全國(guó)行業(yè)COD和TN污染物產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)體系研究?

梁生康, 王淑萍, 張艷軍, 李克強(qiáng), 李雁賓, 楊燕群, 王修林

(1.中國(guó)海洋大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，山東 青島 266100； 2.中國(guó)海洋大學(xué)海洋化學(xué)理論與工程技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266100)

隨著產(chǎn)業(yè)和人口快速增加，自1970年代末中國(guó)陸源污染物產(chǎn)污數(shù)量逐年增加，結(jié)果造成陸海水環(huán)境質(zhì)量逐步惡化，到目前已對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展形成緊乃至剛性約束，亟需加大源頭治理的力度[1]。源頭治理是陸源污染物減排的核心技術(shù)措施，不僅可直接減少產(chǎn)污超壓污染源，而且也間接降低公共污水處理系統(tǒng)建設(shè)和流域環(huán)境綜合整治等壓力[2]。陸源污染物產(chǎn)污數(shù)量是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的副產(chǎn)品，不僅取決于產(chǎn)業(yè)和人口等污染源規(guī)模，而且也取決于產(chǎn)業(yè)結(jié)果和不同行業(yè)污染源產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)[3]。其中，產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)指不同產(chǎn)/行業(yè)單位產(chǎn)品或單位產(chǎn)值所產(chǎn)生的污染物，它反映了新創(chuàng)作的單位經(jīng)濟(jì)價(jià)值的環(huán)境負(fù)荷的大小，也間接反映了經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)技術(shù)水平的高低和污染物治理能力的大小，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展所造成的環(huán)境污染程度的重要指標(biāo)，也是指導(dǎo)產(chǎn)/行業(yè)準(zhǔn)入的重要標(biāo)準(zhǔn)[4]。陸海水環(huán)境質(zhì)量影響要素解析結(jié)果表明，在源頭治理中，降低污染源產(chǎn)強(qiáng)不僅比減少規(guī)?？尚校腋佑行5]。實(shí)際上，污染源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入制度是環(huán)保等部門依法履行環(huán)境監(jiān)管職責(zé)，也是倒逼產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要手段[6]。

中國(guó)污染源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入制度始于1989年《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》，特別是2002年《中華人民共和國(guó)清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》(下面簡(jiǎn)稱《清潔生產(chǎn)法》)的頒布實(shí)施。根據(jù)《清潔生產(chǎn)法》，陸源污染物產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)是清潔生產(chǎn)6類定量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的核心指標(biāo)，自2001年開始，環(huán)境保護(hù)部相繼頒布了一批重點(diǎn)行業(yè)的污染源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)。對(duì)于陸源化學(xué)耗氧量(COD)和總氮(TN)污染物行業(yè)小類污染源，包括了鋼鐵、機(jī)械、玻璃、印染、啤酒、氮肥等20多個(gè)重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)和畜禽養(yǎng)殖1個(gè)重點(diǎn)農(nóng)業(yè)行業(yè)，合計(jì)只占國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)小類的6.4%[7]。當(dāng)前，中國(guó)正處在推進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與陸海生態(tài)環(huán)境相和諧的可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵階段，源頭治理與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)之間的脫節(jié)依然嚴(yán)重，亟需建立完善行業(yè)小類污染源全覆蓋的產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入制度[6]。這不僅需要行業(yè)小類污染源全覆蓋且取值簡(jiǎn)便的產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)等級(jí)劃分表，而且也需要產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)的量化標(biāo)定方法[6]。

行業(yè)(亞)小類污染源產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)列表既是產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)等級(jí)劃分，也是產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)量化標(biāo)定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。按照生產(chǎn)原料、工藝、規(guī)模和廢水處理等污染源同質(zhì)性，行業(yè)(亞)小類污染源產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)研究始于污染源產(chǎn)污數(shù)量核算[8-9]。1995年世界銀行發(fā)展和政策研究署在國(guó)際上首次發(fā)布了歸屬80余個(gè)制造業(yè)的1 500余個(gè)產(chǎn)品的生化耗氧量(BOD)產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)等(“世行IPPS產(chǎn)強(qiáng)列表”)，目前已在50余個(gè)國(guó)家廣泛應(yīng)用[9-12]。2007年中國(guó)首次發(fā)布了《第一次全國(guó)污染源普查污染源產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)》(統(tǒng)稱“全國(guó)產(chǎn)強(qiáng)列表手冊(cè)”)，包括工業(yè)源、城鎮(zhèn)生活污染源、農(nóng)業(yè)污染源和集中式污染治理設(shè)施等[10-13]，是目前中國(guó)各種污染源和各級(jí)行政區(qū)陸源COD和TN(NH3-N)產(chǎn)污數(shù)量核算的基本技術(shù)依據(jù)。

由于亞小類污染源數(shù)量龐雜、地區(qū)差異性等原因[10-12]，“世行IPPS產(chǎn)強(qiáng)列表”和“全國(guó)產(chǎn)強(qiáng)列表手冊(cè)”都過于繁雜，結(jié)果難以直接作為產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)等級(jí)劃分表。然而，無(wú)論是對(duì)于農(nóng)業(yè)、工業(yè)和服務(wù)業(yè)源，還是對(duì)于城鎮(zhèn)和農(nóng)村生活源，由于不同亞小類污染源歸一化產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)在數(shù)值上往往相近，作為一個(gè)整體有可能在統(tǒng)計(jì)上呈現(xiàn)出聚類分組規(guī)律，結(jié)果有可能形成行業(yè)小類污染源全覆蓋且取值簡(jiǎn)便的產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)等級(jí)劃分表。根據(jù)領(lǐng)先、先進(jìn)和基本的3等級(jí)清潔生產(chǎn)劃分標(biāo)準(zhǔn)，一般采用“先進(jìn)”等級(jí)作為行業(yè)小類污染源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)[13]，但目前尚沒有見到量化標(biāo)定方法。

因此本文的研究目的是圍繞現(xiàn)行行業(yè)小類污染源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)僅限于少數(shù)重點(diǎn)行業(yè)的突出問題，在編制業(yè)小類污染源全覆蓋且取值簡(jiǎn)便的產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)等級(jí)劃分表的基礎(chǔ)上，通過建立完善產(chǎn)強(qiáng)準(zhǔn)入基準(zhǔn)的量化標(biāo)定方法，構(gòu)建全國(guó)行業(yè)小類農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)業(yè)和生活源COD和TN污染物產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)體系，為通過高效源頭治理全面推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供量化依據(jù)。

1 方法

“全國(guó)行業(yè)小類農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)業(yè)和生活源COD和TN污染物產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)列表”(“全國(guó)污染源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)列表”)是實(shí)行行業(yè)小類污染源全覆蓋的產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入制度的基本技術(shù)依據(jù)。這不僅要體現(xiàn)污染源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)等級(jí)劃分，而且也要體現(xiàn)產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)量化標(biāo)定等。這樣，“全國(guó)污染源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)列表”編制主要包括(亞)小類產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)歸一化、聚類分組、產(chǎn)強(qiáng)等級(jí)劃分、行業(yè)小類污染源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)標(biāo)定和準(zhǔn)確可靠性檢驗(yàn)評(píng)價(jià)等步驟。

1.1 (亞)小類污染源產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)歸一化

對(duì)于(亞)小類污染源產(chǎn)污數(shù)量，目前一般采用分類產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)法核算[9]：

Wj=ωjMj。

(1)

式中：W、M和ω分別表示污染源產(chǎn)污數(shù)量、規(guī)模因子和產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)，下標(biāo)“j”表示(亞)小類代碼。在污染源普查等環(huán)境監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)中，一般采用污染物重量(kg)作為W計(jì)量單位，但M計(jì)量單位卻不盡相同，結(jié)果造成ω計(jì)量單位也有顯著差別[9]。這樣，要對(duì)所有ω(j)進(jìn)行聚類分組，參照“統(tǒng)計(jì)年鑒”編列數(shù)據(jù)計(jì)量單位，既需要對(duì)農(nóng)業(yè)、工業(yè)和服務(wù)業(yè)源規(guī)模因子計(jì)量單位歸一化為“產(chǎn)值(萬(wàn)元)”，對(duì)生活源歸一化為“收入(萬(wàn)元)”，也需要同時(shí)將相應(yīng)產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)計(jì)量單位歸一化為“kg/萬(wàn)元”：

(2)

(3)

為最大程度地降低因監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)體系不同所產(chǎn)生的系統(tǒng)偏差，κ應(yīng)首先選取“污染源普查”等環(huán)境監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，其次選取目標(biāo)行政區(qū)或行業(yè)“統(tǒng)計(jì)年鑒”數(shù)據(jù)，最后才選取行業(yè)價(jià)格權(quán)威報(bào)告等。按前兩者，對(duì)于農(nóng)業(yè)、工業(yè)和服務(wù)業(yè)源，可表示為“單位產(chǎn)品產(chǎn)值”，對(duì)于生活源，可表示為“人均收入”，但按后者，可表示為“單位產(chǎn)品價(jià)格”。在“污染源普查”數(shù)據(jù)中，只對(duì)部分農(nóng)業(yè)、工業(yè)和服務(wù)業(yè)源，同時(shí)編列了產(chǎn)品產(chǎn)值和數(shù)量數(shù)據(jù)。這樣，對(duì)于其余κ，生活源取自《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》[14]和《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》[15]，部分工業(yè)源取自《中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》[16]，部分服務(wù)業(yè)源取自《中國(guó)第三產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》[17]，部分農(nóng)業(yè)源取自《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》[15]，部分農(nóng)業(yè)源則取自《中國(guó)農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格調(diào)查年鑒》[18]。

1.2 歸一化(亞)小類污染源產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)聚類分組

“全國(guó)產(chǎn)強(qiáng)列表手冊(cè)”共分別編列了3 022個(gè)COD和1 734個(gè)TN(亞)小類污染源產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)，其中農(nóng)業(yè)源分別有187和187個(gè)，工業(yè)源分別有2 727和1 439個(gè)，服務(wù)業(yè)源分別有106和106個(gè)，生活源都有2個(gè)[3]。對(duì)于部分只編列ωNH3(j)而沒有編列ωTN(j)的污染源，根據(jù)“全國(guó)產(chǎn)強(qiáng)列表手冊(cè)”中同時(shí)編列ωNH3(j)和ωTN(j)的比例均值，即按ωTN(j)=0.61ωNH3(j)估算[3]，對(duì)于未編列的林業(yè)，采用“果樹不施肥”數(shù)據(jù)替代。應(yīng)用層次聚類法對(duì)歸一化(亞)小類污染源產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)聚類分組，其中以不一致系數(shù)(φ)表征類間和類內(nèi)之間差異的聚合度(δ(n))，按φ→φmax且δ(n)≥0確定聚類分組數(shù)量[19]。

1.3 (亞)小類污染源產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)等級(jí)劃分

在產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)聚類分組基礎(chǔ)上，綜合采用整數(shù)分“等”、非整數(shù)類組分“級(jí)”、超低產(chǎn)強(qiáng)跨“等”歸并等原則，劃分(亞)小類污染源產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)等級(jí)(見表1)。

1.4 行業(yè)小類污染源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)標(biāo)定

無(wú)論是對(duì)于農(nóng)業(yè)、工業(yè)和服務(wù)業(yè)等產(chǎn)業(yè)源，還是城鎮(zhèn)和農(nóng)村等生活源，都以行業(yè)小類作為污染源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入計(jì)量單元。由于污染源的歸一化、聚類分組和等級(jí)劃分都是在亞小類水平上進(jìn)行的，可以采用全國(guó)或某一城市的亞小類產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)均值來(lái)量化標(biāo)定后，以獲得行業(yè)小類污染源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入定級(jí)的基準(zhǔn)值[10]。按照清潔生產(chǎn)定量指標(biāo)體系領(lǐng)先、先進(jìn)和基本3個(gè)劃分等級(jí)的要求[19]，陸源污染物產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)至少應(yīng)相當(dāng)于行業(yè)亞小類中上等水平的先進(jìn)等級(jí)。由于最能體現(xiàn)亞小類中上等水平的先進(jìn)等級(jí)，理論上最好采用產(chǎn)污數(shù)量加權(quán)均值量化標(biāo)定產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)。然而，由于加權(quán)均值難以取值，既可采用算數(shù)均值，又可采用中位值，也可采用四分位均值等[10,20-21]。這里，相對(duì)加權(quán)均值，采用偏差最小的均值量化標(biāo)定小類行業(yè)污染源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)。

1.5 行業(yè)小類污染源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)的準(zhǔn)確可靠性檢驗(yàn)評(píng)價(jià)

在量化標(biāo)定污染源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)中，準(zhǔn)確性主要體現(xiàn)在產(chǎn)污數(shù)量核算上，可靠性主要體現(xiàn)產(chǎn)強(qiáng)等級(jí)高低上。這樣，采用污染源產(chǎn)污數(shù)量分級(jí)產(chǎn)強(qiáng)核算結(jié)果相對(duì)分類產(chǎn)強(qiáng)核算結(jié)果的偏差，檢驗(yàn)評(píng)價(jià)行業(yè)小類污染源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。在青島市污染源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)的準(zhǔn)確性評(píng)價(jià)中，污染源產(chǎn)污數(shù)量和規(guī)模因子數(shù)據(jù)取自《2007年第一次全國(guó)污染源普查》和《2010年度污染源普查動(dòng)態(tài)更新調(diào)查》。對(duì)于同一行業(yè)小類，由于在生產(chǎn)工藝、規(guī)模、“三廢”尤其是廢水處理等發(fā)展水平方面有所差異，不同地區(qū)產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)往往有所不同[22-23]。這樣，對(duì)于目標(biāo)城市產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)等級(jí)，應(yīng)按照“就低不就高”的從嚴(yán)標(biāo)定準(zhǔn)入基準(zhǔn)的原則，如果低于或與全國(guó)相同，采用目標(biāo)城市數(shù)據(jù)標(biāo)定的基準(zhǔn)，否則采用全國(guó)基準(zhǔn)。

2 結(jié)果

2.1 全國(guó)(亞)小類污染源歸一化產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)聚類分組

圖1 全國(guó)3 022個(gè)COD和1 734個(gè)TN亞小類污染源歸一化產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)對(duì)數(shù)(左)和按類數(shù)構(gòu)成(右)分布圖

圖2 全國(guó)3 022個(gè)COD和1 734個(gè)TN亞小類污染源及世行1 500個(gè)工業(yè)產(chǎn)品BOD污染源歸一化產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)對(duì)數(shù)聚類分組和產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)等級(jí)劃分示意圖

2.2 全國(guó)(亞)小類污染源歸一化產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)等級(jí)劃分

表1 全國(guó)行業(yè)小類農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)業(yè)和生活源COD和TN污染物產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)和等級(jí)劃分表Table 1 The thirteen grades for the normalized COD and TN pollution intensity coefficients of the group of household, agriculture, industry and service in China

2.3 行業(yè)小類污染源產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)標(biāo)定等級(jí)

根據(jù)“污染源普查”數(shù)據(jù)[24]分析結(jié)果顯示，在青島市254個(gè)COD和109個(gè)TN行業(yè)小類污染源中，對(duì)于亞小類歸一化產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)按產(chǎn)污數(shù)量構(gòu)成，分別有70和10個(gè)呈正態(tài)分布，其余分別有184和99個(gè)呈非正態(tài)分布(見圖3)。無(wú)論是對(duì)于70個(gè)正態(tài)還是184個(gè)非正態(tài)分布的COD行業(yè)小類污染源，相對(duì)產(chǎn)污數(shù)量加權(quán)均值，都是行業(yè)小類產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)算數(shù)均值偏差最小(29%和150%)，四分位均值偏差居中(139%和39 100%)，中位值最大(154%和52 600%)。同樣，無(wú)論是對(duì)于10個(gè)正態(tài)還是99個(gè)非正態(tài)分布的TN行業(yè)小類污染源，也都是算數(shù)均值偏差最小(14%和16%)，四分位均值居中(84%和843%)，中位值最大(96%和11 200%)。這樣，在應(yīng)用“全國(guó)污染源產(chǎn)強(qiáng)13等級(jí)劃分表”標(biāo)定行業(yè)小類污染源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)等級(jí)中，可采用其亞小類算數(shù)均值作為基準(zhǔn)值。

圖3 青島市COD(上)和TN(下)行業(yè)小類污染源歸一化產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)按產(chǎn)污數(shù)量構(gòu)成典型正態(tài)和非正態(tài)型分布圖

2.4 全國(guó)行業(yè)小類污染源產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)等級(jí)構(gòu)成

根據(jù)“全國(guó)產(chǎn)強(qiáng)列表手冊(cè)”數(shù)據(jù)，以“全國(guó)污染源產(chǎn)強(qiáng)13等級(jí)劃分表”作為參照基數(shù)分析表明，對(duì)于全國(guó)321個(gè)COD和133個(gè)TN行業(yè)小類污染源，產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)等級(jí)構(gòu)成有顯著差異。321個(gè)COD行業(yè)小類共有10個(gè)等級(jí)，不同等級(jí)占比按II-2、III-3、I-1、IV-4、IV-5、IV-6、V-7、V-8、VI-10和V-9等級(jí)依次降低。其中，農(nóng)業(yè)、工業(yè)和服務(wù)業(yè)源分別有4、10和7個(gè)等級(jí)，生活源集中分布在IV-5等級(jí)(見圖4)。133個(gè)TN行業(yè)小類共有12個(gè)等級(jí)，不同等級(jí)占比按IV-6、IV-5、IV-4、III-3、V-7、V-9、II-2、V-8、VI-10、VI-11、I-1和VI-12等級(jí)依次降低。其中，農(nóng)業(yè)、工業(yè)和服務(wù)業(yè)源分別有9、11和6個(gè)等級(jí)，生活源集中在V-9等級(jí)(見圖4)。

2.5 青島市行業(yè)小類污染源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入等級(jí)構(gòu)成

根據(jù)污染源產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)檢驗(yàn)性監(jiān)測(cè)結(jié)果[25]，結(jié)合“全國(guó)產(chǎn)強(qiáng)列表手冊(cè)”數(shù)據(jù)分析表明，對(duì)于青島市254個(gè)COD和109個(gè)TN行業(yè)小類農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)業(yè)和生活源，產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)等級(jí)構(gòu)成與全國(guó)有所差異。對(duì)于254個(gè)COD行業(yè)小類，154個(gè)相同、77個(gè)低于、但23個(gè)高于全國(guó)準(zhǔn)入基準(zhǔn)等級(jí)。對(duì)于109個(gè)TN行業(yè)小類、68個(gè)相同、14個(gè)低于、但27個(gè)高于全國(guó)準(zhǔn)入基準(zhǔn)等級(jí)。這主要是由于青島部分行業(yè)的技術(shù)水平與全國(guó)平均水平有差異所致。其中，對(duì)于COD污染物，青島的無(wú)機(jī)酸合成、膠合板制造、造紙及紙制品業(yè)等行業(yè)清潔水平高于全國(guó)，而機(jī)制紙及紙板制造、電池制造、輪胎制造等行業(yè)清潔水平低于全國(guó)；對(duì)于TN污染物，味精工業(yè)、啤酒制造、燃料制造等行業(yè)清潔水平高于全國(guó)；而飲料制造業(yè)、電力及熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)等行業(yè)清潔水平低于全國(guó)。

按照從嚴(yán)標(biāo)定準(zhǔn)入基準(zhǔn)的原則，對(duì)于77個(gè)COD和14個(gè)TN低于全國(guó)準(zhǔn)入基準(zhǔn)等級(jí)的行業(yè)小類，按污染源產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)檢驗(yàn)性監(jiān)測(cè)結(jié)果標(biāo)定準(zhǔn)入基準(zhǔn)等級(jí)，但對(duì)于合計(jì)177個(gè)COD和95個(gè)TN高于或與全國(guó)準(zhǔn)入基準(zhǔn)等級(jí)相同的行業(yè)小類，按“全國(guó)產(chǎn)強(qiáng)列表手冊(cè)”數(shù)據(jù)標(biāo)定。這樣，對(duì)于青島市254個(gè)COD行業(yè)小類，共有10個(gè)等級(jí)，不同等級(jí)占比按II-2、III-3、I-1、IV-4、IV-5、IV-6、V-7、V-8、VI-10和V-9依次降低，其中農(nóng)業(yè)、工業(yè)和服務(wù)業(yè)源分別有4、9和7個(gè)等級(jí)，生活源集中分布在IV-5等級(jí)(見圖5)。對(duì)于青島市109個(gè)TN行業(yè)小類，共有11個(gè)等級(jí)，不同等級(jí)占比按IV-6、IV-5、V-8、IV-4、III-3、V-7、V-9、VI-10、I-1、II-2和VI-11依次降低，其中農(nóng)業(yè)、工業(yè)和服務(wù)業(yè)源分別有7、10和6個(gè)等級(jí)，生活源集中在V-8等級(jí)(見圖5)。

圖4 全國(guó)321個(gè)COD(左)和133個(gè)TN(右)行業(yè)小類產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)等級(jí)構(gòu)成分布圖。

圖5 青島市254個(gè)COD(左)和109個(gè)TN(右)行業(yè)小類農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)業(yè)和生活源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)等級(jí)構(gòu)成分布圖

2.6 行業(yè)小類污染源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)的準(zhǔn)確可靠性

比較分析表明，對(duì)于青島市陸源COD和TN產(chǎn)污數(shù)量，按“全國(guó)污染源產(chǎn)強(qiáng)13等級(jí)劃分表”的分級(jí)產(chǎn)強(qiáng)核算結(jié)果，比按“全國(guó)產(chǎn)強(qiáng)列表手冊(cè)”的分類產(chǎn)強(qiáng)核算結(jié)果分別約高7%和低5%，其中差別最大分別是服務(wù)業(yè)(12%)和生活源(10%)，最小都是農(nóng)業(yè)源(3%)。這不僅大大低于產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)檢驗(yàn)性監(jiān)測(cè)偏差(49%)，而且也大大低于13等級(jí)產(chǎn)強(qiáng)等級(jí)內(nèi)變幅(39%)。這說明，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)業(yè)和生活源COD和TN污染物產(chǎn)污數(shù)量核算中，根據(jù)“全國(guó)污染源產(chǎn)強(qiáng)13等級(jí)劃分表”的分級(jí)產(chǎn)強(qiáng)核算法完全可以替代根據(jù)“全國(guó)產(chǎn)強(qiáng)列表手冊(cè)”的分類產(chǎn)強(qiáng)核算法。因此，在按“全國(guó)行業(yè)小類農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)業(yè)和生活源COD和TN污染物產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)列表”(附表1，因版面限制未列出)建立完善中國(guó)污染源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入制度中，不僅按產(chǎn)污數(shù)量分級(jí)產(chǎn)強(qiáng)核算結(jié)果具有相當(dāng)?shù)臏?zhǔn)確性，而且按從嚴(yán)標(biāo)定準(zhǔn)入基準(zhǔn)的原則也具有相當(dāng)?shù)目煽啃浴?/p>

3 討論

傳統(tǒng)的分類產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)既可以應(yīng)用于產(chǎn)污數(shù)量核算，也可以應(yīng)用于污染源準(zhǔn)入管理。然而，分類產(chǎn)強(qiáng)核算方法具有污染源規(guī)模因子單位不統(tǒng)一、且數(shù)據(jù)不易獲取等問題；同時(shí)由于產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)分類過細(xì)，導(dǎo)致產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)列表過大等不足，結(jié)果難以在日常環(huán)境管理中推廣應(yīng)用。本文所建立的分級(jí)產(chǎn)強(qiáng)可以方便地應(yīng)用于陸源污染物產(chǎn)污數(shù)量的常規(guī)核算，即將產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)按照其數(shù)值高低進(jìn)行分級(jí)后，應(yīng)用分級(jí)產(chǎn)強(qiáng)與污規(guī)因子核算產(chǎn)污數(shù)量；但在作為污染源準(zhǔn)入基準(zhǔn)時(shí)，需要明確傳統(tǒng)的分類產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)在分級(jí)產(chǎn)強(qiáng)中的對(duì)應(yīng)等級(jí)，同時(shí)，隨著行業(yè)工藝技術(shù)進(jìn)步和清潔生產(chǎn)水平的提高，行業(yè)分類產(chǎn)強(qiáng)的在分級(jí)產(chǎn)強(qiáng)中的對(duì)應(yīng)等級(jí)也會(huì)變動(dòng)，需要調(diào)整。

根據(jù)陸源污染物產(chǎn)污數(shù)量與經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)之間的投入/產(chǎn)出模型等[26]，在清潔生產(chǎn)6類定量指標(biāo)體系中，污染源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)不僅集中體現(xiàn)了污染物產(chǎn)生、廢物回收利用和環(huán)境管理等循環(huán)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)水平，而且也與生產(chǎn)工藝與裝備、資源能源利用等投入指標(biāo)水平密切關(guān)聯(lián)，甚至在相當(dāng)程度上反映了產(chǎn)品等產(chǎn)出指標(biāo)水平[19]。因此，行業(yè)小類污染源全覆蓋的產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入制度不僅是促使企業(yè)技術(shù)改造升級(jí)甚至淘汰產(chǎn)強(qiáng)過高企業(yè)，而且也是引導(dǎo)行業(yè)技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的有效手段，結(jié)果可以對(duì)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)形成有效的倒逼機(jī)制[27-28]。實(shí)際上，在通過源頭治理減少各類污染源產(chǎn)污數(shù)量中，降低污染源產(chǎn)強(qiáng)不僅比限制產(chǎn)業(yè)和人口規(guī)?？尚?，而且更加有效[29]。這樣，在按“全國(guó)行業(yè)小類產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)列表”實(shí)行污染源全覆蓋的產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入制度中，既需要從嚴(yán)調(diào)整現(xiàn)有22個(gè)重點(diǎn)行業(yè)產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)，又需要建立完善污染源產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)檢驗(yàn)性監(jiān)測(cè)方法，也需要建立完善污染源歸轉(zhuǎn)系數(shù)統(tǒng)計(jì)體系。

參照“全國(guó)行業(yè)小類產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)列表”比較分析表明，對(duì)于部頒和省頒的22個(gè)重點(diǎn)行業(yè)的COD和TN產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)，5個(gè)行業(yè)偏低，11個(gè)相同，但6個(gè)偏高(見圖6)。這樣，按照從嚴(yán)標(biāo)定準(zhǔn)入基準(zhǔn)的原則，無(wú)論是對(duì)于5個(gè)偏低還是11個(gè)相同的行業(yè)，應(yīng)保留現(xiàn)行準(zhǔn)入基準(zhǔn)，但對(duì)于味精、啤酒制造、印染、機(jī)制紙及紙板制造、電池和機(jī)械制造6個(gè)偏高的行業(yè)，應(yīng)按“全國(guó)行業(yè)小類產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)列表”調(diào)整，平均降低2個(gè)等級(jí)。

對(duì)于污染源產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)檢驗(yàn)性監(jiān)測(cè)，目前主要限于重點(diǎn)工業(yè)等單一源，最近張艷軍等[30]建立了城市生活、服務(wù)業(yè)等混合點(diǎn)源中單一源產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)檢驗(yàn)性監(jiān)測(cè)方法，但目前尚沒有見到農(nóng)村生活、農(nóng)業(yè)等混合非點(diǎn)源中單一源產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)檢驗(yàn)性監(jiān)測(cè)方法的報(bào)道。污染源產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)不僅取決于生產(chǎn)工藝、規(guī)模等，而且也取決于“三廢”廢水處理等[30]。這樣，對(duì)于同一行業(yè)小類污染源，不同企業(yè)和行政區(qū)都可能有所差異。例如，種植業(yè)可能由于施肥量等不同，生活服務(wù)業(yè)可能由于規(guī)模層次等不同，生活源可能由于人均收入等不同，不同行政區(qū)往往有所差異。這樣，在實(shí)行產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入制度中，須建立完善污染源全覆蓋特別是混合非點(diǎn)源的產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)檢驗(yàn)性監(jiān)測(cè)方法。在此基礎(chǔ)上，建立全國(guó)行業(yè)小類污染源全覆蓋的COD和TN污染物產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)列表。然而，在當(dāng)前條件下“全國(guó)行業(yè)小類產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)列表”(附表1)合計(jì)只能包括339個(gè)行業(yè)小類，《國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類(GB/T 4754-2002)》卻編列了915個(gè)，前者約占后者的37%。

(11個(gè)行業(yè)小類相同：鐵礦采選(0810)、食用植物油加工(1331)、乳制品制造(1440)、氮肥制造(2621)、平板玻璃制造(3141)、日用玻璃制品及玻璃容器制造(3145)、鋼鐵行業(yè)(3220)、汽車整車制造(3610)、皮革鞣制加工(1910)、化學(xué)藥品原料藥制造(2710)，5個(gè)偏低：白酒制造(1521)、葡萄酒制造(1524)、原油加工及石油制品制造(2511)、金屬表面處理及熱處理加工(3460)，6個(gè)偏高：味精工業(yè)(1461)、啤酒制造(1522)、棉、化纖印染精加工(1712)、機(jī)制紙及紙板制造(2221)、電池制造(3940)、輪胎制造(2911)。Among the existing EAB for the total 22 small-groups, the values of EAB of 11 small-groups are consistent with them in the Thirteen Grades, those of 5 small-groups lower than the Thirteen Grades, and those of 6 small-groups higher than the Thirteen Grades.)

圖6 中國(guó)現(xiàn)行22個(gè)行業(yè)小類部省頒產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)與全國(guó)污染源產(chǎn)強(qiáng)13等級(jí)劃分表比較圖

Fig.6 Comparison between the existing national (or provincial) environmental access benchmark (EAB) for pollution intensity coefficients and the developed Thirteen Grades for national pollution intensity coefficients

在標(biāo)定行業(yè)小類污染源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)等級(jí)中，首先需要按方程(2)通過歸轉(zhuǎn)系數(shù)κ將經(jīng)檢驗(yàn)性監(jiān)測(cè)的分類產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)轉(zhuǎn)換出歸一化產(chǎn)強(qiáng)系數(shù)。然而，由于在現(xiàn)行“污染源普查”等環(huán)境統(tǒng)計(jì)中只采集統(tǒng)計(jì)部分污染源產(chǎn)值數(shù)據(jù)，對(duì)于這部分歸轉(zhuǎn)系數(shù)κ，只能采用“價(jià)格”替代“單位產(chǎn)品產(chǎn)值”，結(jié)果有可能造成產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入基準(zhǔn)等級(jí)標(biāo)定值偏差過大。因此，在實(shí)行污染源產(chǎn)強(qiáng)環(huán)境準(zhǔn)入制度中，需要建立完善“污染源普查”等環(huán)境統(tǒng)計(jì)體系，特別是要采集統(tǒng)計(jì)全部農(nóng)業(yè)、工業(yè)和服務(wù)業(yè)源的產(chǎn)值數(shù)據(jù)。