基于污染治理投入度指數(shù)的工業(yè)廢氣排放與治理投資關(guān)系

董小林，楊夢(mèng)瑤

（1．長(zhǎng)安大學(xué) 環(huán)境經(jīng)濟(jì)與管理研究所，陜西 西安 710064；2．長(zhǎng)安大學(xué) 政治與行政學(xué)院，陜西 西安 710064）

0 引 言

中國(guó)是一個(gè)疆域廣闊的國(guó)家，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、環(huán)境資源承載能力等在不同區(qū)域存在著很大差異。經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及工業(yè)化程度的不斷提高，使得工業(yè)污染物的產(chǎn)生與排放日趨嚴(yán)重，治理工業(yè)污染物日趨緊迫。工業(yè)是中國(guó)污染物排放的主體，因此降低工業(yè)污染物排放強(qiáng)度，加大治理工業(yè)污染物力度是中國(guó)環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)，也是工業(yè)現(xiàn)代化的必然要求。工業(yè)污染是指工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所形成的廢氣、廢水和固體排放物等對(duì)環(huán)境造成的污染。工業(yè)廢氣是工業(yè)污染的主要組成之一，隨著工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，越來(lái)越多的資源被開(kāi)發(fā)利用，資源消耗速率開(kāi)始超過(guò)資源的再生速率，產(chǎn)生的廢棄物數(shù)量大幅增加，導(dǎo)致工業(yè)廢氣排放量及其增長(zhǎng)率持續(xù)上升［1］。工業(yè)廢氣中含有多種污染物，工業(yè)廢氣排放量的增加成為破壞空氣質(zhì)量的重要因素［2］。全面建設(shè)小康社會(huì)的目標(biāo)之一是要在2020年基本實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，因此降低工業(yè)污染物排放強(qiáng)度、有效治理工業(yè)污染物是中國(guó)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和環(huán)境友好型社會(huì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

筆者以工業(yè)廢氣污染物排放與治理投資關(guān)系為重點(diǎn)，提出污染治理投入度指數(shù)（PCII）；并根據(jù)《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》，以中國(guó)31個(gè)省市自治區(qū)為研究對(duì)象，針對(duì)工業(yè)廢氣中的SO2和煙（粉）塵，統(tǒng)計(jì)其排放量，并計(jì)算對(duì)應(yīng)的PCII值；最后，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行對(duì)比分析。

1 工業(yè)污染物排放分析

1．1 工業(yè)污染物組成

工業(yè)污染物是中國(guó)污染物排放的主體。工業(yè)污染物排放主要是由工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的“三廢”及各種噪音產(chǎn)生的，可分為工業(yè)廢水、工業(yè)廢氣、工業(yè)固體廢物和工業(yè)噪聲等。

工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水、污水和廢液，其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品以及生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染物。工業(yè)廢水排放量約占總廢水量的2／3，主要指用于洗滌產(chǎn)品、冷卻設(shè)備、產(chǎn)生蒸汽輸送廢物和作為生產(chǎn)原料以及稀釋等方面的廢水［3］。隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，中國(guó)水污染加重，污染源主要來(lái)自工業(yè)發(fā)展超標(biāo)排放的工業(yè)廢水和大量未經(jīng)處理直接進(jìn)入水體的生活污水［4］。工業(yè)廢水處理經(jīng)過(guò)100多年的大量試驗(yàn)研究和生產(chǎn)實(shí)踐，取得了一些成效，但由于許多工業(yè)廢水成分復(fù)雜，性質(zhì)多變，仍有一些技術(shù)問(wèn)題沒(méi)有完全解決。

工業(yè)廢氣是指企業(yè)廠區(qū)內(nèi)燃料燃燒和生產(chǎn)工藝過(guò)程中產(chǎn)生的各種排入空氣的含有污染物氣體的總稱。這些廢氣有SO2、CO、硫酸（霧）、煙塵及生產(chǎn)性粉塵等。工業(yè)廢氣排入大氣會(huì)污染空氣，這些物質(zhì)通過(guò)不同途徑進(jìn)入人體內(nèi)，有的直接產(chǎn)生危害，有的還有蓄積作用，嚴(yán)重危害人體健康。在《全國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)公報(bào)》和《中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》中，統(tǒng)計(jì)的工業(yè)廢氣主要污染物有SO2、煙塵及粉塵等。

工業(yè)固體廢物是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排入環(huán)境的各種廢渣、粉塵及其他廢物，分為一般工業(yè)固體廢物和有害工業(yè)固體廢物。工業(yè)固體廢物數(shù)量龐大，種類繁多，成分復(fù)雜，處理困難。工業(yè)固體廢物的堆存占用大量土地，并對(duì)空氣、地表水和地下水產(chǎn)生二次污染。削減工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量是中國(guó)污染物排放總量控制的重要任務(wù)之一。一些工業(yè)固體廢物經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)墓に囂幚?，可成為工業(yè)原料或能源，較工業(yè)廢水、工業(yè)廢氣容易實(shí)現(xiàn)資源化。

工業(yè)噪聲是指工廠在生產(chǎn)過(guò)程中由于機(jī)械震動(dòng)、摩擦撞擊及氣流擾動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。工業(yè)噪聲聲源多而分散，類型比較復(fù)雜，因生產(chǎn)的連續(xù)性導(dǎo)致聲源也較難識(shí)別，治理起來(lái)相當(dāng)困難。

1．2 工業(yè)廢氣排放分析

工業(yè)廢氣排放量是指企業(yè)廠區(qū)內(nèi)燃料燃燒和生產(chǎn)工藝過(guò)程中產(chǎn)生的各種排入大氣的含有污染物氣體的總量［5］。工業(yè)廢氣排放量測(cè)算方法為燃料燃燒過(guò)程中的廢氣排放量與生產(chǎn)工藝過(guò)程中的廢氣排放量的加和。

中國(guó)屬于煤炭型污染比較嚴(yán)重的國(guó)家，燃煤型能源結(jié)構(gòu)導(dǎo)致SO2、煙塵、粉塵和氮氧化物進(jìn)入大氣，成為大氣污染嚴(yán)重的主要原因［6］。根據(jù)《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》，2008～2011年中國(guó)工業(yè)SO2、工業(yè)煙塵、工業(yè)粉塵的排放量以及工業(yè)煙（粉）塵排放總量（工業(yè)煙塵排放量與工業(yè)粉塵排放量的加和）見(jiàn)表1。

根據(jù)表1可知：中國(guó)工業(yè)SO2排放量遠(yuǎn)大于工業(yè)煙塵、工業(yè)粉塵的排放量，也大于工業(yè)煙（粉）塵排放總量；中國(guó)工業(yè)煙塵排放總量略大于工業(yè)粉塵；中國(guó)工業(yè)SO2、工業(yè)煙塵、工業(yè)粉塵的排放量及工業(yè)煙（粉）塵排放總量在2008～2010年逐年小幅下降，但到2011年工業(yè)SO2與工業(yè)煙（粉）塵排放總量有所上升。

總體來(lái)說(shuō)，中國(guó)工業(yè)廢氣排放量隨著工業(yè)化程度的提高而上升，而不曾出現(xiàn)顯著的下降趨勢(shì)。中國(guó)大多數(shù)地區(qū)工業(yè)廢氣排放量和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系在工業(yè)化過(guò)程中還沒(méi)有出現(xiàn)明顯拐點(diǎn)，說(shuō)明環(huán)境污染治理明顯滯后于工業(yè)化進(jìn)程［7］。

表1 2008～2011年中國(guó)工業(yè)廢氣排放量Tab．1 Industrial Waste Gas Emission in China from 2008to 2011

2 污染治理投入度指數(shù)的提出

2．1 污染治理投入度指數(shù)的概念

由于經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的綜合體，所以采用科學(xué)實(shí)用的分析指數(shù)和指標(biāo)，對(duì)于客觀評(píng)價(jià)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展很重要［8－14］。污染治理投入度 指 數(shù) （Polluntion Control Investment Index，PCII），是反映經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境發(fā)展?fàn)顩r、表征環(huán)境污染治理力度的指標(biāo)。PCII值是指一定時(shí)期內(nèi)一個(gè)國(guó)家（地區(qū)）治理單位污染物排放量所投入的資金。PCII值的表達(dá)式為

式中：IPCII為PCII值；M為污染治理投資；D為污染物排放量。

2．2 污染治理投入度指數(shù)的應(yīng)用

污染物治理投入度指數(shù)是一個(gè)綜合型指數(shù)，是治理單位污染物投資所產(chǎn)生的水、氣、聲、固等污染物排放量的加權(quán)綜合指數(shù)。其表達(dá)式為

式中：IPCII－W為廢水的 PCII值；IPCII－G為 廢 氣 的 PCII值；IPCII－N為 噪 聲 的 PCII值；IPCII－S為 固 體 廢 物 的PCII值。

PCII值的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)：PCII值愈大，說(shuō)明污染治理投入力度愈大；反之，說(shuō)明污染治理投入力度愈小。在《全國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)公報(bào)》和《全國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》中，工業(yè)廢氣主要污染物統(tǒng)計(jì)指標(biāo)中有工業(yè)SO2排放量、工業(yè)煙塵排放量、工業(yè)粉塵排放量以及工業(yè)煙（粉）塵排放總量。工業(yè)廢氣主要污染物排放總量為工業(yè)SO2與工業(yè)煙（粉）塵排放總量的加和。其對(duì)應(yīng)表達(dá)式為

式中：IPCII－SO2為工業(yè)SO2的PCII值，即治理單位工業(yè)SO2的投資；IPCII－SD為工業(yè)煙（粉）塵的PCII值，即治理單位工業(yè)煙（粉）塵的投資；IPCII－T為工業(yè)廢氣中主要污染物的PCII值；MG為治理工業(yè)廢氣投資；DSO2為工業(yè)SO2排放量；DSD為工業(yè)煙（粉）塵排放總量；DT為工業(yè)SO2排放量與工業(yè)煙（粉）塵排放總量的加和。

需要說(shuō)明的是，統(tǒng)計(jì)資料給出的是治理工業(yè)廢氣投資，沒(méi)有細(xì)分為治理各種污染物的投資，因此在PCII值的計(jì)算中均使用治理工業(yè)廢氣投資，這不影響分析過(guò)程和基本結(jié)論。

3 污染物排放與治理投入分析

3．1 工業(yè)廢氣排放與治理投入狀況

本研究選取中國(guó)31個(gè)省市自治區(qū)作為研究對(duì)象。根據(jù)2012年《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》，歸納出2011年各省市自治區(qū)工業(yè)SO2排放量、工業(yè)煙（粉）塵排放總量、治理工業(yè)廢氣投資總額，工業(yè)廢氣主要污染物排放總量，運(yùn)用式（3）～（5）計(jì)算IPCII－SO2、IPCII－SD、IPCII－T，結(jié)果見(jiàn)表2。

3．2 工業(yè)SO2排放量和煙（粉）塵排放總量

根據(jù)表2中2011年中國(guó)工業(yè)SO2排放量，計(jì)算出2011年各地區(qū)工業(yè)SO2排放量平均值為65．1×104t；再根據(jù)中國(guó)工業(yè)煙（粉）塵排放總量，計(jì)算出各地區(qū)工業(yè)煙（粉）塵排放量平均值為35．5×104t。2011年，31個(gè)省市自治區(qū)中工業(yè)SO2排放量最低是西藏，為0．1×104t；最高為山東，排放量為162．9×104t。其中有19個(gè)省市自治區(qū)的工業(yè)SO2排放量低于平均值，12個(gè)省市自治區(qū)的工業(yè)SO2排放量高于平均值。其次，31個(gè)省市自治區(qū)中工業(yè)煙（粉）塵排放總量最低的是西藏，為0．4×104t；最高為河北，排放總量為122．4×104t。其中有16個(gè)省市自治區(qū)的工業(yè)煙（粉）塵排放總量低于平均值，15個(gè)省市自治區(qū)的工業(yè)煙（粉）塵排放總量高于或等于平均值。

工業(yè)SO2排放量和煙（粉）塵排放總量均低于平均值的省市自治區(qū)有西藏、海南、北京、青海、上海、天津、寧夏、湖南、廣西、湖北、福建、貴州。其中，西藏、青海、寧夏、廣西、貴州地處中國(guó)西部地區(qū)，人口比較少，第二產(chǎn)業(yè)所占比重不大，從而造成工業(yè)SO2排放量和工業(yè)煙（粉）塵排放總量較低。

表2 2011年各地區(qū)工業(yè)廢氣排放與治理投入狀況Tab．2 Industrial Waste Gas Emission and Control Investment in Different Regions in 2011

3．3 污染物排放總量與治理工業(yè)廢氣投資的關(guān)系

圖1顯示了31個(gè)省市自治區(qū)工業(yè)SO2排放量、工業(yè)煙（粉）塵排放總量以及治理工業(yè)廢氣投資總額三者之間呈現(xiàn)的曲線關(guān)系。由圖1可以看出：31個(gè)省市自治區(qū)治理工業(yè)廢氣投資總額按照從低到高的順序進(jìn)行排列，對(duì)應(yīng)的工業(yè)SO2排放量普遍大于工業(yè)煙（粉）塵排放總量；重慶、青海、江西、寧夏、安徽、湖南、廣西、吉林、湖北、遼寧、陜西、新疆、山西以及河北等省市自治區(qū)的工業(yè)SO2排放量大于工業(yè)煙（粉）塵排放總量，但二者曲線均高于治理工業(yè)廢氣投資，說(shuō)明這些地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏向重工業(yè)，煤炭、石油資源豐富；西藏、北京、海南、天津、上海、福建、黑龍江、內(nèi)蒙古等省市自治區(qū)的工業(yè)SO2排放量和工業(yè)煙（粉）塵排放總量曲線均低于治理工業(yè)廢氣投資，說(shuō)明這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不偏向重工業(yè)?？傮w來(lái)看，31個(gè)省市自治區(qū)的治理工業(yè)廢氣投資總體隨工業(yè)SO2排放量和工業(yè)煙（粉）塵排放總量的增加而波動(dòng)上升，同時(shí)2條排放量曲線的波動(dòng)也很明顯。

3．4 PCII值與治理工業(yè)廢氣投資的關(guān)系

圖2顯示了各省市自治區(qū)治理工業(yè)廢氣投資與IPCII－SO2、IPCII－SD的關(guān)系。從圖2可以看出：31個(gè)省市自治區(qū)治理工業(yè)廢氣投資總額按照從低到高的順序進(jìn)行排列，對(duì)應(yīng)的IPCII－SD曲線普遍高于IPCII－SO2，說(shuō)明工業(yè)煙（粉）塵排放總量小于工業(yè)SO2排放量，也表明治理工業(yè)煙（粉）塵的投資效果更高些；治理工業(yè)廢 氣投 資 與 對(duì) 應(yīng) 的IPCII－SO2、IPCII－SD總 體 呈 正 相 關(guān) 關(guān)系；IPCII－SO2、IPCII－SD曲線的波動(dòng)很明顯，主要因?yàn)楦魇∈凶灾螀^(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、社會(huì)結(jié)構(gòu)狀況、資源利用狀況等差異較大。由圖1、2可知，工業(yè)SO2排放量與工業(yè)煙（粉）塵排放總量曲線在福建、甘肅處出現(xiàn)拐點(diǎn)，處于較低點(diǎn)，但相應(yīng)的IPCII－SO2、IPCII－SD比其他地區(qū)高。

圖1 工業(yè)廢氣排放量與治理投資的關(guān)系Fig．1 Relationships Between Industrial Waste Gas Emission and Control Investment

圖2 治理投資與對(duì)應(yīng)污染治理投入度指數(shù)的關(guān)系Fig．2 Relationships Between Control Investment and Corresponding Pollution Control Investment Index

4 結(jié) 語(yǔ)

（1）中國(guó)工業(yè)廢氣排放量隨著工業(yè)化程度的提高而上升，沒(méi)有出現(xiàn)顯著的下降趨勢(shì)，說(shuō)明環(huán)境污染的治理滯后于工業(yè)化的進(jìn)程。

（2）提出污染治理投入度指數(shù)（PCII），用于反映經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境發(fā)展?fàn)顩r，表征環(huán)境污染治理力度。PCII值愈大，說(shuō)明污染治理投入力度愈大；反之，說(shuō)明污染治理投入力度愈小。

（3）工業(yè)SO2排放量普遍大于工業(yè)煙（粉）塵排放總量，治理工業(yè)煙（粉）塵的投入度大于治理工業(yè)SO2的投入度；31個(gè)省市自治區(qū)的污染治理投入度指數(shù)曲線總體隨治理工業(yè)廢氣投資的增加而波動(dòng)上升；治理工業(yè)廢氣 投資與對(duì)應(yīng)的IPCII－SO2、IPCII－SD總 體呈正相關(guān)關(guān)系，但污染治理投入度指數(shù)曲線的波動(dòng)很明顯，說(shuō)明一些地區(qū)治理工業(yè)廢氣投資不夠或分配不均衡。

（4）中國(guó)環(huán)境污染治理投資中的工業(yè)污染治理項(xiàng)目投資額所占比例較少，而且逐年下降，遠(yuǎn)低于“三同時(shí)”項(xiàng)目環(huán)保工程投資額和城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資，這也是導(dǎo)致工業(yè)污染狀況不容樂(lè)觀的主要原因之一。因此，應(yīng)提高工業(yè)污染治理項(xiàng)目投資，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，提高投資利用率，降低工業(yè)污染物排放強(qiáng)度。

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