化的管理方案,有針對地解決地方污染物控制難題,提高減排成效。比如,對于工業(yè)廢氣污染負(fù)擔(dān)較高的地區(qū),可以以治理工業(yè)廢氣為主要方面,繼續(xù)完善工業(yè)污染源的控制,強(qiáng)化管理措施與方案;對于像北京、上海這樣的地區(qū),工業(yè)廢氣在大氣污染源中相對于其他地區(qū)而言并不是處在第一位,機(jī)動(dòng)車排放帶來的污染影響明顯高于落后地區(qū),可以建議這些地區(qū)先以控制機(jī)動(dòng)車減排工作為主。除此之外,從差異化的地區(qū)環(huán)境政策來看,我們還要注意,不僅要做到降低目前有些地區(qū)的污染水平,還應(yīng)該防范因環(huán)境成本差異將導(dǎo)致的污染產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移現(xiàn)象,杜絕因污染產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致相關(guān)地區(qū)新污染負(fù)擔(dān)增加的現(xiàn)象,在環(huán)境保護(hù)方面,應(yīng)該“防”與“治”兩手一起抓。

4. 加快推行排污權(quán)交易,深化環(huán)境成本內(nèi)在化的工作。只有不斷加強(qiáng)環(huán)境成本內(nèi)在化,才能有效消除污染產(chǎn)業(yè)的外部非經(jīng)濟(jì)性,體現(xiàn)環(huán)境公平。排污權(quán)交易制度是環(huán)境成本內(nèi)在化的一個(gè)重要的政策途徑。排污權(quán)交易是當(dāng)前世界各國關(guān)注的重要環(huán)境經(jīng)濟(jì)政策之一,促進(jìn)排污權(quán)交易的發(fā)展,可以更有效地提升廢氣減排效率。排污權(quán)交易通過控制污染物排放的總量,利用市場規(guī)律及環(huán)境資源的特有性質(zhì),在環(huán)境保護(hù)主管部門監(jiān)督管理下,各個(gè)持有排污許可證的微觀主體在政策、法規(guī)的約束下對排污指標(biāo)、排污權(quán)有償進(jìn)行轉(zhuǎn)讓或變更,它化解了經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的矛盾,從經(jīng)濟(jì)學(xué)的視野解決了社會(huì)問題。為適應(yīng)環(huán)境政策的發(fā)展步伐,我們需要在市場規(guī)則、排放交易系統(tǒng)建設(shè)和環(huán)境管理制度方面,盡早做好進(jìn)行排污權(quán)交易的相應(yīng)準(zhǔn)備。一是制定嚴(yán)格的廢氣控制排放標(biāo)準(zhǔn)。對于有些地區(qū)超總量指標(biāo)排放必須進(jìn)行嚴(yán)懲,保證廢氣排放量控制在一定范圍內(nèi),并積極采取措施,不斷努力降低污染物排放總量;二是加快建立污染源排放的統(tǒng)一監(jiān)管機(jī)制和連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng),可以進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)并強(qiáng)化管理;三是應(yīng)建立廢氣排放權(quán)交易中介和排放配額跟蹤平臺(tái),合理制定排放總量指標(biāo)的分配方案。對于環(huán)境污染問題的治理,事關(guān)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù),人類生存的可持續(xù),必須要不斷完善有關(guān)法律體系、嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)及執(zhí)行制度,這樣才能在環(huán)境保護(hù)方面取得更有為效的成績。

5. 嚴(yán)格管理污染源流向,加強(qiáng)監(jiān)管工作,強(qiáng)化環(huán)境污染的預(yù)防工作。由于污染事實(shí)發(fā)生時(shí),因果關(guān)系調(diào)查的復(fù)雜性,影響因素的多樣性,一旦發(fā)生環(huán)境公害,我們再去研究它的因果關(guān)系,很難從法律上將之輕易地定性為某個(gè)微觀主體的責(zé)任,而先污染后治理的發(fā)展方式危害很大,治理污染時(shí)間周期很長,環(huán)境治理成本巨大,所以,對于環(huán)境污染防治工作而言,應(yīng)以更為有效地預(yù)防為主,這是實(shí)現(xiàn)環(huán)境資源可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。一方面,為了盡可能將環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)控制到一定范圍內(nèi),國家或地方政府應(yīng)該對污染源進(jìn)行有效地管理和登記,比如:對農(nóng)藥成分進(jìn)行限定,對農(nóng)藥的生產(chǎn)、銷售、流通和使用進(jìn)行登記;對生產(chǎn)中可能帶來負(fù)外部效應(yīng)的企業(yè)進(jìn)行登記與監(jiān)管,嚴(yán)格管理企業(yè)中能帶來污染的化學(xué)物質(zhì)流向,及時(shí)進(jìn)行申報(bào),等等,努力降低環(huán)境污染事件發(fā)生的概率。另一方面,針對污染源的產(chǎn)業(yè)分布狀況與特點(diǎn),加強(qiáng)反污染措施的安置。對于一國環(huán)境的污染,只有有計(jì)劃地對不同產(chǎn)業(yè)采取差異性的措施,才可能取得更好的效果。

總之,每個(gè)工業(yè)化發(fā)展的國家都在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中會(huì)遇到環(huán)境污染和退化的問題,先污染后治理的代價(jià)是巨大的,所以,每個(gè)國家都要處理好經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系,盡可能降低經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的環(huán)境代價(jià)。我們可以通過切實(shí)地采取環(huán)境污染預(yù)防措施,來盡可能地降低經(jīng)濟(jì)發(fā)展的環(huán)境成本,保護(hù)和改善環(huán)境。對于我國環(huán)境污染的防治工作,需要針對主要問題從多個(gè)角度提出有效方案。針對我國的環(huán)境治理工作,需要我們根據(jù)各地區(qū)環(huán)境污染治理的階段與特點(diǎn),因地制宜地制定適合各地區(qū)發(fā)展的差異化管理方案,促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的和諧發(fā)展。

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篇2

關(guān)鍵詞:廢氣治理;行業(yè)發(fā)展;控制技術(shù);展望

Abstract: The environment problem has been a national and even global within the scope of the issues of common concern, especially because of the rapid development of the modern economy, a lot of new economic industry interests seek are built on the basis of the cost of environmental pollution. According to the industrial operation situation of some emissions more, China promulgated the volatile pollutants emission standard, this article from the waste management business development as well as the current market environment characteristics of the management and technology management situation analysis, points out some problems in the development of the industry, and puts forward the corresponding solutions. Personal recommendations.

Key words: waste gas treatment; industry development; control technology; Prospect

中圖分類號(hào):S888.74+8

一.我國廢氣治理行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)環(huán)境

2011年是我國“十二五”規(guī)劃執(zhí)行的起始年,從國家的部委到各地的政府機(jī)關(guān),都對“十二五”的計(jì)劃執(zhí)行持有堅(jiān)決的信心,在廢氣污染的治理方面,“十二五”規(guī)劃中提出了要對工業(yè)生產(chǎn)和出現(xiàn)氣體污染及排氣工序的廠區(qū)所排出的毒氣及揮發(fā)性污染氣體的控制管理進(jìn)行加強(qiáng),像一些較為典型的石化產(chǎn)業(yè)在半成品的加工,成品的生產(chǎn)、于是以及貯存過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性污染氣體的排放控制等。在化學(xué)溶劑的選擇方面則傾向于屬性溫和、低毒害、低揮發(fā)性的產(chǎn)品,從而使得精細(xì)化工行業(yè)的廢氣污染排放得到一定的控制。

在“十二五”的建設(shè)期間,通過這樣長期有效的污染控制管理,我國的廢氣污染治理工作將會(huì)取得十分喜人的成績,其實(shí)我國開展廢氣污染排放控制管理工作已經(jīng)有了三十多個(gè)年頭,但是由于技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的不足,因此相關(guān)的廢氣污染治理的重點(diǎn)都放在了除塵、脫硝及脫硫工作上,同時(shí)由于管理標(biāo)準(zhǔn)和體制的不完善和不健全,污染性較強(qiáng)的廢氣排放控制管理沒有得到有效的治理?,F(xiàn)如今,我國提出了國家空氣質(zhì)量提高聯(lián)防聯(lián)控的設(shè)計(jì)規(guī)劃,將廢氣排放污染的控制管理工作設(shè)立為聯(lián)防聯(lián)控的重點(diǎn)工作內(nèi)容之一。以下是筆者所了解到的國家頒布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn):《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16297-1996)、《飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB 18483-2001)、《儲(chǔ)油庫大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 20950-2007)、《煉焦?fàn)t大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16171-2012)、《汽油運(yùn)輸大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 20951-2007)、《加油站大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 20952-2007)等等,涉及到廢氣污染排放并納入制定相關(guān)控制標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)有:人造板工業(yè)、橡膠制品工業(yè)、電子工業(yè)、皮革制造工業(yè)、服裝干洗業(yè)、涂裝工業(yè)以及鑄造工業(yè)等等,由此不難看出,廢氣排放污染較重的單位都屬于工業(yè)性質(zhì),而隨著今后的時(shí)展,需要廢氣控制管理的行業(yè)將逐漸增多,民眾環(huán)保意識(shí)的增進(jìn)一方面督促了國家環(huán)境管理部門工作的執(zhí)法力度,另一方面也使得相關(guān)的廢氣污染治理行業(yè)發(fā)展更為迅速。

二.廢氣治理行業(yè)相關(guān)技術(shù)的近期發(fā)展

2.1治理技術(shù)的行業(yè)核心技術(shù)的介紹

這兩種核心處理技術(shù)對廢氣污染中的粉塵、酸堿廢氣和有機(jī)廢氣都起到了基本處理的作用,能夠在初步處理的環(huán)節(jié)完成一部分的簡單的凈化工序,為后期的升級(jí)處理打好基礎(chǔ)。以下是兩種核心技術(shù)的詳細(xì)介紹。

2.1.1回收技術(shù)應(yīng)用

所謂回收技術(shù),顧名思義,就是將排放出來的廢氣通過一定的方法進(jìn)行回收處理。比較常用的是物理回收方法,通過溫度、壓強(qiáng)的改變或利用一些具有選擇性的吸附劑和滲透膜來分離排出氣體中的污染物成分包括粉塵、酸堿廢氣和有機(jī)廢氣等等,該項(xiàng)分離方法中,所應(yīng)用到的技術(shù)類別涉及到了吸收技術(shù)、吸附技術(shù)、蒸汽平衡技術(shù)、冷凝技術(shù)以及膜分離技術(shù)等等,回收過程使用過的有機(jī)溶劑可以通過集中處理后進(jìn)行分離提純,或者直接應(yīng)用與對于質(zhì)量方面的要求不那么嚴(yán)格的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。從上述內(nèi)容中,我們可以知道,回收技術(shù)屬于物理技術(shù)應(yīng)用,科技的飛速進(jìn)步?jīng)Q定了物理分離技術(shù)的發(fā)展,這種分離方式相對來說不存在二次污染,因此受歡迎程度較高。

2.1.2銷毀技術(shù)應(yīng)用

銷毀技術(shù)不同于回收技術(shù),該處理過程中所應(yīng)用到的都是通過生化或化學(xué)反應(yīng)來完成的,通過光、熱、催化劑促進(jìn)分解以及微生物化合等技術(shù),將廢氣中的污染廢氣和化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的酸堿廢氣轉(zhuǎn)變?yōu)樗投趸嫉纫恍o毒無害的小分子化合物。銷毀技術(shù)施行的過程中主要是通過催化燃燒、高溫焚化、低溫等離子破壞、生物氧化以及光催化氧化技術(shù)的應(yīng)用而完成的,需要特別提出的就是,催化燃燒技術(shù)、吸附技術(shù)和高溫焚燒技術(shù)是較為傳統(tǒng)的化學(xué)廢氣控制管理技術(shù),同時(shí)也是應(yīng)用最為廣泛的三類控制管理技術(shù)。而吸收技術(shù)由于其處理工序的特殊性,因此可能造成一定程度的二次污染,在安全性能的表現(xiàn)方面差強(qiáng)人意,所以現(xiàn)如今的有機(jī)廢氣控制管理的過程中已經(jīng)摒棄了這種處理方法,只將其作為輔的前期或后期的廢氣處理工序。像一些漆霧、粉塵酸性和堿性化合物的處理屬于前期處理應(yīng)用,等離子體破壞所產(chǎn)生的二次污染的吸收則屬于后期吸收技術(shù)的應(yīng)用。

2.2新型廢氣控制管理技術(shù)性質(zhì)極其優(yōu)勢分析

下面所介紹的廢氣控制管理技術(shù)是指在完成了初步的廢氣污染處理過程后,廢氣中的粉塵等大顆粒物質(zhì)以被去除的狀況下進(jìn)行的有機(jī)廢氣處理方法。

2.2.1低溫等離子體凈化法

這種廢氣控制管理技術(shù)是近些年興起的一種新型處理技術(shù)。作為物質(zhì)以固體、液體、氣體三種形態(tài)存在以外的第四種形態(tài),電子、離子、中性粒子和自由基是等離子體構(gòu)成的四大成:所謂低溫等離子體凈化法就是利用某一介質(zhì)在放電的過程中所產(chǎn)生的等離子體以極快的速度對廢氣中的氣體分子進(jìn)行反復(fù)沖擊,從而使其內(nèi)部的成分被激活、電離最終被裂解發(fā)生一系列的氧化反應(yīng),經(jīng)過一系列的處理動(dòng)作,污染物內(nèi)部的化學(xué)鍵被打破,讓污染物從大分子性質(zhì)的化合物轉(zhuǎn)變成無毒無害的小分子物質(zhì),最終完成污染物的轉(zhuǎn)化處理。

在廢氣控制管理工作的進(jìn)行中,利用低溫等離子技術(shù)進(jìn)行廢氣凈化具備許多優(yōu)勢:1.系統(tǒng)動(dòng)力消耗較低。由于等離子物質(zhì)的分子體積小,因此在等離子體反應(yīng)器的內(nèi)部運(yùn)作過程中阻力的大小幾乎可以忽略不計(jì),使得系統(tǒng)的動(dòng)力消耗方面預(yù)留了很大的空間;2.處理反應(yīng)裝置的拆裝簡便。該處理技術(shù)的反應(yīng)發(fā)生裝置是采用模塊化結(jié)構(gòu),除了整體造價(jià)低廉以外,還可以進(jìn)行反復(fù)遷移拆裝利用;3.裝置開啟關(guān)閉的實(shí)效性高。該處理反應(yīng)方面沒有溫度上的要求,因此不需要任何預(yù)熱工序,需要進(jìn)行處理時(shí)不需要預(yù)留加熱時(shí)間,可即時(shí)開啟或關(guān)閉裝置;4.抗干擾能力強(qiáng)。由于處理反應(yīng)的環(huán)境密閉性較強(qiáng),所以處理過程中不會(huì)受到其他顆粒物產(chǎn)生的干擾;5.反應(yīng)裝置的空間占用較少,能夠節(jié)省處理空間。

2.2.2生物治理技術(shù)法

生物治理的技術(shù)方法是這幾種新型治理方法中應(yīng)用效果最佳的一種,工業(yè)廢氣中許多無機(jī)蒸汽中多少都會(huì)含有一定酸堿性化合物,而通過生物濾池的處理,能夠?qū)@些酸堿氣體進(jìn)行稀釋處理,再通過其他廢氣處理手段對廢氣進(jìn)行更深層的處理。

生物治理技法的優(yōu)勢在于,處理裝置簡單,無論是設(shè)備的投資還是處理工序的運(yùn)作方面,其整體費(fèi)用支出方面的資金消耗較少,并且生物治理技術(shù)法處理過程中的二次污染情況也較為樂觀,綠色環(huán)保是其最大的優(yōu)點(diǎn)。我國在生物科技方面的發(fā)展已經(jīng)得到了一定的認(rèn)可,并且對于生物菌落和填料的研究發(fā)展正在逐步展開。

廢氣治理行業(yè)市場的自身特點(diǎn)

3.1“十二五”對我國廢氣控制管理市場發(fā)展的推進(jìn)

五年計(jì)劃的實(shí)行和發(fā)展是我國民眾實(shí)現(xiàn)政治權(quán)利的主要體現(xiàn),“十二五”期間,國家的環(huán)保規(guī)劃相繼出臺(tái),引發(fā)了社會(huì)及民眾對于環(huán)保事業(yè)的關(guān)注,而廢氣治理行業(yè)治理市場的發(fā)展也不負(fù)眾望,呈現(xiàn)出積極向上的良好狀態(tài)。但是在這種發(fā)展?fàn)顩r下,國家相關(guān)的管理部門和污染企業(yè)自身還是存在許多不足之處,因?yàn)閯倓傔M(jìn)入“十二五”的規(guī)劃階段,因此一些地方政府部門對環(huán)保政策的出臺(tái)還頒布還處于研究階段,極少數(shù)的政府部門出臺(tái)了相關(guān)的限制條款和處罰文件。污染企業(yè)方面則表現(xiàn)為對廢氣控制管理知識(shí)和思想的缺乏,在相關(guān)的控制管理技術(shù)方面缺乏明確的鑒別能力,主動(dòng)要求進(jìn)行廢氣控制管理的企業(yè)很少,并且受到了營業(yè)效益的限制,資金費(fèi)用的利用空間方面較為匱乏。

3.2國家已設(shè)置重污染工業(yè)園區(qū)的治理試驗(yàn)點(diǎn)

任何一項(xiàng)與國家控制管理政策相關(guān)的頒布和實(shí)施,都會(huì)采取試驗(yàn)點(diǎn)規(guī)劃的形式來進(jìn)行試驗(yàn),筆者所知的試驗(yàn)場地就有浙江臺(tái)州的黃巖、椒江和林海川南園區(qū),這些試驗(yàn)場中的治理技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目包括蓄熱式催化燃燒、蓄熱式熱力燃燒、低溫等離子體凈化、生物滴濾、光電催化等,整體試驗(yàn)區(qū)的廢氣控制管理已經(jīng)全面展開。除此以外,在主城區(qū)和數(shù)十家醫(yī)藥化工企業(yè)設(shè)置了6個(gè)環(huán)境監(jiān)測點(diǎn),對當(dāng)?shù)氐膹U氣治理行業(yè)起到了很好的促進(jìn)作用,加速了各地政府的廢氣污染治理工作進(jìn)程,提高相關(guān)部門的工作熱情。截止到2013年3月,浙江臺(tái)州試驗(yàn)區(qū)的廢氣污染治理工作已經(jīng)取得了良好的進(jìn)展。

3.3國內(nèi)外廢氣治理行業(yè)的競爭概況

相對于歐美國家和一些較為發(fā)達(dá)的東方國家,我國廢氣污染治理行業(yè)起步較遲。早在20世紀(jì)80年代初期,我國的制造業(yè)正值大興發(fā)展的時(shí)期,制衣制鞋業(yè)所排出的工業(yè)廢氣污染十分嚴(yán)重,對民眾的身體健康產(chǎn)生了極大的威脅,就此引起了廣大群體的注意。當(dāng)我國的制造業(yè)到達(dá)頂峰,也就是20世紀(jì)90年代時(shí),我國出臺(tái)了一系列關(guān)于大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn),并對一些較為典型的制造區(qū)域和工廠進(jìn)行環(huán)境改造。由于地理環(huán)境和商業(yè)發(fā)展便利等原因,我國的制造業(yè)區(qū)域逐漸向沿海地區(qū)轉(zhuǎn)移,同時(shí)制藥原料加工、皮革、印刷、家具以及電子等一些重污染制造行業(yè)也涌入了我國的沿海地區(qū),相較于80年代初期發(fā)展起來的制造業(yè)而言,這些新興產(chǎn)業(yè)的廢氣污染程度更為嚴(yán)重,并且與其相關(guān)的污染控制管理的基礎(chǔ)費(fèi)用也較為昂貴??v觀我國整體的廢氣污染治理行業(yè)的發(fā)展歷史,與發(fā)達(dá)國家相比較,治理的技術(shù)和發(fā)展至少落后了二十多年。

而在技術(shù)的引進(jìn)方面,因?yàn)槲覈奈飪r(jià)水平偏低,因此制造行業(yè)的利潤收入并不多,而要想引進(jìn)發(fā)達(dá)國家的廢氣污染處理技術(shù)并加以運(yùn)用,那么在成本和運(yùn)作方面的費(fèi)用將會(huì)是一筆很大的開支,所以我國絕大部分的民營或國營企業(yè)都不會(huì)直接引進(jìn)國外的廢氣污染治理技術(shù)和設(shè)備。除了費(fèi)用成本過高以外,我國的廢氣控制管理的法律法規(guī)體系制度也不夠健全,各地政府的管理監(jiān)督?jīng)]有到位,要求標(biāo)準(zhǔn)的控制方面也算不上嚴(yán)格。因此,我國廢氣污染控制管理行業(yè)的發(fā)展下步計(jì)劃應(yīng)該是對國外的先進(jìn)處理技術(shù)進(jìn)行引進(jìn),然后與國內(nèi)的處理技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)厝诤险{(diào)整,進(jìn)而形成一套適中的廢氣治理方法。

單純的就治理技術(shù)方面來說,我國近二十年的研究發(fā)展過程中,在一些主流的廢氣治理技巧上,如催化燃燒技術(shù)和活性炭纖維吸附回收技術(shù)方面的研究已經(jīng)取得了較大的進(jìn)步,很大程度上已經(jīng)可與國外的技術(shù)水平相媲美,并且在治理成本的控制方面還略勝一籌。而一些高端電子生產(chǎn)業(yè)的廢氣污染處理方面,我國還不具備獨(dú)立處理的能力和技能,因此一些相關(guān)的國外企業(yè)憑借自身略微領(lǐng)先的治理技術(shù)和管理理念,運(yùn)用各種商業(yè)競爭方法打入我國廢氣治理行業(yè)的內(nèi)部市場當(dāng)中,這樣的競爭情況,一方面對我國廢氣治理行業(yè)的發(fā)展帶來了一定的壓力,另一方面也起到了積極正面的敦促推進(jìn)作用。

歸納總結(jié)

綜上所述,我國廢氣治理行業(yè)的發(fā)展前途還是十分樂觀的,近二三十年的奮發(fā)努力,我國已經(jīng)從一個(gè)毫無環(huán)境治理概念的工業(yè)落后國轉(zhuǎn)變成了一個(gè)能夠依靠自己的智慧和力量進(jìn)行污染治理的經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國。本文將我國廢氣污染治理行業(yè)的近況介紹作為開場,順次講述了我國廢氣污染治理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的頒布執(zhí)行、治理技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢、各項(xiàng)新型治理技術(shù)的研究發(fā)展、治理試驗(yàn)區(qū)的設(shè)立及效果以及國內(nèi)外廢氣治理行業(yè)的競爭狀況等等,字里行間中透露出了筆者對于我國廢氣治理行業(yè)當(dāng)前所有成就的自豪以及對未來展望的祝福和期待,相信在不久的將來,我國的廢氣治理技術(shù)一定會(huì)攀上世界環(huán)境治理行業(yè)的頂峰,為國家的進(jìn)步發(fā)展貢獻(xiàn)出自己的一份力量。

【參考文獻(xiàn)】

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篇3

關(guān)鍵詞:涂布;烘干;VOCs;活性炭;回收。

中圖分類號(hào):TQ424.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

概述

涂布工藝是改變和完善材料表面特性的重要加工工藝,而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,涂布工藝更成為許多功能性材料研究開發(fā)所不可或缺的重要工藝技術(shù)手段【1】。涂布工藝技術(shù)在許多工業(yè)部門如特種紙加工、印刷、膠粘劑、感光工業(yè)均得到廣泛應(yīng)用,近些年,隨著多功能涂布機(jī)的不斷進(jìn)步,涂布工藝更是飛速發(fā)展,不但在傳統(tǒng)工業(yè)中的應(yīng)用穩(wěn)定增長,而且在很多高科技行業(yè)如電子工業(yè)、計(jì)算機(jī)工業(yè)中乃至在迅猛發(fā)展的手機(jī)電池制造等新興工業(yè)中都得到飛速發(fā)展【2】,涂布工藝技術(shù)的飛速發(fā)展,同樣也帶來了新的問題—VOCs(揮發(fā)性有機(jī)氣體)的大量排放,VOCs的排放量隨著涂布機(jī)臺(tái)數(shù)的增加而迅速增加。

根據(jù)產(chǎn)品不同,涂布廢氣濃度及組成均有較大的區(qū)別。如紙加工行業(yè)溶劑大部分為120#溶劑汽油,膠粘劑行業(yè)一般為乙酸乙酯、甲苯等,感光工業(yè)溶劑為丁酮、甲苯、甲醇等。

VOCs對人體影響很大,由于VOCs具有滲透、脂溶及揮發(fā)等特性,人體與VOCs接觸或經(jīng)呼吸進(jìn)入人體,可能對人體的呼吸、神經(jīng)系統(tǒng)、腎、肝、造血及消化系統(tǒng)造成危害。某些VOCs還容易發(fā)生光化反應(yīng),產(chǎn)生二次污染問題。同時(shí),有機(jī)溶劑的逸散也直接導(dǎo)致生產(chǎn)成本的增加,涂布廢氣必須經(jīng)過合理處理后方可直接排放到大氣中,所以,選擇合理的技術(shù)來回收處理涂布廢氣意義重大。

涂布工藝簡述

2.1涂布機(jī):

涂布機(jī)可以將成卷的基材,如:紙張、布匹、皮革、鋁箔、塑料薄膜等,涂上一層特定功能的膠、涂料或油墨等,并烘干后收卷。涂布機(jī)主要應(yīng)用于鞋材、電子行業(yè)、EVA、PE、布料,造紙、印刷、電池極板、等涂膠。

涂布機(jī)一般包含放料部、涂布部、烘箱部(根據(jù)產(chǎn)品不同配置不同)、收料及冷風(fēng)部,根據(jù)產(chǎn)品不同,工藝和設(shè)備結(jié)構(gòu)均有一定的區(qū)別。常用多功能涂布機(jī)結(jié)構(gòu)如下圖:

放料部涂布部烘箱一部烘箱二部烘箱三部 收料及冷風(fēng)部

圖一:多功能涂布機(jī)示意圖

2.2 涂布過程:

涂布過程主要由放卷--涂布--干燥--牽引--收卷五部分完成,其中最主要的是涂布過程。按照涂布方式的不同涂布機(jī)主要分為刷式涂布機(jī)、氣刀涂布機(jī)、刮刀式涂布機(jī)、輥式涂布機(jī)、噴霧涂布、簾式涂布、狹縫式涂布等。

在涂布過程中,VOCs主要產(chǎn)生于涂布部、烘箱部的高溫段部分。一般來說,涂布部尾氣溫度為常溫,VOCs的濃度也較低,但是,烘箱部的廢氣溫度均比較高,根據(jù)工藝不同,溫度在70~130℃范圍內(nèi)波動(dòng)。

有機(jī)廢氣常規(guī)處理方法

現(xiàn)階段有機(jī)廢氣處理辦法主要有吸收法、冷凝法、膜分離法、吸附法等工藝。

3.1 吸收法

吸收法是利用液體與氣體接觸,使氣體中的有機(jī)分子轉(zhuǎn)移入液體中使氣體濃度降低的辦法。吸收法主要以水、溶劑等做吸收劑, 通過吸收塔實(shí)現(xiàn)對含溶劑的尾氣進(jìn)行吸收凈化,一般情況下,吸收法適合處理中高濃度的VOCs氣體。

利用吸收法難以直接實(shí)現(xiàn)VOCs的回收,必須通過另外設(shè)置解餾塔才可實(shí)現(xiàn)VOCs的回收,但投資較高,同時(shí),能耗較高,運(yùn)行成本高。

3.2 冷凝法

冷凝法的原理是利用降低溫度到-30℃~-70℃,使VOCs從廢氣中冷凝分離出來的處理辦法。該法適用于氣量小,濃度高的氣體,對高沸點(diǎn)、小分子量的VOC的回收效果較好,對中等沸點(diǎn)和大分子VOC的回收效果不好。該法適用于氣量1500Nm3/h以下,VOC濃度大于5%的情況。

一般情況下,單獨(dú)使用冷凝法均不能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,冷凝法必須與其它工藝組合起來才能實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣的處理,如冷凝+吸附、冷凝+吸收工藝。

冷凝法只能處理氣量較小的工況,對于大氣量有機(jī)廢氣處理,投資和能耗相當(dāng)高,限制了該方法的使用。

3.3 膜分離法

膜分離方法是指利用天然或人工制備的無機(jī)膜或有機(jī)膜, 借助于外界能量或化學(xué)位差的推動(dòng),利用膜對各種氣體的選擇透過性不同, 通過溶解-滲透- 擴(kuò)散- 解析等步驟, 對混合物進(jìn)行分離、分級(jí)、提純和富集, 從而達(dá)到分離的目的,當(dāng)其孔徑大小、溫度、壓力符合一定的條件時(shí),氣體混合物中各組分通過膜的速度不同,從而達(dá)到分離的目的?!?】

氣體分離膜有無機(jī)膜(包括硅酸鹽、玻璃、金屬)和有機(jī)膜(包括高分子聚砜、聚酰亞胺、硅橡膠、聚碳酸酯等多種聚合物膜)。

膜系統(tǒng)最主要的優(yōu)點(diǎn)是流程簡單、可連續(xù)常溫操作。

因?yàn)閲a(chǎn)膜組件使用壽命短,更換膜組件的成本較高,使得該工藝運(yùn)行成本比較高,限制了其使用,該工藝目前在油汽回收行業(yè)有少量應(yīng)用。

3.4 吸附法

吸附法是利用活性炭(GAC)或碳纖維(ACF)對有機(jī)成分的吸附作用(范德華力),使VOCs成分從氣體中分離出來的方法。吸附法主要適用于中、低濃度的有機(jī)廢氣凈化,現(xiàn)階段經(jīng)過技術(shù)革新,采用多級(jí)吸附工藝也可用于較高濃度的VOCs的處理。

對于非水溶性的VOCs,吸附法可以直接得到回收溶劑。

活性炭吸附法(GAC或ACF)主要用于有機(jī)廢氣濃度為20g/m3以下工況,可通過多個(gè)吸附器串聯(lián)實(shí)現(xiàn)不同風(fēng)量的處理,筆者利用吸附法處理過最大氣量為80000Nm3/h。

在處理有機(jī)廢氣的方法中, 吸附法是目前應(yīng)用最廣泛、最成熟的技術(shù)之一, 與其他方法相比具有如下優(yōu)點(diǎn):(1)去除效率高、凈化徹底,可以通過設(shè)置不同的吸附級(jí)數(shù)實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,最高可以達(dá)到99.9%以上的去除效率;(2)工藝成熟,安全性高。由于采用水蒸汽再生,系統(tǒng)安全性高;(3)對于非水溶性的VOCs,可以直接得到回收物。

缺點(diǎn)主要是:當(dāng)廢氣中有膠粒物質(zhì)或其它雜質(zhì)時(shí), 吸附劑壽命較短。

涂布尾氣特點(diǎn)及處理工藝

4.1 涂布尾氣特點(diǎn)

涂布廢氣組成:一般為120#溶劑油、乙酸乙酯、甲苯、丁酮、甲醇等;

涂布廢氣濃度:一般為2~10g/m3;

涂布廢氣溫度:70~130℃;

4.2 涂布尾氣處理工藝

針對涂布尾氣特點(diǎn),一般選用活性炭或炭纖維吸附工藝來處理,在實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的同時(shí),可以回收溶劑再利用,大幅度降低生產(chǎn)成本。

吸附法是治理有機(jī)尾氣的傳統(tǒng)方法,可以采用多種吸附劑,如活性炭、炭纖維、分子篩等,由于活性炭具有比較大的比表面積,對有機(jī)溶劑具有較強(qiáng)的吸附能力,所以,活性炭或炭纖維用于涂布廢氣的處理優(yōu)勢明顯。

4.3 涂布尾氣處理工藝流程

采用吸附工藝的流程圖如下所示:

圖二:涂布廢氣處理工藝流程圖

整個(gè)系統(tǒng)由冷卻器、過濾器、多臺(tái)吸附器、吸附冷凝器、分層槽組成。

進(jìn)氣經(jīng)冷卻器降溫到活性炭或炭纖維適宜的吸附溫度后,經(jīng)過濾器去除膠粒雜質(zhì)后,進(jìn)入吸附系統(tǒng)吸附,尾氣從吸附器頂部達(dá)標(biāo)排放,吸附系統(tǒng)由多臺(tái)吸附器組成,大部分吸附器處于吸附狀態(tài),部分吸附器處于再生狀態(tài),相到切換,由此實(shí)現(xiàn)連續(xù)處理。

整個(gè)系統(tǒng)通過PLC程序控制,實(shí)現(xiàn)無人值守,全自動(dòng)操作。

運(yùn)行結(jié)果和效益

在涂布裝置中安裝了吸附回收裝置后, 運(yùn)行十分良好,吸附排放尾氣VOCs含量遠(yuǎn)低于排放指標(biāo),回收效益明顯。

以江蘇某廠為例, 該廠有兩條多功能涂布機(jī),安裝了吸附回收裝置后, 尾氣排放濃度一直低于90mg/m3,每天回收乙酸乙酯溶劑3噸,且乙酸乙酯含水量低于0.1%,,回收溶劑可直接用于涂料和涂布的生產(chǎn),運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用大大降低,年產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益350萬元左右。因此, 采用吸附回收裝置處理涂布尾氣,不僅具有良好的環(huán)保效益, 而且具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)語

在涂布行業(yè)競爭日漸激烈、全體人民環(huán)境保護(hù)意思日漸加強(qiáng)的今天,如何在保護(hù)環(huán)境的同時(shí),變廢為寶,進(jìn)一步降低成本,直接影響企業(yè)的市場競爭力。涂布尾氣的回收處理,在實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,保護(hù)環(huán)境,承擔(dān)社會(huì)責(zé)任的同時(shí),把污染環(huán)境的廢氣轉(zhuǎn)變?yōu)閷ζ髽I(yè)有用的原料,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗、降低成本的目的,對企業(yè)的長期持續(xù)發(fā)展影響深遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn):

謝宜風(fēng),精密涂布工藝應(yīng)用新進(jìn)展,《Information Recording Materials》2010 Vol.11,No.1;

趙伯元,現(xiàn)代涂布工藝研究進(jìn)展,《影像技術(shù)》,1988,第二期,第1卷;

篇4

【關(guān)鍵詞】揮發(fā)性有機(jī)物 VOCs排放源 吸收法 吸附法 燃燒法 生物法

1 前言

揮發(fā)性有機(jī)物 (volatile organic compounds,VOCs)是指在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下飽和蒸氣壓較高(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下大于13.33Pa)、沸點(diǎn)較低、分子量小、常溫狀態(tài)下易揮發(fā)的有機(jī)化合物,主要包括脂肪族和芳香族的各種烷烴、烯烴、含氧烴和鹵代烴等,如苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、甲醛、乙酸乙酯等。VOCs一般具有較強(qiáng)的刺激性和毒性,部分具有致畸、致癌、致突變作用,相當(dāng)一部分有惡臭、易燃易爆等特性,在生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中存在很大的安全隱患[1]。VOCs中有些化學(xué)活性很強(qiáng),是引起光化學(xué)煙霧的因子之一[2]。鹵代烴類VOCs可破壞臭氧層,會(huì)引起溫室效應(yīng)等全球性環(huán)境問題[3]。

本文在查閱已有揮發(fā)性有機(jī)污染物相關(guān)污染治理技術(shù)規(guī)范和文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,介紹揮發(fā)性有機(jī)污染物的主要污染源,并針對工業(yè)污染源介紹主要的污染處理技術(shù)。

2 VOCs主要污染源分析

VOCs排放源主要包括自然源和人為源,其中自然源主要為植被排放、森林火災(zāi)、野生動(dòng)物排放和濕地厭氧過程等;人為源主要包括生活源、移動(dòng)源和工業(yè)源。

生活源排放對象主要包括建筑裝飾、油煙排放、垃圾焚燒、秸稈焚燒、服裝干洗等。移動(dòng)源是指汽車、輪船、飛機(jī)等各種交通運(yùn)輸工具的排放。工業(yè)源排放所涉及的行業(yè)眾多,具有排放強(qiáng)度大、濃度高、污染物種類多、持續(xù)時(shí)間長等特點(diǎn),對局部空氣質(zhì)量的影響顯著。研究結(jié)果表明,工業(yè)源排放量占整個(gè)人為源的比重最高達(dá)55.5%,工業(yè)源中的重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)包括石油煉制和儲(chǔ)運(yùn)、化工、溶劑使用(包括表面涂裝)等。

3 工業(yè)源VOCs處理技術(shù)

工業(yè)源VOCs處理技術(shù)主要有吸收、吸附、冷凝、膜分離、燃燒、生物法、低溫等離子體破壞和光催化氧化技術(shù)等,在進(jìn)行VOCs處理技術(shù)選擇時(shí),應(yīng)綜合考慮VOCs氣體特性(VOCs濃度、流量、溫濕度、顆粒物含量)、VOCs處理技術(shù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能、排放標(biāo)準(zhǔn)等因素[4]。本文主要介紹應(yīng)用較為廣泛的吸收法、吸附法、燃燒法和生物法。

3.1 吸收法

吸收法是采用低揮發(fā)或不揮發(fā)液體為吸收劑,利用廢氣中各種組分在吸收劑中溶解度或化學(xué)反應(yīng)特性的差異,使廢氣中的有害組分被吸收劑吸收,從而達(dá)到凈化廢氣的目的。此法處理效率高,適用范圍大,但要消耗大量的吸收劑,吸收產(chǎn)物后處理費(fèi)用大,且易造成二次污染。

吸收法可以分為物理吸收和化學(xué)吸收。VOCs的吸收通常為物理吸收,根據(jù)有機(jī)物相似相溶原理,常采用沸點(diǎn)較高、蒸汽壓較低的柴油、煤油作為溶劑。對一些水溶性較高的化合物,也可以使用水作為吸收劑。

3.2 吸附法

吸附法是利用各種固體吸附劑(如活性炭、活性炭纖維、分子篩等)對排放廢氣中的污染物進(jìn)行吸附凈化的方法。吸附法設(shè)備簡單、適用范圍廣、凈化效率高,主要包括固定床吸附技術(shù)、移動(dòng)床(含轉(zhuǎn)輪)吸附技術(shù)、流化床吸附技術(shù)和變壓吸附技術(shù)等。目前,國內(nèi)主要采用固定床吸附技術(shù),吸附劑通常為顆粒活性炭和活性炭纖維。

吸附濃縮-催化燃燒技術(shù)是將吸附和催化燃燒相結(jié)合的一種集成技術(shù),將大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣經(jīng)過吸附/脫附過程轉(zhuǎn)換成小風(fēng)量、高濃度的有機(jī)廢氣,然后經(jīng)過催化燃燒凈化。

3.3 燃燒法

燃燒法是將廢氣置于過量的空氣中燃燒,生成CO2和H2O的方法。此法應(yīng)用范圍較廣,但缺點(diǎn)是不能回收廢氣中一些有用的物質(zhì),所以主要用于沒有回收價(jià)值廢氣的凈化。燃燒法主要有直接燃燒、熱力燃燒和催化燃燒三種方法。

直接燃燒是在高溫下把VOCs直接當(dāng)燃料燃燒的方法,適用于去除高濃度有機(jī)廢氣或者熱值較高有機(jī)氣體。熱力燃燒主要適用于處理低濃度有機(jī)廢氣,需要添加輔助燃料(如天然氣),運(yùn)行費(fèi)用較高。催化燃燒是一種無火焰燃燒,即在較低溫度下,VOCs在固體催化劑表面發(fā)生催化氧化,生成CO2和H2O的技術(shù)。目前,催化燃燒技術(shù)已相對成熟,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于化工、噴漆、絕緣材料等行業(yè)產(chǎn)生的廢氣凈化,尤其適用于處理廢氣溫度較高或有機(jī)物濃度較高的廢氣。常用的催化燃燒技術(shù)有蓄熱式催化燃燒技術(shù)和預(yù)熱式催化燃燒技術(shù)。

3.4 生物法

生物法是利用微生物將廢氣中有機(jī)污染物或惡臭物質(zhì)降解或轉(zhuǎn)化為無害或低害類物質(zhì)的過程。該法具有投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、無二次污染等優(yōu)點(diǎn),主要適合于處理低濃度、大氣量且宜生物降解的氣體。生物處理技術(shù)按照微生物的存在方式和水分、營養(yǎng)物質(zhì)添加方式的不同,可分為生物洗滌法、生物過濾法和生物滴濾法三類[5]。

生物洗滌法是利用由微生物、營養(yǎng)物和水組成的微生物吸收液處理廢氣,適合于吸收可溶性氣態(tài)物。生物洗滌法的反應(yīng)裝置多由一個(gè)吸收塔和一個(gè)再生池構(gòu)成,生物洗滌液(循環(huán)液)自吸收塔頂部噴淋而下,廢氣中的有機(jī)物和氧在這個(gè)過程中傳入液相,吸收了有機(jī)污染物的洗滌液再進(jìn)入再生反應(yīng)器(活性污泥池)中,洗滌液中的有機(jī)物被再生反應(yīng)器中的微生物降解,從而達(dá)到再生的目的。生物洗滌法中氣、液相的接觸方法,除采用液相噴淋,還可以采用氣相鼓泡。一般而言,若氣相阻力較大可用噴淋法;反之,液相阻力較大時(shí)則用鼓泡法。由于生物洗滌法的循環(huán)洗滌液需采用活性污泥法來再生,所以在通常情況下,循環(huán)洗滌液主要是水,因此該方法只適用于水溶性較好的VOCs,如乙醇、乙醚等,對于難溶的VOCs,該方法則不適用。

生物過濾法原理為:揮發(fā)性有機(jī)氣體首先經(jīng)過預(yù)處理(包括去除顆粒物和調(diào)溫調(diào)濕),具有一定濕度的有機(jī)廢氣經(jīng)氣體分布器進(jìn)入生物濾塔,從氣相轉(zhuǎn)移到生物層,進(jìn)而被氧化分解,微生物所需的營養(yǎng)物質(zhì)由介質(zhì)自身供給或者外部加入。生物過濾法主要依靠微生物的作用來去除氣體中的污染物,微生物的活性決定了反應(yīng)器的性能。

在三種處理設(shè)施中,生物滴濾器由于具有阻力較小、空隙率高,使用壽命長、反應(yīng)條件易于控制、抗沖擊負(fù)荷等特點(diǎn),越來越受到重視。該方法是依靠生長在惰性載體上的微生物來處理污染物質(zhì)的系統(tǒng)。由于載體的存在,微生物的生物量增大,氣液接觸效率高,可以達(dá)到高效去除的目的。同時(shí),濾料層的空隙較大,允許有比生物濾床更多的微生物量生長而不致出現(xiàn)填料堵塞的情況,從而可以承受更大的污染負(fù)荷,即使中斷較長時(shí)間的營養(yǎng)物質(zhì)供給,系統(tǒng)仍保持很高的去除率。由于生物滴濾塔通常由不含生物質(zhì)的惰性填料構(gòu)成,其頂部設(shè)有噴淋裝置用以控制填料層的濕度,同時(shí)還能通過向噴淋液中加入營養(yǎng)鹽和緩沖物質(zhì)創(chuàng)造適宜微生物生長繁殖的環(huán)境,因此具有凈化效率高、操作彈性較強(qiáng)等特點(diǎn),適合處理污染負(fù)荷相對較高的非親水性VOCs污染物,也適合處理鹵代烴類降解過程產(chǎn)酸的污染物。

4 結(jié)語

目前,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們對生活環(huán)境質(zhì)量要求的提高,我國對VOCs的排放及治理越來越重視,也陸續(xù)出臺(tái)了相關(guān)的污染物控制標(biāo)準(zhǔn),并大力扶持環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。建議國家和地方環(huán)保部門加快VOCs相關(guān)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的制定工作的同時(shí),加強(qiáng)對VOCs治理設(shè)施的日常監(jiān)督管理,確保污染物達(dá)標(biāo)排放。

參考文獻(xiàn):

[1]張?jiān)疲顝╀h.環(huán)境中VOCs的污染現(xiàn)狀及處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].化工環(huán)保,2009,29(5):411-415.

[2]Shao M, Zhang Y H, Zeng L M, et al. Ground-level ozone in the Pearl River Delta and the roles of VOC and NOx in its production[J]. Journal of Environmental Management, 2009, 290(1): 512-518.

[3]吳祖良,謝德援,陸豪等.揮發(fā)性有機(jī)物處理新技術(shù)的研究[J].環(huán)境工程,2012(3): 76-80.

篇5

關(guān)鍵詞:揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs) 污染防治 對策建議

當(dāng)前我國大氣環(huán)境形勢十分嚴(yán)峻,以細(xì)顆粒物(PM2.5)和臭氧為特征污染物的區(qū)域性復(fù)合型大氣環(huán)境問題日益突出,嚴(yán)重?fù)p害人體健康,影響社會(huì)和諧穩(wěn)定。VOCs是臭氧和二次有機(jī)顆粒物的重要前體物,在大氣化學(xué)反應(yīng)過程中扮演著極其重要的角色,日益受到關(guān)注。

VOCs成為繼COD、NH3-N、SO2、NOx之后國家重點(diǎn)管控的第五類污染物,VOCs的控制和減排成為我國大氣污染防治的一項(xiàng)重要工作。VOCs具有種類多、分布廣、涉及行業(yè)眾多的特點(diǎn),石化作為VOCs排放的重要行業(yè),其減排工作是國家VOCs控制的重要內(nèi)容。

1.石化行業(yè)V00s排放對總VOcs排放的貢獻(xiàn)率

目前國家層面尚未形成工業(yè)企業(yè)VOCs監(jiān)控的有效機(jī)制。各種渠道公布的關(guān)于VOCs的來源、各排放源的排放量以及貢獻(xiàn)等資料大都來自于研究機(jī)構(gòu)的研究結(jié)果。Klimont等學(xué)者估算的2000年中國VOCs人為源排放量為1563.4萬噸,而最近的INTEX B污染源清單顯示2006年中國VOCs人為源排放量已達(dá)到2320萬噸。

2009年起環(huán)保部污控司組織中科院生態(tài)中心、清華大學(xué)等高校和科研院所對VOCs人為源排放情況進(jìn)行估算。機(jī)動(dòng)車和溶劑使用是大氣中VOCs最主要的來源,所占比重分別為21.5%和23.2%;石化行業(yè)也是VOCs排放的重要來源,石化(石油化工、石油煉制)和油品儲(chǔ)運(yùn)過程中排放的VOCs所占比重為14.5%,同時(shí)由于我國較大的石油化工企業(yè)多為央企,是國家及公眾關(guān)注的焦點(diǎn),因此石化行業(yè)VOCs的防控日益成為國家重點(diǎn)監(jiān)控對象、企業(yè)污染治理的重要內(nèi)容。

2.石化行業(yè)VOCs污染防治相關(guān)要求

從2012年12月起,國家陸續(xù)了《重點(diǎn)區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》、《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》、《京津冀及周邊地區(qū)落實(shí)大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施細(xì)則》、《能源行業(yè)加強(qiáng)大氣污染防治工作方案》、《石化行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合整治方案》,對石化行業(yè)VOCs治理提出要求。

此外,國家還出臺(tái)了《儲(chǔ)油庫大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 20950-2007)、《汽油運(yùn)輸大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 20951-2007)、《加油站大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB20952-2007)等VOCs控制標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)保部即將的《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》和《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》對VOCs控制要求和排放限值也做出了規(guī)定。

除了國家層面的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),一些地方也已經(jīng)或正在制定嚴(yán)格的VOCs控制標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 建設(shè)項(xiàng)目要求

VOCs排放總量控制要求作為建設(shè)項(xiàng)目環(huán)評審批的前置條件;新建石化項(xiàng)目原油加工損失率控制在4%o以內(nèi);新改擴(kuò)建石化項(xiàng)目應(yīng)在設(shè)計(jì)與建設(shè)中提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)設(shè)備、裝置、管線、采樣等密閉化。新建儲(chǔ)油庫、加油站和新配置的油罐車需同步配備油氣回收裝置。

2.2 排放控制要求

2015年底前完成儲(chǔ)油庫、油罐車和加油站油氣回收治理工作;原油成品油碼頭進(jìn)行油氣回收;治理工藝有機(jī)廢氣,京津冀、長三角、珠三角等區(qū)域2015年底前完成嚴(yán)格控制原料、中間產(chǎn)品、成品儲(chǔ)運(yùn)損失;推行泄漏檢測與修復(fù)(LDAR);強(qiáng)化廢水廢液廢渣系統(tǒng)逸散廢氣治理加強(qiáng)非正常工況污染控制;完善廢氣監(jiān)測系統(tǒng)(包括有機(jī)廢氣排放口和廠界)等。《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》和《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(征求意見稿)要求有機(jī)廢氣排放口去除效率≥95%,特殊區(qū)域去除效率≥97%。

3.石化行業(yè)VOCs污染控制現(xiàn)狀及存在問題

3.1 企業(yè)VOCs排放總量難以準(zhǔn)確估算

石化化工生產(chǎn)工序多樣,涉及到VOCs排放環(huán)節(jié)較多。關(guān)于總量核算,環(huán)保部環(huán)境評估中心于2014年5月就《石化企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)排放量估算方法技術(shù)指南》公開征求意見,將石化企業(yè)的污染源分為11類,針對每一類VOCs排放源,按優(yōu)先順序列出了多種估算方法,如實(shí)測法、類比監(jiān)測法、物料衡算法、模型估算法、公式計(jì)算法和排放系數(shù)法等。使用排放系數(shù)法,計(jì)算相對簡單,但與企業(yè)的實(shí)際排放量差距較大;采用實(shí)測法可以獲得準(zhǔn)確的VOCs排放量,但是由于缺乏相應(yīng)的監(jiān)測統(tǒng)計(jì)技術(shù)規(guī)范,企業(yè)目前普遍沒有開展實(shí)測,導(dǎo)致準(zhǔn)確核算VOCs排放量難度較大。

3.2 技術(shù)規(guī)范缺乏

設(shè)備泄漏是企業(yè)VOCs的重要排放源。目前國內(nèi)的煉化企業(yè)多數(shù)是20世紀(jì)70年代建廠,部分設(shè)備、管道、閥門和輔助生產(chǎn)設(shè)施的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)并未考慮限制VOCs的排放。如:油泵的密封是單機(jī)械密封,甚至還有填料密封;設(shè)計(jì)規(guī)范中生產(chǎn)裝置閥門、法蘭、墊片的選用只考慮操作、壓力和物料的腐蝕性,對物料的滲透性和揮發(fā)性考慮很少。國家正在積極推行LDAR技術(shù),但是尚未形成有效的技術(shù)規(guī)范。

3.3 有機(jī)廢氣處理效率有待提高

石化企業(yè)不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)的污染源,VOCs組分氣量不同,適應(yīng)的治理技術(shù)也不同。以污水處理廠的廢氣治理為例,企業(yè)采用的治理技術(shù)包括生物法、催化燃燒法、吸收法、吸附法和等離子體技術(shù),但是不同處理技術(shù)的處理效果差異較大,加上部分企業(yè)對處理設(shè)施的管理比較粗放,導(dǎo)致非甲烷總烴的處理效率甚至不到50%。

4.石化行業(yè)VOCs污染控制的對策建議

4.1 完善VOCs監(jiān)測統(tǒng)計(jì)體系

國外通常選用總有機(jī)碳或總烴濃度并同時(shí)選用特征污染物濃度表征VOCs。建議開展行業(yè)監(jiān)測統(tǒng)計(jì)方法標(biāo)準(zhǔn)研究,針對每一類排放源建立VOCs監(jiān)測統(tǒng)計(jì)方法,出臺(tái)行業(yè)監(jiān)測統(tǒng)計(jì)技術(shù)規(guī)范,利用實(shí)測法得到各企業(yè)真實(shí)的VOCs排放總量。

4.2 推行清潔生產(chǎn),源頭削減VOCs的排放

通過加強(qiáng)管理、原輔材料替代、工藝改革、設(shè)備改進(jìn)等措施,源頭控制VOCs的排放。將鍋爐、加熱爐進(jìn)行清潔燃料替代;改進(jìn)工藝,包括推行儲(chǔ)油罐密閉一體化技術(shù),轉(zhuǎn)變裝卸方式等;改進(jìn)設(shè)備,包括選用高質(zhì)量密封設(shè)備(如屏蔽泵等)、全面推行密閉采樣、油品浮頂罐二次密封等。

4.3 完善設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范

盡快修訂石油化工生產(chǎn)設(shè)備、管道、閥門和輔助生產(chǎn)設(shè)施的設(shè)計(jì)施工標(biāo)準(zhǔn),在設(shè)計(jì)施工階段充分考慮控制VOCs的排放;盡快出臺(tái)LDAR技術(shù)規(guī)范,規(guī)范LDAR操作、數(shù)據(jù)的處理和統(tǒng)計(jì)等,解決企業(yè)檢測數(shù)據(jù)處理、檢測規(guī)范和維修要求缺乏等問題。

4.4 開展有機(jī)廢氣處理技術(shù)適應(yīng)性研究

石化企業(yè)的有機(jī)廢氣污染源包括催化汽油氧化脫硫醇尾氣、聚丙烯裝置尾氣、苯酚裝置氧化尾氣、橡膠尾氣、對苯二甲酸裝置氧化尾氣、己內(nèi)酰胺尾氣等有組織排放廢氣以及污水處理系統(tǒng)釋放氣、酸性水罐呼吸氣、油品中間儲(chǔ)罐呼吸氣、油品裝車裝船揮發(fā)氣等無組織排放廢氣。建議開展專項(xiàng)研究,分析不同污染源VOCs氣量、組分,結(jié)合工藝特點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)評估篩選,并開發(fā)新的處理技術(shù),確定最佳可行技術(shù)名錄。

篇6

【關(guān)鍵詞】化學(xué)工業(yè);環(huán)境污染;可持續(xù)發(fā)展

當(dāng)前,化學(xué)工業(yè)在世界各國的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值中占據(jù)了重要的地位,可謂是國家的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)。但是,眾所周知,化工生產(chǎn)過程會(huì)給環(huán)境帶來污染,這不僅是困擾我們也阻礙了化工行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。因此,要想使得化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)得到高效、安全、可持續(xù)的發(fā)展,我們就必須正視化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中存在的不足,利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),完成化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程的從傳統(tǒng)的線形經(jīng)濟(jì)到循環(huán)經(jīng)濟(jì)的變革,充分解決化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中低能耗、高污染的問題,讓化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)向著環(huán)保型的、綠色的方向發(fā)展,這才是未來化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的方向。下面,筆者根據(jù)多年化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),從以下幾個(gè)方面對我國化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行研究。

1 化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)帶來的污染

化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是化學(xué)產(chǎn)品的多樣化、化學(xué)原料的多樣化、生產(chǎn)路線的多樣化以及生產(chǎn)方法的多樣化、這些特點(diǎn)就決定了化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)會(huì)給環(huán)境帶來污染。

1.1 污染物的來源

在化工生產(chǎn)過程中,在進(jìn)行主反應(yīng)得到主產(chǎn)物的同時(shí),往往也伴隨著副反應(yīng)、副產(chǎn)物的產(chǎn)生。這些副產(chǎn)物是我們不要的,如果在生產(chǎn)過程中不加回收處理,與廢料一起排出就會(huì)給環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染。我們常常聽說“工業(yè)三廢”,其實(shí)就是指廢水、廢氣和廢渣,化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染也無外乎這樣的三種形態(tài)―氣態(tài)、液態(tài)與固態(tài)?;瘜W(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中,要依靠燃燒來提供大量的能量,但是與此同時(shí)燃燒產(chǎn)生的大量煙氣(如SO2、CO2、NO2等)和煙塵對環(huán)境都會(huì)產(chǎn)生極大的危害。另外,液態(tài)的溫度較高的廢水排除后,對環(huán)境中水的溶解氧量產(chǎn)生極大影響,破壞水生生物和藻類種群的生存結(jié)構(gòu),導(dǎo)致水質(zhì)下降。

1.2 化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中污染的特點(diǎn)

1.2.1 具有毒性大的特點(diǎn)

在化工廠排放的廢棄物中,會(huì)存在一些有毒的甚至是劇毒的污染物。例如,在排放的廢水中會(huì)含有一些氰、硫、砷,以及一些重金屬離子如鎘、鉛等這些物質(zhì)會(huì)對生物以及微生物產(chǎn)生巨大的危害。還有在排放的廢氣中會(huì)存在一些有劇毒性的氣體,如二氧化硫、氯氣、氮氧的化物、氯化氫等,能直接損害人體健康,給人們的生命安全帶來無法估量的損害,因此在化工生產(chǎn)中,廢水、廢氣、廢渣的排放必須引起我們的高度重視。

1.2.2 具有種類多的特點(diǎn)

化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的污染物具有種類多的特點(diǎn),除了無機(jī)污染物(氰、硫、砷、鋇、鎘、鉛),還包括有機(jī)污染物(苯及其同系物、醇、醚、醛、酯、酮)以及固體污染物(粉塵、煙氣和酸霧等浮游粒子)。這些種類繁多的污染物無論對大氣、生物以及人體的健康都來了巨大的危害。這些污染物進(jìn)入水中會(huì)造成水體的富營養(yǎng)化,危害生物。進(jìn)入土壤中會(huì)使得土壤酸堿化,阻礙植物的生長。

2 化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的策略研究

2.1 政府要增加化工生產(chǎn)過程中節(jié)能減排的投入

化工生產(chǎn)作為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè),其發(fā)展應(yīng)該得到政府的大力支持。因此,政府應(yīng)該加強(qiáng)對相關(guān)化工產(chǎn)業(yè)污染治理的資金投入,例如設(shè)立清潔生產(chǎn)專項(xiàng)資金或者提供財(cái)政補(bǔ)貼。這樣在政府的大力支持與鼓勵(lì)下,化工企業(yè)才能更加致力于開發(fā)節(jié)能減排新技術(shù),從而減少化工生產(chǎn)過程中的污染排放。

2.2 政府要建立相應(yīng)的環(huán)境治理與保護(hù)機(jī)構(gòu)

我們知道,無論是化工行業(yè)還是其他的產(chǎn)品生產(chǎn)行業(yè)或多或少的都會(huì)對環(huán)境造成污染,因此,政府可以集中資金以及相應(yīng)的人力、物力來專門建設(shè)一個(gè)環(huán)境治理與保護(hù)的機(jī)構(gòu),專門負(fù)責(zé)對環(huán)境的評估與治理。這樣將相關(guān)的環(huán)境治理的工作人員集中,能更好的攻克環(huán)境污染的問題,提高節(jié)能、減排的效果。

2.3 政府加大監(jiān)管力度

政府的監(jiān)管在環(huán)境的治理中起到了重要的作用。提高環(huán)境管理部門的監(jiān)管力度,對超額排放的廢氣、廢水、廢渣進(jìn)行罰款,能有效的阻止化工生產(chǎn)過程中廢棄物的排放。并且環(huán)境監(jiān)管部門還應(yīng)該責(zé)令化工生產(chǎn)企業(yè)將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行合理的處理之后再進(jìn)行排放,這樣就能有效的減少廢棄物對環(huán)境的污染,實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

2.4 實(shí)施技術(shù)推進(jìn)戰(zhàn)略

根據(jù)我國化學(xué)工業(yè)發(fā)展的客觀需求,按照“技術(shù)創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)調(diào)整、管理措施、政策引導(dǎo)”相結(jié)合的總體思路,使節(jié)能減排與清潔生產(chǎn)技術(shù)得到有效落實(shí)。我們知道化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)是一個(gè)高能耗、高排放的產(chǎn)業(yè),因此在化工生產(chǎn)過程中,集中力量解決其中一些重要產(chǎn)品生產(chǎn)的技術(shù)問題,實(shí)現(xiàn)低能耗、低排放,停止其中一些污染高、經(jīng)濟(jì)效益的化工生產(chǎn),這樣才能為化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供一個(gè)新的出路。

2.5 實(shí)施技術(shù)組織戰(zhàn)略

要充分發(fā)揮高校、科研設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)與企業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)勢,構(gòu)建壞境污染治理的技術(shù)聯(lián)盟。研究出控制排放、降低能耗的新的科學(xué)技術(shù),以此來滿足企業(yè)生產(chǎn)過程中對多種技術(shù)的需求,實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)生產(chǎn)。

2.6 制定與時(shí)俱進(jìn)的戰(zhàn)略發(fā)展方針

化工行業(yè)在生產(chǎn)過程中,要以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),時(shí)刻關(guān)注世界化學(xué)工業(yè)節(jié)能減排與清潔生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢,在企業(yè)生產(chǎn)內(nèi)部采用生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新、管理制度創(chuàng)新的綜合治理措施,來提降低化工生產(chǎn)過程中的污染排放。并在化工企業(yè)內(nèi)部逐漸建立資源節(jié)約、結(jié)構(gòu)合理、環(huán)境友好的現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)體系,實(shí)現(xiàn)我國化學(xué)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3 結(jié)束語

綜上所述,我國化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)肩負(fù)著十分重要的責(zé)任,需要人們在化工生產(chǎn)的過程總將化工生產(chǎn)建設(shè)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。這就需要學(xué)生工業(yè)生產(chǎn)在促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、加強(qiáng)化工產(chǎn)品的市場競爭力的同時(shí)時(shí)刻注意對環(huán)境的保護(hù),使得我國的化工生產(chǎn)在“科學(xué)發(fā)展觀”的正確指引下由高污染、高能耗、粗放經(jīng)營狀態(tài)向以精細(xì)化學(xué)品、化工新材料、生物技術(shù)為核心的技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)變。最終實(shí)現(xiàn)化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展,為我國社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)提供堅(jiān)實(shí)的后備力量。

【參考文獻(xiàn)】

[1]孟祥芳,唐家龍,夏來保.我國化學(xué)工業(yè)節(jié)能減排與清潔生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究[J].科技進(jìn)步與對策,2011,28(17).

篇7

關(guān)鍵詞:石油化工;廢氣處理;脫硫;脫硝

1廢氣污染的源頭

石油化工企業(yè)廢氣污染源頭依次由石油工業(yè)以及化工單位生產(chǎn)過程開展研究。石油工業(yè)實(shí)際上就是一個(gè)煉油的過程,因?yàn)闊捰偷墓に嚭筒僮魇謴?fù)雜,在煉油的整個(gè)過程當(dāng)中將會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣,其中包含鍋爐和加熱爐以及焚燒爐等一系列的加熱、燃燒設(shè)備所產(chǎn)生的燃燒煙氣,催化裂化設(shè)備在催化過程中制造出來的廢氣,氧化瀝青產(chǎn)生的尾氣。在實(shí)施含有硫污水馓逡約拔財(cái)回收,脫硫和加氫精制各種過程中制造出來的廢氣等。

2廢氣污染類型

因?yàn)樯a(chǎn)工藝十分復(fù)雜,其產(chǎn)生廢氣的源頭很多,導(dǎo)致石油化工單位廢氣成分格外復(fù)雜。既包含多種有機(jī)和無機(jī)化合物,同時(shí)還包含大量大分子顆粒物,這些有害氣體在大氣環(huán)境中根據(jù)相應(yīng)的形式進(jìn)行排列和組合。

在廢氣當(dāng)中存在的有機(jī)化合物,重點(diǎn)是烯烴和烷烴和芳香烴這些碳?xì)浠衔?。并且,在煉油的時(shí)候,也會(huì)產(chǎn)生部分含有氮或者是硫的有機(jī)化合物。而因?yàn)橐恍┯袡C(jī)化合物特別的理化特點(diǎn),特別是包含硫的有機(jī)物,時(shí)常會(huì)產(chǎn)生具有強(qiáng)烈刺激性的氣味,對于人體帶來無法估計(jì)的危害,就算是有機(jī)物不存在強(qiáng)烈的刺激性氣味,也不能證明其不帶有毒性。同時(shí),有機(jī)化合物大部分是小分子這種類型的化合物,可以打破人體原有的保護(hù)屏障,引發(fā)細(xì)胞產(chǎn)生癌變。

廢氣當(dāng)中包含的無機(jī)化合物大部分是由氧化物的模式存在,即NOX和SOX。比如,二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等等。當(dāng)中二氧化硫和一氧、二氧化氮都是導(dǎo)致酸雨出現(xiàn)的關(guān)鍵因素。而二氧化碳濃度持續(xù)提升,是導(dǎo)致氣候溫度提升的主要因素。而針對這些化合物實(shí)施科學(xué)的處理,則能夠獲得較高的經(jīng)濟(jì)收益。例如,一氧和二氧化氮應(yīng)該使用在肥料和硝酸,還有炸藥生產(chǎn)當(dāng)中,這也表明怎樣合理處理轉(zhuǎn)化廢氣屬于必須要深入研究的課題。

2.脫硝技術(shù)現(xiàn)狀與分析

2.1吸附法

吸附法也是一種較成熟的脫硝方法,主要采用吸附劑對高濃度氮氧化物進(jìn)行吸附處理,應(yīng)用范圍較窄,主要使用的吸附劑有:活性炭、分子篩等,其中分子篩技術(shù)僅限于清潔氣體NOx的脫除,活性炭技術(shù)主要多用于回收高濃度SO2工藝或同時(shí)脫硫脫硝工藝中。

2.2水吸收法

此法吸收效率低,一般為30%一50%,僅用于氣量小、凈化要求不高的場合,由于水與NO二反應(yīng)產(chǎn)生HNO2和HN03,產(chǎn)生的HNOZ不穩(wěn)定,快速分解放出NO,因此常壓下該法效率很低,不能凈化含NO為主的NOx,該法操作壓力大,操作費(fèi)、設(shè)備費(fèi)較高。一般用作工業(yè)多級(jí)廢氣治理的最后一道工序。

2.3等離子體法

該方法是目前正處于研究實(shí)驗(yàn)階段的新型脫硝方法。主要包括離子束法、脈沖電暈法,該法能以錢鹽的形式回收NOx,制成肥料,但需要大型電子加速器,電力消耗多,經(jīng)濟(jì)性有待驗(yàn)證,是目前行業(yè)較關(guān)注的一種技術(shù),技術(shù)尚未成熟,并且主要研究方向以干法同時(shí)脫硫脫硝為主。

2.4光催化氧化法

該方法為發(fā)展中的一種空氣凈化技術(shù),反應(yīng)溫度溫和,能耗低,二次污染少,即利用光催化效應(yīng)去除NOx,該方法還不夠成熟,去除效率有待研究。

3.脫硫技術(shù)

煙氣脫硫技術(shù)就是利用二氧化硫的酸性性質(zhì),使用另一種堿性物質(zhì)吸收煙氣中的二氧化硫,從而達(dá)到煙氣脫硫的目的。根據(jù)脫硫中堿性物質(zhì)的三種狀態(tài),脫硫方法分為干法、濕法和半干法。

濕法脫硫顧名思義就是把含有二氧化硫的煙氣通過堿性溶液,使之發(fā)生反應(yīng),把氣態(tài)的二氧化硫變?yōu)橐簯B(tài)含硫化合物。濕法脫硫效率高、速度快、穩(wěn)定可靠,但是耗水量大,需要的資金投入較多。

干法脫硫就是用干燥的堿性物質(zhì)固體來吸收二氧化硫,這種方法完全不用水參加反應(yīng),一直處于干燥狀態(tài)。干法脫硫技術(shù)成本低、投入少,是一種節(jié)約型的脫硫技術(shù),但是脫硫的效果不是很好。

而半干法脫硫就是把含有二氧化硫的氣體相機(jī)通過固、液、氣三種狀態(tài)的堿性吸收物質(zhì)。這種方法工藝簡單、投資較少適合含硫量較低的煤燃燒產(chǎn)生的煙氣脫硫。

3.脫硫脫硝技術(shù)集成工藝的原理

脫硫脫硝技術(shù)集成工藝滿足了同時(shí)脫硫脫硝的需求,并且在進(jìn)行脫硫脫硝處理后還能獲得一些副產(chǎn)物。脫硫脫硝技術(shù)集成工藝設(shè)備簡單但可靠、投入資金較少,經(jīng)濟(jì)適用。固相吸收脫硫脫硝工藝、活性炭吸收脫硫脫硝工藝、氧化銅脫硫脫硝工藝是脫硫脫硝集成工藝主要運(yùn)用的三種方法。脫硫脫硝的反應(yīng)原理:利用活性炭的吸附能力,吸收煙氣中的二氧化硫、水同時(shí)與氧氣結(jié)合反應(yīng),并在反應(yīng)中加入含氮的堿性氣體,這就是活性炭吸收脫硫脫硝工藝的反應(yīng)原理。氧化銅脫硫脫硝工藝是以氧化銅為活性物質(zhì),在高溫條件下與含硫物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)再與含氮物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。脫硫脫硝一體化的集成技術(shù)應(yīng)用最多的是一些使用化石能源較多的行業(yè)。脫硫脫硝技術(shù)集成工藝以簡單可靠、效率高、占地面積小、啟動(dòng)資金少的優(yōu)勢而在工業(yè)、發(fā)電、交通行業(yè)里得到大量應(yīng)用。目前發(fā)展的脫硫脫硝一體化工藝技術(shù)在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)境等方面都取得了巨大的成果。

4.脫硫脫硝方法應(yīng)用與前景分析

4.1同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)

濕法同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)已在試驗(yàn)階段如火如茶地進(jìn)行,也是環(huán)保行業(yè)研究的主流技術(shù)之一,該法在日本及美國地區(qū)已開始使用,其結(jié)合了干法脫硝與濕法脫硫技術(shù)的特點(diǎn),在低投資、低運(yùn)行成本的基礎(chǔ)上提出的,可實(shí)現(xiàn)同時(shí)高效率的脫硫脫硝,是環(huán)保行業(yè)最有前途的技術(shù)之一。

4.2濕法脫硝技術(shù)

受到氮氧化物溶解性的限制,濕法脫硝技術(shù)的單獨(dú)使用依然沒有太大競爭力,就目前應(yīng)用效果較好的尿素吸收法,仍限制于其反應(yīng)速度慢等因素上,但在氮氧化物氣量小的條件下,由于其投資成本及運(yùn)行成本較低,尿素法脫硝仍然在濕法脫硝行業(yè)中應(yīng)用廣泛。

4.3干法煙氣脫硝技術(shù)

SCR仍是我國的主流脫硝技術(shù),該法是目前最成熟的煙氣脫硝技術(shù),它是一種爐后脫硝,國內(nèi)目前90%的脫硝工程采用SCR技術(shù),在“十二五”及“十三五”期間,仍有99.9%的脫硝選用SCR技術(shù),因此,該法在未來新型脫硝方法未應(yīng)用成熟之前,依然是脫硝主流技術(shù)。一般來說,該法目前主要在小型燃煤機(jī)組的脫硝效率較高,由于其工藝溫度的限制,不能廣泛應(yīng)用于大量的大型燃煤機(jī)組,多用作低氮燃燒技術(shù)的補(bǔ)充手段,主要以其投資低,占地小等特點(diǎn)應(yīng)用于老廠房的改造,新廠主要配合使用,因此,該法一般不作為單獨(dú)的脫硝方法,而與SGR及其他脫硝技術(shù)聯(lián)合使用實(shí)例較多。

結(jié)束語

通過對石油化工企業(yè)廢氣處理脫硫脫硝工藝方法的分析和闡述,了解到石油化工企業(yè)廢氣對于人們以及生活環(huán)境都會(huì)造成嚴(yán)重的危害。必須要采取有效的工藝方式,對于廢氣進(jìn)行脫硫脫硝,減少廢氣帶來的污染。因此,希望通過闡述脫硫脫銷方法,能夠給石油化工廢氣處理脫硫脫銷方面提供參考和幫助。

參考文獻(xiàn):

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[3]張平平,田軍,景濤,王興智,胡陽國.脫硝助劑在催化裂化再生煙氣治理中的應(yīng)用[J].煉油技術(shù)與工程,2016,08:52-54.

篇8

因此,我們必須重視工業(yè)“三廢”等環(huán)境問題的嚴(yán)重危害,并期望通過分析,明確環(huán)境與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系。

一、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)關(guān)系的分析工具――環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)

環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)界多采用環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)來描述環(huán)境與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系。美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家西蒙一庫茲涅茨在研究收入差異時(shí)提出:在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中,收人差異隨經(jīng)濟(jì)增長先逐漸增大,后逐漸縮小。若以人均收入為橫坐標(biāo),收入差異為縱坐標(biāo),兩者之間呈現(xiàn)倒“u”型。這種關(guān)系已被證實(shí),曲線被稱為庫茲 涅茨曲線(KC)。經(jīng)濟(jì)學(xué)家格魯斯曼和克魯格通過研究提出了環(huán)境狀況與人均國民收入水平之間的關(guān)系,認(rèn)為其反映在圖形上也是一條例“U”型的曲線,即污染程度隨人均收入增長先增加,后減小。曲線被稱為環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)。這種關(guān)系可從經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)與結(jié)構(gòu)效應(yīng)、環(huán)境服務(wù)需求與收入的關(guān)系和政府對環(huán)境污染的政策與規(guī)制三個(gè)方面進(jìn)行理論解釋。發(fā)達(dá)國家和新興工業(yè)國家在工業(yè)化時(shí)期環(huán)境與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系經(jīng)驗(yàn)分析均符合EKC曲線特征?,F(xiàn)在,多數(shù)學(xué)者把描述人均收入與環(huán)境污染關(guān)系的曲線統(tǒng)稱為環(huán)境庫茲涅茨曲線。按這種說法,環(huán)境庫茲涅茨曲線就不一定是倒“u”型的,在某一個(gè)階段,曲線可能是其他形狀。遼寧省工業(yè)在全國占有重要地位,而其環(huán)境問題日益嚴(yán)重,本文利用EKC曲線理論對遼寧省環(huán)境與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系進(jìn)行驗(yàn)證分析,以期為遼寧省環(huán)境政策的制定,經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整及經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量的檢驗(yàn)等提供依據(jù)。

二、遼寧省環(huán)境與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系的驗(yàn)證分析

1、環(huán)境經(jīng)濟(jì)指標(biāo)選取

經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重心在城區(qū),而城區(qū)農(nóng)業(yè)和服務(wù)業(yè)污染相對較輕,主要污染來自工業(yè)。因此,工業(yè)“三廢”是影響環(huán)境質(zhì)量的重要因子。這里選取遼寧省1986-2004年(19年)的相關(guān)數(shù)據(jù)(本文相關(guān)數(shù)據(jù)資料均來自《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》、《遼寧統(tǒng)計(jì)年鑒》)。以這一時(shí)段的人均工業(yè)廢水(X1)、人均工業(yè)廢氣(X2)和人均工業(yè)固體廢物(X3)作為環(huán)境指標(biāo)。以人均GDP(Y)作為經(jīng)濟(jì)增長指標(biāo)。(其中,X11=X12,X111=x13;X22=x22,X222=x23;X33=x32,X333。x33)。

2、模型的建立 根據(jù)倒“u”型環(huán)境庫茲涅茨曲線理論,利用遼寧省1986-2004年工業(yè)“三廢”人均排放量和人均GDP數(shù)據(jù),建立計(jì)量模型并進(jìn)行曲線模擬。借助EVIEWS軟件發(fā)現(xiàn),三次回歸曲線較能全面地反映工業(yè)“三廢”與人均GDP之間關(guān)系。建立如下環(huán)境經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型:y=c+ax+bx2+dx3+e。以人均工業(yè)“三廢”排放量為縱坐標(biāo),以人均GDP為橫坐標(biāo),可得遼寧省環(huán)境庫茲涅茨曲線如下圖。(括號(hào)內(nèi)為R2檢驗(yàn)和F檢驗(yàn)結(jié)果):

可看出,遼寧省人均GDP與人均工業(yè)“三廢”排放量曲線擬合較好,相關(guān)系數(shù)和F檢驗(yàn)均達(dá)到統(tǒng)計(jì)要求,對環(huán)境庫茲涅茨曲線具有較充分的解釋意義。

3、模型分析

通過對遼寧省近20年相關(guān)數(shù)據(jù)的分析,可以看出遼寧省EKC曲線并不呈標(biāo)準(zhǔn)倒“u”型。隨著人均收入增加,人均工業(yè)廢水排放量有遞減趨勢。這似乎表明,遼寧省工業(yè)廢水排放得到改善,已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境庫茲涅茨曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)后的工業(yè)化后期水平,工業(yè)廢水排放已經(jīng)與經(jīng)濟(jì)增長相協(xié)調(diào)。但是,曲線并不像標(biāo)準(zhǔn)EKC曲線右側(cè)那樣以遞增速率遞減,而是以遞減的速率遞減??紤]遼寧省現(xiàn)狀,人均廢水排放狀況之所以得到改善,是因?yàn)檫|寧省各種廢水處理政策的實(shí)施及廢水治理投資的增加。遼寧省廢水處理取得的成績,主要是通過擴(kuò)大環(huán)保隊(duì)伍和增加污水處理設(shè)施及處理廠數(shù)量來實(shí)現(xiàn)的。廢水處理的技術(shù)含量不高,生產(chǎn)工藝改進(jìn)所占比重不大??梢哉f,廢水排放與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展是在付出巨大的治理成本后實(shí)現(xiàn)的,應(yīng)該時(shí)刻警惕工業(yè)廢水污染的反彈和波動(dòng)。

模型曲線還表明,人均廢氣排放隨著人均收入增長而以遞增速率增長(標(biāo)準(zhǔn)EKC曲線左側(cè)是以遞減速率增長),仍然處于曲線的左側(cè),尚未達(dá)到轉(zhuǎn)折點(diǎn)。---方面,這與遼寧省工業(yè)發(fā)展的特點(diǎn)有關(guān),遼寧省是一個(gè)工業(yè)省份,中部工業(yè)密集區(qū),是全國三大工業(yè)基地和城市群之一。一直以來,遼寧省走的是“資源立省”的發(fā)展道路。而研究表明,能源消耗與大氣污染關(guān)系最為密切,關(guān)聯(lián)度高達(dá)0.92。能源的大量使用加上利用率低,使遼寧省大氣污染嚴(yán)重。另一方面,相對于廢水,廢氣的治理明顯沒有得到足夠的重視。因此,廢氣排放量隨著人均收入的增加而惡化。必須采取措施改變曲線的峰值,防止超過環(huán)境生態(tài)閥值,并使之盡早進(jìn)入環(huán)境庫茲涅茨曲線的右側(cè)。

4、模型結(jié)論

①遼寧省環(huán)境庫茲涅茨曲線并不說明經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境質(zhì)量之間存在必然關(guān)系。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),城市規(guī)模,能源利用,環(huán)境意識(shí),環(huán)境投資等都對曲線有解釋意義;②因選取的時(shí)間尺度,地域范圍,環(huán)境經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等的不同,倒“u”型環(huán)境庫茲涅茨曲線只是一種可能,而不是必然;③環(huán)境庫茲涅茨曲線的形狀,取決于人為活動(dòng)的影響。環(huán)境質(zhì)量的改善不會(huì)自動(dòng)發(fā)生,有賴于諸多人為因素的支持;④環(huán)境庫茲涅茨曲線即使真的存在,也不能作為“先污染,后治理”的借口,應(yīng)該采取措施改變曲線的峰值,或使環(huán)境質(zhì)量轉(zhuǎn)變提早發(fā)生。

三、對遼寧省環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的建議

工業(yè)發(fā)展引發(fā)的環(huán)境問題,應(yīng)從工業(yè)發(fā)展自身考慮解決辦法:制定并實(shí)施正確的產(chǎn)業(yè)政策;調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)等新經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn);發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式,將“資源一產(chǎn)品一廢物”的單向流動(dòng)生產(chǎn)過程向“資源一產(chǎn)品一再生資源一再生產(chǎn)品”的循環(huán)模式轉(zhuǎn)變。

在經(jīng)濟(jì)水平剛性約束下,發(fā)揮政策調(diào)控彈性作用。完善環(huán)境管理的法律法規(guī);倡導(dǎo)有利于環(huán)境的經(jīng)濟(jì)增長方式和生產(chǎn)生活方式;合理規(guī)劃和部署經(jīng)濟(jì)活動(dòng),對污染實(shí)行源頭和全過程的控制;開展環(huán)境領(lǐng)域的國際交流與合作。

篇9

摘 要:采用AHP與綜合模糊評價(jià)相結(jié)合的方法,評估城市面對PM2.5污染的脆弱性。通過AHP方法選取了13項(xiàng)敏感因子建立了城市面對PM2.5污染脆弱性評價(jià)指標(biāo)體系,并確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重;運(yùn)用AHP和模糊綜合評判法計(jì)算了6個(gè)城市對各項(xiàng)指標(biāo)的評價(jià)結(jié)果;根據(jù)最大隸屬度原則,得到6個(gè)城市面對PM2.5污染的脆弱性等級(jí),計(jì)算結(jié)果與相關(guān)記錄一致,證明該方法適用于評價(jià)城市面對PM2.5污染的脆弱性。最后,分析各個(gè)城市面對PM2.5污染脆弱性的主要成因并給出發(fā)展對策。

關(guān)鍵詞:層次分析法;綜合模糊評判;脆弱性,PM2.5

中圖分類號(hào):F2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):16723198(2014)03005902

1 引言

脆弱性是20世紀(jì)80年代以來國際上全球環(huán)境生態(tài)變化和可持續(xù)發(fā)展研究中的頻繁出現(xiàn)的一個(gè)較新的概念,脆弱性分析也是目前環(huán)境科學(xué),災(zāi)害學(xué)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究的一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)。劉燕華、李秀彬等除探討了全球氣候變化對中國脆弱生態(tài)區(qū)的可能影響外,重點(diǎn)研究了經(jīng)濟(jì)開發(fā)對脆弱生態(tài)區(qū)的影響,他們較系統(tǒng)地闡述了脆弱性的概念,理論和研究方法。上世紀(jì)80年代災(zāi)害研究由致災(zāi)因子論向脆弱性研究轉(zhuǎn)移,眾多學(xué)者達(dá)成一致,脆弱性是理解災(zāi)難本質(zhì)的前提,也是防災(zāi)減災(zāi)過程中人類可以有所作為的領(lǐng)域,自然致災(zāi)因子很難掌控,為降低災(zāi)情損失,減少承災(zāi)體脆弱性是最為直接和有效的方法。

PM2.5(也稱大氣細(xì)粒子,指的空氣中空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于或者等于2.5μm的懸浮物顆粒物)的粒徑小,比表面積大,易于富集空氣中的有害物質(zhì),并可以隨著人的呼吸進(jìn)入人體內(nèi),甚至進(jìn)入到肺泡和血液中導(dǎo)致各種疾??;同時(shí)PM2.5也是灰霾天氣能見度降低的主要原因;由于PM2.5的危害和影響極大,因此對于大氣顆粒物進(jìn)行來源分析,已經(jīng)做了很多工作。正確的評判城市面對PM2.5污染的脆弱性,并進(jìn)行分級(jí),可以了解城市面對PM2.5污染的脆弱性成因,為可持續(xù)發(fā)展策略提供依據(jù)。在脆弱度指數(shù)計(jì)算公式中經(jīng)常涉及不同的指標(biāo)權(quán)重確定問題,目前確定權(quán)重的方法有很多,主要采用的方法有平均權(quán)重,專家打分,AHP層次分析,因子分析以及其他統(tǒng)計(jì)方法。本文通過將AHP層次分析法和模糊綜合評判方法相結(jié)合,提出城市面對PM2.5脆弱性的評價(jià)方法,并通過計(jì)算全國6個(gè)城市的脆弱性程度,來具體分析脆弱性成因和提出防治建議。

2 評價(jià)體系和方法簡介

2.1 層次分析法

AHP方法通過引用層次劃分的理念對問題進(jìn)行一定層次的分解,從而達(dá)到對問題清晰的描述及解決問題的目的。對于脆弱性研究而言,由于其影響因素的復(fù)雜性,可將其劃分成不同層次,通過AHP方法確定不同層次影響因素的權(quán)重大小,從而得出各個(gè)層次對于城市面對PM2.5污染脆弱性的影響程度。

2.2 模糊綜合評價(jià)方法

對于方案,人才,成果的評價(jià),人們的考慮往往從多種因素出發(fā)的,而且這些考慮一般只能用模糊語言來描述。然后通過模糊數(shù)學(xué)提供的方法進(jìn)行運(yùn)算,就能得出定量的綜合評價(jià)結(jié)果,從而為正確的決策提供依據(jù)。模糊綜合評價(jià)是一種從評價(jià)過程進(jìn)行模糊的運(yùn)算過程,通過對非線性的評價(jià)進(jìn)行量化綜合,從而得到可用的量化結(jié)果,使得評價(jià)的結(jié)果更加接近實(shí)際情況。

3 基于AHP的城市面對PM2.5污染脆弱性綜合模糊評判體系的構(gòu)建

本文采用AHP與模糊綜合評判相結(jié)合的方法,評估體系主要分為城市面對PM2.5污染脆弱性評價(jià)體系的AHP模型和多級(jí)模糊綜合評判模型兩個(gè)主要部分。

3.1 城市面對PM2.5污染脆弱性層次模型構(gòu)建

PM2.5的污染特種主要有:時(shí)間特征,空間特種,區(qū)域特征等,其主要來源有:二氧化硫的二次轉(zhuǎn)化,工業(yè)煙塵排放,工業(yè)粉塵排放,機(jī)動(dòng)車排放等。同時(shí)要參考總結(jié)的國際災(zāi)害、學(xué)界對弱性定義:(1)強(qiáng)調(diào)承災(zāi)體易于受到損害的性質(zhì)。(2)強(qiáng)調(diào)人類自身抵御災(zāi)害的狀態(tài)。(3)綜合定義。脆弱性是指人類、人類活動(dòng)及其場地的一種性質(zhì)或狀態(tài)。從脆弱性研究的角度來看,Cutter把脆弱性的研究分成三個(gè)主要類型:(1)對于脆弱性可以將其看作是暴露性;(2)將脆弱性理解成社會(huì)因素;(3)將暴露性與社會(huì)性在某些特定的領(lǐng)域或者區(qū)域結(jié)合在一起。參考以上研究內(nèi)容,在考慮城市環(huán)境、污染源、暴露性及城市自身的抵抗和恢復(fù)能力等方面,確定13個(gè)指標(biāo)參與評價(jià)。本文兼顧可操作性和可比性選取和制定了一套城市面對PM2.5污染脆弱性評價(jià)指標(biāo)體系(見表1)。

表1 評價(jià)指標(biāo)體系及其權(quán)重

目標(biāo)(A) 評價(jià)因素

(B) 權(quán)重 指標(biāo)(C) 權(quán)重

城市面對

PM2.5

污染的脆

弱性評價(jià)

指標(biāo)

自然因素 0.2797 年平均空氣質(zhì)量優(yōu)于或者等于2級(jí)的天數(shù)(C1) 0.2698

(B1) 年平均氣壓(C2) 0.1276

年平均降雨量(C3) 0.5462

年平均風(fēng)速(C4) 0.0564

人為因素 0.6267 年平均工業(yè)煙塵排放量(C5) 0.0617

(B2) 年平均二氧化硫排放量(C6) 0.1122

城市植被覆蓋率(C7) 0.0660

年平均機(jī)動(dòng)車數(shù)量(C8) 0.2568

年平均工業(yè)粉塵量(C9) 0.4231

可吸入顆粒物日均值(C10) 0.0802

預(yù)防恢復(fù) 0.0936 年平均廢氣處理費(fèi)用(C11) 0.7855

(B3) 居民醫(yī)療指數(shù)(C12) 0.1293

居民受高等教育指數(shù)(C13) 0.0852

3.2 AHP方法確定指標(biāo)權(quán)重

(1)針對問題建立相應(yīng)的層次結(jié)構(gòu)。

(2)構(gòu)造判斷矩陣:在完成了層次模型構(gòu)建之后,因此需要決策者參照上層準(zhǔn)則對下層準(zhǔn)則的相對重要性且依照1-9的標(biāo)度理論進(jìn)行判斷形成兩兩主觀判斷矩陣C。

(3)層次權(quán)重排序,導(dǎo)出權(quán)重集:

對于n階判斷矩陣C,按歸一化得=(cij),其中ij=cij/∑ni=1cij(i,j=1,2…n);計(jì)算=(1,2…n),其中i=∑nj=1ij;對歸一化,導(dǎo)出權(quán)重集W=(w1,w2…wn)。

(4)一致性檢驗(yàn):C.R.=C.I.R.I. ,C.I.=λmax-nn-1。

3.3 模糊多級(jí)評價(jià)模型

首先對一級(jí)指標(biāo)下的二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行綜合評判,在結(jié)合一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行模糊變換,最終得到各個(gè)子體系的二級(jí)模評判結(jié)果。具體步驟如下:

首先設(shè)立因素集合X={x1,x2,…xn},xi表示某評價(jià)對象的指標(biāo)因素,根據(jù)實(shí)際需要將評語劃分成為m個(gè)等級(jí),記為Y={y1,y2,…ym}。

(1)劃分因素集X。對于因素集X={x1,x2,…xn}劃分,即xi={xi1,xi2,…xiki},i=1,2,…n。xi中含有ki個(gè)因素。

(2)單因素評判。對于每個(gè)xi={xi1,xi2,…xiki},i=1,2,…n的ki個(gè)因素,按初始模型做綜合評判。設(shè)xi的因素重要程度模糊子集為Ai,xi的k個(gè)因素的總的評價(jià)矩陣為Ri,于是:其中Bi為xi的單因素評判。

Bi=Ai*Ri=(bi1,bi2,…bin),i=1,2,…n

(1)

(3)多因素綜合評判。多因素綜合評判結(jié)果:B=A*R,即因素X={x1,x2,…xn}的綜合評判結(jié)果。因素集X={x1,x2,…xn}的重要程度模糊子集為A,且A=(A1,A2,…An),則X的總得評價(jià)矩陣R為:

R=[B1,B2,…Bn]

(2)

4 評價(jià)結(jié)果及結(jié)果分析

4.1 城市面對PM2.5污染的脆弱性評價(jià)結(jié)果

首先利用AHP方法得到評價(jià)指標(biāo)權(quán)重,如表1所示。選取六個(gè)城市:北京,天津,重慶,合肥,蕪湖,馬鞍山的2011-2007的《統(tǒng)計(jì)年鑒》的數(shù)據(jù),根據(jù)這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)值進(jìn)行專家打分,結(jié)合表1中指標(biāo)權(quán)重值,計(jì)算這個(gè)六個(gè)城市的評價(jià)指標(biāo),再采用模糊評判法,構(gòu)造評價(jià)矩陣,進(jìn)行模糊評判。根據(jù)專家意見,將評價(jià)等級(jí)劃分為:極度脆弱,高度脆弱,中度脆弱,輕度脆弱四個(gè)等級(jí)。

下面以北京為例:根據(jù)AHP指標(biāo)權(quán)重和專家打分結(jié)果得到北京的一級(jí)指標(biāo)重要程度模糊集A,二級(jí)指重要程度模糊集B,和模糊判斷矩陣R。如下:

A={0.2797,0.6267,0.0936},B1={0.34,0.05,058,0.03},B2={0.06,0.12,0.02,0.42,0.26,0.12},B3={089,0.07,0.04}

R1=0.40.20.30.1

00.10.40.1

0.40.40.10.5

00.10.30.6 R2=00.30.40.3

0.10.40.40.1

00.10.50.4

0.60.30.20

0.50.30.20.1

0.10.30.40.2

R3=0.30.30.20.2

00.20.10.7

00.10.20.7

首先進(jìn)行單因素模糊評判,有式(1)可得,北京面對PM2.5污染的脆弱性因素二級(jí)指標(biāo)的模糊評價(jià):

W1=B1*R1,W2=B2*R2,W3=B3*R3,則W1=(0.368,0.308,0.189,0.135),W2=(0.406,0.308,0.266,0.088),W3=(0.267,0.285,0.193,0.255)

接下來進(jìn)行多因素模糊評判,由式(2)可得:W=(0382,0.305,0.273,0.117)

根據(jù)最大隸屬度原則,可知北京面對PM2.5污染的脆弱性為極度脆弱。同理可計(jì)算得出其余五個(gè)城市的脆弱性等級(jí),如表2所示。

表2 6個(gè)城市脆弱性等級(jí)

極度脆弱 高度脆弱 中度脆弱 輕度脆弱

北京 0.382361 0.305847 0.23763 0.116777

重慶 0.236911 0.342593 0.290731 0.139555

天津 0.376991 0.211417 0.252667 0.158923

合肥 0.221103 0.33882 0.300696 0.146933

蕪湖 0.176559 0.144521 0.304765 0.374155

馬鞍山 0.158768 0.254873 0.308361 0.278934

4.2 結(jié)果分析

根據(jù)PM2.5污染的特點(diǎn),引入能夠反映城市特點(diǎn)工業(yè)污染源和城市自身凈化污染的能力等指標(biāo)來評價(jià)脆弱性。這使得各個(gè)城市不同的發(fā)展程度之間具備可比性,而且此類人為因素正是城市面對PM2.5污染脆弱性評價(jià)的關(guān)鍵方面。脆弱性的分級(jí)體現(xiàn)了這幾個(gè)城市的脆弱性差別,針對計(jì)算結(jié)果,本文還對各個(gè)城市的脆弱性成因進(jìn)行了分析,并為將來的城市持續(xù)發(fā)展提供了對策建議(見表3)。

表3 各城市脆弱性成因及對策分析

等級(jí) 城市 脆弱性成因 發(fā)展對策

極度

脆弱

北京 北方城市,降雨量較少,風(fēng)沙天氣較多,導(dǎo)致可吸入污染物較多;機(jī)動(dòng)車數(shù)量巨大,大量的尾氣排放導(dǎo)致了空氣污染嚴(yán)重;工業(yè)排放的廢氣雖然不大,但是投入用于廢氣處理的費(fèi)用較少,增加了有害氣體直接進(jìn)入空氣的可能性。 嚴(yán)格控制機(jī)動(dòng)車車輛出行;加強(qiáng)對周邊環(huán)境進(jìn)行治理,減少沙塵天氣;加強(qiáng)對于工業(yè)廢氣的處理力度,鼓勵(lì)低能耗低排放的工業(yè);

天津 北方工業(yè)城市,不僅降雨少風(fēng)沙大,而且其工業(yè)發(fā)達(dá),導(dǎo)致二氧化硫,工業(yè)煙塵和粉塵的排放量都非常大,但投入用于廢氣處理的費(fèi)用也很大;城市森林覆蓋率低,導(dǎo)致了城市自身進(jìn)行空氣凈化的能力較弱;機(jī)動(dòng)車數(shù)量也較多。 加大城市綠化建設(shè)力度,更要防止周圍自然環(huán)境遭到破壞;不僅要對于傳統(tǒng)高排放高耗能工業(yè)的改革,還要調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式;對于機(jī)動(dòng)車數(shù)量實(shí)施控制。

高度

脆弱

重慶 西部城市,雨水多風(fēng)沙極少;但是其工業(yè)煙塵及二氧化硫排放均超過天津和北京等地;雖然投入處理工業(yè)廢氣的力度極大,但是同時(shí)由于其機(jī)動(dòng)車數(shù)量也多,且屬于山城,導(dǎo)致空氣流通不易,所以其脆弱性等級(jí)較高。 需要協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式和生態(tài)建設(shè)的關(guān)系,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí),從根本上建設(shè)工業(yè)廢氣的產(chǎn)生;加強(qiáng)公共交通建設(shè),減少機(jī)動(dòng)車排放。

合肥 中部城市,自然條件良好;合肥的工業(yè)廢氣排放及機(jī)動(dòng)車數(shù)量均屬于較多但是低于重慶,天津和北京,但是由于其森林覆蓋率低下,用于廢氣污染處理的費(fèi)用較少,同時(shí)醫(yī)療條件和人口素質(zhì)都低于以上城市,故脆弱性等級(jí)依然屬于較高范疇。 工業(yè)產(chǎn)業(yè)較弱,在找的新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)同時(shí)注重發(fā)展綠色行業(yè),有效的控制工業(yè)廢氣的排放;加大城市綠色建設(shè)和廢氣處理的力度;

中度

脆弱 馬鞍山 屬于中小城市,自然條件良好;工業(yè)較為發(fā)達(dá),故工業(yè)二氧化硫和粉塵排放量較多,且處理力度不如大中型城市;機(jī)動(dòng)車數(shù)量少;但是其醫(yī)療條件和人口素質(zhì)較低。 結(jié)合城市自身特點(diǎn),合理利用自身?xiàng)l件,加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展;同時(shí)加強(qiáng)教育和醫(yī)療。

輕度

脆弱 蕪湖 自然條件優(yōu)良的中小城市;工業(yè)一般發(fā)達(dá),故各類有害氣體排放較少;機(jī)動(dòng)車數(shù)量較少,且森林覆蓋率較高;但是和其他中小城市一樣,醫(yī)療和人口素質(zhì)較低。 發(fā)展?jié)摿Υ?,需要合理利用自身資源,防止出現(xiàn)犧牲環(huán)境換取經(jīng)濟(jì)利益的發(fā)展方式;提高人口素質(zhì)和醫(yī)療條件。

結(jié)論

本文通過AHP與綜合模糊評判相結(jié)合的方法,能夠較為準(zhǔn)確和客觀的評價(jià)城市面對PM2.5污染的脆弱性,并且充分的反映各個(gè)不同城市的脆弱性特點(diǎn)及其規(guī)律,為其今后的城市建設(shè)和污染治理提供建議。

但是由于影響城市面對PM2.5污染的脆弱性評價(jià)指標(biāo)有很多,而且層次分析法和模糊綜合評判法本身的局限性,仍然有待提高。同時(shí),本文中城市面對PM2.5脆弱性評價(jià)指標(biāo)體系有待進(jìn)一步完善。脆弱性的評價(jià)涉及各個(gè)方面,本文只選取了有代表性的三個(gè)方面和13個(gè)指標(biāo)。在實(shí)際評價(jià)中,仍然有很多因素起到影響。例如:地面揚(yáng)塵,城市未來規(guī)劃,城市應(yīng)急管理能力等等。如果想要得到更加準(zhǔn)確和完整的評價(jià)結(jié)果,就需要一個(gè)更加完善的指標(biāo)體系。

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篇10

循環(huán)經(jīng)濟(jì)作為一種新的經(jīng)濟(jì)模式是新形勢下世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢。資源循環(huán)利用最早在工業(yè)發(fā)達(dá)國家開始得到重視,典型的有1996年德國新編制的《循環(huán)經(jīng)濟(jì)和廢棄物管理法》和2000年日本頒布了《循環(huán)型社會(huì)形成推進(jìn)基本法》。美國作為循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的先行者,盡管目前還沒有制定全國性的循環(huán)經(jīng)濟(jì)法規(guī),其循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念主要通過《資源保護(hù)與回收法》、《國家能源政策法》、《國家環(huán)境政策法》、《污染防治法》和《清潔空氣法》等相關(guān)法律法規(guī)體現(xiàn)[2]。我國在2008年通過了《循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》,該法的實(shí)施極大地加快了我國循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐。齊建國指出循環(huán)經(jīng)濟(jì)的本質(zhì)是技術(shù)范式的革命,其技術(shù)主體主要是在傳統(tǒng)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的技術(shù)范式基礎(chǔ)上,增加反饋機(jī)制。嚴(yán)煒等人[4]認(rèn)為科學(xué)技術(shù)是循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)與手段,它不僅優(yōu)化循環(huán)經(jīng)濟(jì)的資源配置,而且是循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的加速器。在循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式下,杜世勛等人[5]指出企業(yè)必須在新的技術(shù)范式下圍繞減量化、再利用和資源化的原則來實(shí)施產(chǎn)品創(chuàng)新和工藝創(chuàng)新。鄭季良等人進(jìn)一步指出,創(chuàng)新能力是科技型小微企業(yè)生存和發(fā)展的關(guān)鍵,小微企業(yè)要轉(zhuǎn)變觀念,樹立綠色技術(shù)創(chuàng)新理念,培育綠色創(chuàng)新文化,開展協(xié)同創(chuàng)新。綜上分析可知,科學(xué)技術(shù)是促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的“減量化、再利用、資源化”目標(biāo),必須大力發(fā)展能源高效利用技術(shù)、清潔生產(chǎn)技術(shù)、資源回收及再利用技術(shù)、替代技術(shù)、污染治理技術(shù)和預(yù)防污染技術(shù)等。探求這些科學(xué)技術(shù)對循環(huán)經(jīng)濟(jì)的影響,發(fā)現(xiàn)不同技術(shù)在循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的共性和個(gè)性問題,對于了解循環(huán)經(jīng)濟(jì)中科技的動(dòng)力機(jī)制作用具有重要的實(shí)際意義。本文將結(jié)合近十年來我國在能源利用、工業(yè)固體廢物產(chǎn)生及處理、工業(yè)廢氣中主要污染物排放量和工業(yè)廢水及其主要污染物排放量的變化情況,并從中探求科技在其中的動(dòng)力作用,最終構(gòu)建出科技對循環(huán)經(jīng)濟(jì)的動(dòng)力機(jī)制作用。

2.我國資源的循環(huán)利用

2.1能源利用

近十年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展,我國國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)由2004年的159,878.34億元增加至2013年的568,845.21億元,增加了3.56倍。在經(jīng)濟(jì)取得巨大進(jìn)步的同時(shí),伴隨著各種能源的消費(fèi)量也逐年增加,我國能源利用率較低,總體能源利用率為33%左右,比發(fā)達(dá)國家約低10個(gè)百分點(diǎn)[8]。根據(jù)我國統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明:2004-2013年度,我國能源消費(fèi)量總量逐年增加,如圖1所示,由2004年的213,455.99萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤增加至2013年的375,000.00萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,增加了1.76倍。從我國GDP的增量與能源消費(fèi)總量的增量速度相比可以看出,我國單位GDP的能源利用率在不斷提高。盡管如此,我國能源利用仍面臨著以下挑戰(zhàn):首先應(yīng)對氣候變化和節(jié)能減排的形勢下必須提高能量的利用率;其次,在相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)以煤為主的能源結(jié)構(gòu)和石油的不可替代性;最后,化石能源供應(yīng)短缺和原油劣質(zhì)化趨勢日趨嚴(yán)重?;诖耍梢詮膬蓷l途徑提高能源的利用率的問題,首先減少能源的開采和運(yùn)輸方面的能源浪費(fèi)、改進(jìn)現(xiàn)有能源利用工藝,提高能源利用率;其次開發(fā)新能源的利用技術(shù),如太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、風(fēng)能和海洋能等的利用技術(shù)。

2.2工業(yè)固體廢物產(chǎn)生及處理情況

根據(jù)我國2010至2012年環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)[10-12]的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以得到近十多年來我國一般工業(yè)固體廢物產(chǎn)生及處理情況。我國工業(yè)固體廢物產(chǎn)生及處理的情況總體呈現(xiàn)以下特點(diǎn):固體廢棄物產(chǎn)生量逐年增大,大宗固體廢棄物所占比例大。2001年度工業(yè)固體廢物的產(chǎn)生量為88746萬噸,2012年度工業(yè)固體廢物的產(chǎn)生量為329044萬噸,工業(yè)固廢的產(chǎn)生量十年間增長了3.7倍。在每年的工業(yè)固體廢棄物中,各類大宗工業(yè)固體廢物所占比例大,以2012年為例,根據(jù)2012年的環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)可知全國一般工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量32.9億噸,其中尾礦產(chǎn)生量為11.0億噸,占全國總產(chǎn)量的33.4%;粉煤灰4.6億噸,占14.0%;煤矸石3.7億噸,占11.2%;冶煉廢渣3.5億噸,占10.7%。實(shí)施工業(yè)固體廢棄物尤其是大宗固體廢棄物的綜合利用對于推動(dòng)我國循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的戰(zhàn)略目標(biāo)具有重要意義。固體廢棄物綜合利用規(guī)模逐步擴(kuò)大,排放量逐年減小。依托循環(huán)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,開發(fā)了一批低成本、規(guī)模化、經(jīng)濟(jì)效益好的固廢綜合利用技術(shù)與裝備,如高鋁粉煤灰提取氧化鋁多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)、磷石膏生產(chǎn)硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥技術(shù)、尾礦生產(chǎn)加氣混凝土技術(shù)等1,000多項(xiàng)技術(shù)獲得國家發(fā)明專利授權(quán),隨著循環(huán)科學(xué)技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,我國工業(yè)固體廢棄物的綜合利用量得到了顯著提高。從環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)可以看出,全國工業(yè)固體廢棄物綜合利用量逐年增大,2001年度工業(yè)固體廢物的綜合利用量為47290萬噸、排放量為2894萬噸,2012年度工業(yè)固體廢物的綜合利用量為202462萬噸、排放量為144萬噸,工業(yè)固廢的綜合利用率十年間增長了4.28倍,而工業(yè)固廢的排放量減小為原來的5%,解決該現(xiàn)象就必須著眼于提高工業(yè)固廢的綜合利用水平,同時(shí)開發(fā)先進(jìn)的工業(yè)固廢資源化利用技術(shù)。

2.3我國工業(yè)廢氣中主要污染物排放量

根據(jù)我國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)[10-12]的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以得到近十多年來我國工業(yè)廢氣中主要污染物的排放情況。我國工業(yè)廢氣中煙(粉)塵量2001年至2005年這段期間內(nèi)排放量變化不大,維持在1745-1870萬噸范圍內(nèi);在2005年至2012年時(shí)間段內(nèi),煙(粉)塵量得到了有效控制,排放量逐漸減小,其中2012年度的煙(粉)塵量降低至1029萬噸。我國從2006年開始計(jì)量工業(yè)廢氣中氮氧化物的排放量,從表1可以看出氮氧化物的排放量總體呈現(xiàn)增大趨勢,在2006年氮氧化物的排放量為1136萬噸,而在2012年氮氧化物的排放量增大至1658.1萬噸,增加了1.46倍。另外,結(jié)合統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出,工業(yè)廢氣中二氧化硫的排放量則呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,這主要是因?yàn)閲医┠陙砑哟罅嗣摿蝽?xiàng)目的開發(fā)和投入,大量的脫硫設(shè)備在工程項(xiàng)目中得到應(yīng)用,有效地降低了二氧化硫的排放量。

2.4我國工業(yè)廢水及其主要污染物排放量

根據(jù)我國2010至2012年環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)的結(jié)果可以得到近十多年來我國工業(yè)廢水中主要污染物的排放情況。在2001年至2005年度,我國廢水排放量由202.7億噸逐漸增加243.1億噸,增加了20%,2005年至2012年度,我國廢水排放量由243.1億噸逐漸減小至221.6億噸,減少了9%。氨氮的排放量呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢,其2012年的排放量僅為2001年排放量的64%?;瘜W(xué)需氧量排放量總體呈現(xiàn)減小的趨勢,其2012年的排放量僅為2001年排放量的56%。治理廢水取得了一定的成效,但要對廢水及其污染物的排放進(jìn)行根治,還需要加快先進(jìn)新技術(shù)和新設(shè)備的推廣和應(yīng)用。綜上所述,從近十年來我國資源循環(huán)利用的情況來看,要從根本上遏制我國污染情況,變廢為寶,必須大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。而循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必須從發(fā)展能源高效利用技術(shù)、資源回收及再利用技術(shù)、污染治理技術(shù)和預(yù)防污染等技術(shù)入手,通過探求循環(huán)經(jīng)濟(jì)內(nèi)在的科技動(dòng)力機(jī)制作用,才能從根本上促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

3.科技動(dòng)力機(jī)制作用

循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)是保護(hù)日益減少的自然資源,提高資源的利用率,在人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)化配置。因此,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)本質(zhì)上是大力發(fā)展先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),從而提高資源的利用率、減少生產(chǎn)過程能源的損耗和污染物的排放,并最終實(shí)現(xiàn)廢物的資源化利用。本文根據(jù)近十多年來的我國在能源利用率、工業(yè)固體廢棄物的綜合利用、工業(yè)廢氣和廢水的治理等方面的發(fā)展現(xiàn)狀,探討循環(huán)經(jīng)濟(jì)中科學(xué)技術(shù)動(dòng)力作用,并在此基礎(chǔ)上針對我國目前現(xiàn)階段的發(fā)展現(xiàn)狀,提出相應(yīng)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)支撐體系。

3.1循環(huán)科技發(fā)展的內(nèi)在機(jī)制

傳統(tǒng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是一把雙刃劍,一方面給人類的生產(chǎn)和生活帶來了極大的便利,另一方面也給人類社會(huì)帶來環(huán)境污染、資源過度開采和生態(tài)破壞等諸多問題。如何在利用科學(xué)技術(shù)帶來便利的同時(shí)避免科學(xué)技術(shù)帶來的環(huán)境和生態(tài)問題是目前循環(huán)科學(xué)技術(shù)提出的背景。傳統(tǒng)科學(xué)技術(shù)體現(xiàn)在生產(chǎn)過程中主要追求單個(gè)過程的最優(yōu)化以及更快更好地取得經(jīng)濟(jì)效益,在生產(chǎn)工藝的運(yùn)行模式以“原料-產(chǎn)品-廢料”為主,這種生產(chǎn)方式最終帶來的是以一種高消耗、高污染為代價(jià)的一種不可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)增長方式[13]。循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式目前典型的有杜邦模式、生態(tài)工業(yè)園區(qū)模式和德國DSD模式等,其運(yùn)行模式主要特點(diǎn)是“資源-產(chǎn)品-再生資源”,這就要求循環(huán)經(jīng)濟(jì)科技以資源的再生、循環(huán)利用和無害處理為發(fā)展方向,在傳統(tǒng)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的線性技術(shù)范式基礎(chǔ)上,增加反饋機(jī)制[14]。因此,通過了解循環(huán)技術(shù)發(fā)展的內(nèi)在機(jī)制,對進(jìn)一步提高循環(huán)科技水平具有重要的實(shí)際意義。圖1為循環(huán)科技發(fā)展的內(nèi)在機(jī)制流程圖。從圖中可以看出,在對現(xiàn)有的或者是新建的生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式改造時(shí),首先需要在傳統(tǒng)的科技基礎(chǔ)上進(jìn)行循環(huán)科學(xué)技術(shù)攻關(guān),主要包含了基礎(chǔ)科學(xué)研究和應(yīng)用科學(xué)研究。研究的方向主要包含了提高原料資源的利用率、廢物的循環(huán)再利用和無害處理技術(shù)等。在整個(gè)研發(fā)過程中,科研人員和科研經(jīng)費(fèi)則作為整個(gè)科技攻關(guān)提供人員和經(jīng)費(fèi)保證。通過對循環(huán)技術(shù)的基礎(chǔ)和應(yīng)用科學(xué)問題進(jìn)行研究,探索循環(huán)科學(xué)技術(shù)中固有的發(fā)展規(guī)律,獲得科學(xué)新發(fā)現(xiàn),在此基礎(chǔ)上,提出新的技術(shù)發(fā)明和創(chuàng)新。當(dāng)然有時(shí)候新的技術(shù)發(fā)明也可以直接從實(shí)踐研究中直接獲得??偟膩碚f,技術(shù)發(fā)明和創(chuàng)新是發(fā)展循環(huán)科學(xué)技術(shù)的關(guān)鍵,基礎(chǔ)科學(xué)研究和應(yīng)用科學(xué)研究為技術(shù)的發(fā)明和創(chuàng)新提供了必要條件。伴隨著技術(shù)發(fā)明的不斷完善,更有效率的新技術(shù)得到了開發(fā),新技術(shù)可以是減量化技術(shù)、再利用技術(shù)或者資源化技術(shù)中任意一種或是幾種技術(shù)的綜合。新技術(shù)在企業(yè)主體內(nèi)部經(jīng)過小試實(shí)驗(yàn)、中試實(shí)驗(yàn)和規(guī)模化應(yīng)用,得到充分實(shí)踐證明,制定相關(guān)行業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn),從而在全行業(yè)中進(jìn)行大規(guī)模的推廣使用。隨著新形勢的變化,具體的推廣條件發(fā)生變化,開發(fā)的技術(shù)已不能完全適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展需要,這時(shí)整個(gè)循環(huán)科技重啟反饋機(jī)制,在新形勢下重新進(jìn)行循環(huán)科學(xué)技術(shù)的攻關(guān)。

3.2循環(huán)科技支撐體系

循環(huán)科技支撐體系主要包括軟件支撐和硬件支撐兩方面。通過構(gòu)建循環(huán)科技的軟、硬件支撐體系,全面促進(jìn)減量化技術(shù)、再利用技術(shù)和資源化技術(shù)的發(fā)展。軟件支撐方面主要包含了政策導(dǎo)向和研發(fā)機(jī)構(gòu)支持兩個(gè)部分。政策導(dǎo)向可以通過制定和完善相關(guān)法律、法規(guī)以及實(shí)行國家政策支持和獎(jiǎng)勵(lì)等措施來實(shí)現(xiàn);研發(fā)機(jī)構(gòu)支持主要通過整合生產(chǎn)企業(yè)、科研院所和高校的科研資源進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新,突破現(xiàn)有技術(shù)瓶頸,實(shí)現(xiàn)資源的高效利用和循環(huán)利用。硬件支撐方面主要是根據(jù)行業(yè)特點(diǎn),構(gòu)建各行業(yè)循環(huán)體系。在能源利用方面,提高現(xiàn)有工藝能源利用效率、發(fā)展節(jié)能技術(shù)以及開發(fā)新能源技術(shù)等。在工業(yè)固體廢棄物綜合利用方面,開發(fā)固體廢棄物利用的無害化和資源化技術(shù),提高高附加值的綜合利用技術(shù)水平,擴(kuò)大固體廢棄物綜合利用產(chǎn)業(yè)化規(guī)模。工業(yè)廢氣排放控制技術(shù)方面,進(jìn)一步開展脫硫技術(shù)、脫硝技術(shù)、除塵技術(shù)和綜合防治技術(shù)等,研發(fā)新裝置和新裝備,減少廢氣污染物的排放量。在廢水治理技術(shù)方面,重點(diǎn)突破工業(yè)廢水、制漿造紙廢水、化工廢水和重金屬廢水等處理及再生利用技術(shù)的研發(fā),開展低成本、高效的廢水循環(huán)利用技術(shù)。

4.結(jié)語