工業(yè)碳排放與城市綠色發(fā)展研究

重慶市生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院 左輕揚

現(xiàn)階段我國城市朝綠色可持續(xù)、節(jié)能減排模式方向發(fā)展需要面對碳排放和氣候變化的挑戰(zhàn)。

一、工業(yè)碳排放廢氣對人類身體的危害

工業(yè)生產(chǎn)以及產(chǎn)品加工過程中會產(chǎn)生大量的含有有害物體的廢氣排放，如果企業(yè)或是有關(guān)機構(gòu)不采取針對性的科學(xué)技術(shù)或設(shè)備來對廢棄物進行處理，未經(jīng)過處理的廢棄物進入大氣后就會迅速對城市周圍造成大范圍的環(huán)境污染，最終隨著雨水、飲用水、食物鏈等方式進入人體危害身體健康。

大部分的工業(yè)企業(yè)排放的二氧化碳對人體不會造成直接的身體危害，但是大面積的二氧化碳排放會加劇城市周邊環(huán)境乃至擴大全球范圍內(nèi)的溫室效應(yīng)，冰山在受到溫室效應(yīng)影響下會產(chǎn)生大量的雪融水而導(dǎo)致海平面上升，陸地面積減少會進一步壓縮人類的生存空間。

我國部分工業(yè)企業(yè)所排放的二氧化硫和二氧化氯進入大氣后會形成酸雨，大面積的酸雨會對農(nóng)作物以及人體表面皮膚造成極大的危害。

工業(yè)企業(yè)所排放的污染物主要包括大氣、水資源、固體廢棄物污染三種。其中工業(yè)排放的大氣污染主要來自于工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)燃料時所產(chǎn)生的二氧化硫、二氧化氮等有毒氣體以及工業(yè)粉塵、煙塵等。工業(yè)企業(yè)排放的工業(yè)固體廢棄物主要是產(chǎn)品生產(chǎn)過后冶煉所剩下的廢渣、尾礦、爐渣、粉煤渣等其他固體廢棄物?；剂习扇嘉镔|(zhì)以及二氧化硫、二氧化碳等硫化微小顆粒，化石燃料在參與工業(yè)生產(chǎn)后硫化物微小顆粒會進入空氣而產(chǎn)生大量刺激性臭味，工人或是周圍人群若是未采取有效防范措施，硫化物微小顆粒與有害氣體會隨著人體的口鼻進入支氣管順著血液循環(huán)而破壞人體各個組織器官，長期接觸硫化物微小顆粒和有害氣體的工人會增加呼吸道疾病發(fā)病概率以及導(dǎo)致本身其他疾病的病情惡化。

二、城市綠色發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)

（一）碳排放的挑戰(zhàn)

我國現(xiàn)階段的市場經(jīng)濟以及工業(yè)企業(yè)發(fā)展正面臨著由高耗能的高速發(fā)展階段轉(zhuǎn)向低碳排放的高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型階段，過去高耗能的高速發(fā)展模式已經(jīng)產(chǎn)生大量高碳排放量、城市生態(tài)環(huán)境破壞、城市中心區(qū)人口密集、交通擁堵、私家車數(shù)量激增等諸多問題。

而我國高耗能高速發(fā)展階段的能源消耗和碳排放的“主要輸出”來自于工業(yè)，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)占據(jù)我國經(jīng)濟發(fā)展總排放量的七成左右，建筑行業(yè)占據(jù)14%、交通部門占據(jù)12%。通過這些數(shù)據(jù)證明我國大部分城市碳排放主要來自于生產(chǎn)，而不是由消費驅(qū)動和引導(dǎo)的人均排放量。而在我國北京、上海、廣東、深圳等大型城市中的重化工業(yè)占據(jù)城市經(jīng)濟發(fā)展的極小份額，工業(yè)碳排放量經(jīng)過城市的有效規(guī)劃以及控制，已經(jīng)從近些年的峰值開始呈現(xiàn)下降的態(tài)勢，像北上廣深等超大型城市的二氧化碳排放主要來自于交通與城市建筑。

但是現(xiàn)階段的城市綠色發(fā)展和規(guī)劃設(shè)計中關(guān)于節(jié)能與減排的內(nèi)容，過分注重重工業(yè)、建筑業(yè)、交通領(lǐng)域等單一領(lǐng)域的節(jié)能與碳排放量的減少，而忽視了整體性、系統(tǒng)性的綠色城市發(fā)展的節(jié)能與減排規(guī)劃，導(dǎo)致許多城市規(guī)劃者在開展綠色城市建設(shè)過程中缺乏對于節(jié)能低碳問題的宏觀認識與發(fā)展現(xiàn)狀的全面把握分析，對于城市開展綠色發(fā)展、節(jié)能減排模式所需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及相關(guān)規(guī)章制度缺乏詳細了解和確定，導(dǎo)致城市綠色經(jīng)濟發(fā)展和節(jié)能減排發(fā)展缺乏制度約束和數(shù)據(jù)指導(dǎo)。

（二）氣候變化的影響

氣候變化會影響城市這個人類賴以生存與發(fā)展的空間載體的發(fā)展建設(shè)?，F(xiàn)階段的數(shù)據(jù)顯示，全球超過五成以上的人口居住在各國的城市區(qū)域，經(jīng)過有關(guān)部門和城市發(fā)展與人口專家的預(yù)測，未來全球七成以上的人口會選擇在城市定居。城市化進程以及基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善的同時，也會進一步加劇工業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)域的溫室氣體排放量，現(xiàn)在全球溫室氣體總排放量的八成來自于城市能源消耗所提供。

而城市化進程加快、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、居民生活與工作所產(chǎn)生的溫室氣體排放造成氣候變化的同時，氣候變化也會最終對城市建設(shè)產(chǎn)生巨大的影響。其中氣候變化所帶來的不利影響和災(zāi)害對于人口、資源和基礎(chǔ)設(shè)施高度密集的城市威脅最大。氣候變化所產(chǎn)生的災(zāi)害(高溫、干旱、洪澇、暴雨等)會給城市的基礎(chǔ)設(shè)施、生態(tài)系統(tǒng)、工業(yè)建設(shè)、居民人身安全等造成巨大的威脅。同時氣候變化而引起的高溫天氣導(dǎo)致南北極、高山雪水融化，會進一步導(dǎo)致海平面上升和威脅沿海地區(qū)的農(nóng)業(yè)、工業(yè)、旅游業(yè)等。由于建設(shè)綠色城市過程中本身缺乏對氣候環(huán)境變化的因素考慮以及受自身生態(tài)環(huán)境脆弱的影響，導(dǎo)致城市在面對氣候災(zāi)害呈現(xiàn)先天不足、后天乏力的窘境。

三、綠色城市發(fā)展綜合評價指標(biāo)體系框架

本研究結(jié)合城市工業(yè)發(fā)展、人地系統(tǒng)特征與生態(tài)安全壓力(p)+狀態(tài)(s)+響應(yīng)(R)的研究框架，來將城市綠色發(fā)展系統(tǒng)A或是環(huán)境經(jīng)濟系統(tǒng)劃分為壓力子系統(tǒng)b1、狀態(tài)子系統(tǒng)b2、響應(yīng)子系統(tǒng)b3。同時目標(biāo)層+控制層+指示層組成城市綠色發(fā)展水平評價指標(biāo)體系。目標(biāo)層、控制層、指標(biāo)層分別對應(yīng)城市綠色發(fā)展水平評價的最終目標(biāo)、目標(biāo)層的壓力，狀態(tài)，響應(yīng)子系統(tǒng)、各子系統(tǒng)具體約束因子。城市綠色發(fā)展水平指標(biāo)體系需要遵循可獲性、可比性、科學(xué)性三大原則來作為指標(biāo)選取。

（一）壓力子系統(tǒng)b1

壓力子系統(tǒng)結(jié)合單位工業(yè)增加值遴選工業(yè)三廢排放強度、工業(yè)能源消費強度等綜合性指標(biāo)參數(shù)。其中，工業(yè)廢氣排放強度是指工業(yè)企業(yè)廢氣排放量隨著工業(yè)增加值而發(fā)生的變化。工業(yè)能源消費強度等綜合指標(biāo)類推。

（二）狀態(tài)子系統(tǒng)b2

狀態(tài)子系統(tǒng)選取指標(biāo)主要是通過城市大氣環(huán)境質(zhì)量、城市綠化建設(shè)率、城市人均公園綠地面積、城市單位資源消耗產(chǎn)出等數(shù)據(jù)進行選取。

（三）響應(yīng)子系統(tǒng)b3

響應(yīng)子系統(tǒng)評價指標(biāo)主要是以三廢達標(biāo)排放、環(huán)保治理投資、資源利用率、城市燃氣普及率、城市污水集中處理率等作為選取指標(biāo)。

四、綠色城市發(fā)展應(yīng)對工業(yè)碳排放的治理措施

（一）生物滴濾法

通過應(yīng)用生物滴濾法在工業(yè)廢氣還處于密閉狀態(tài)下的反應(yīng)容器時進行處理。通過在密閉狀態(tài)下的反應(yīng)容器中添加無機惰性材料、陶瓷、小碎石等種類多樣的填充物質(zhì)，通過營造容易生存與發(fā)展的環(huán)境來讓微生物保持活性。通過采用種類多樣的填料物質(zhì)進行填料環(huán)節(jié)后，需要對填料當(dāng)中的微生物進行必要的營養(yǎng)化處理。

（二）活性炭吸附法

在我國工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中加入活性炭，借助活性炭內(nèi)部發(fā)達的空氣結(jié)構(gòu)來將工業(yè)生產(chǎn)的廢氣進行吸收來減少空氣中廢棄物的含量，但是活性炭內(nèi)部空隙范圍可容納的廢棄有限，需要廢氣處理部門工作人員能夠重視活性炭使用壽命和使用周期來對活性炭進行及時的清理和更換。因此企業(yè)需要投入活性炭購買和處理的成本。

（三）源頭控制

工業(yè)碳排放無論是采用何種先進的廢氣處理設(shè)備還是技術(shù)，都不如對工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的工藝進行優(yōu)化和追求新能源發(fā)展來得實惠。因此，首先，要在工業(yè)企業(yè)大力提倡關(guān)于新能源和環(huán)保能源的工藝產(chǎn)品生產(chǎn)，盡可能減少工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，造成生態(tài)環(huán)境污染的化學(xué)試劑或材料。采用新能源和環(huán)保能源可以減少對于周邊環(huán)境污染的同時，通過對新能源和環(huán)保能源進行反復(fù)利用來降低工廠生產(chǎn)的成本消耗和利潤提升；其次，還要加強國家監(jiān)管部門對于企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)各種排放量進行嚴格的審查和檢測，檢測部門的工作人員要以公正無私、認真負責(zé)、剛正不阿的工作作風(fēng)來嚴格對待工業(yè)排放治理問題；最后，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)主要還是依靠煤炭資源來進行能源的供給，可以進一步加深關(guān)于煤燃燒能量提高以及減少煤廢氣排放量等技術(shù)的研究與開發(fā)。

（四）生物過濾法

生物過濾法已經(jīng)在對硫化氫等臭味有毒氣體治理上達到極佳的效果，并隨著生物過濾法的技術(shù)進一步延伸與創(chuàng)新，已經(jīng)在我國工業(yè)企業(yè)廢氣內(nèi)部微生物治理中成為主要的技術(shù)選擇。生物過濾法在工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中會使濾料上附著大量的微生物，通過接觸大量的微生物來對工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)所排放的三氧化氮、一氧化二氫、四氧化硫、二氧化碳等揮發(fā)性有機氣體進行吸收轉(zhuǎn)化，氧化分解后過濾凈化。

五、結(jié)束語

針對我國現(xiàn)階段綠色城市發(fā)展所面臨的碳排放和氣候變化兩大問題的困擾，需要政府、有關(guān)部門、工業(yè)企業(yè)積極采取生物滴濾法、活性碳吸附法、源頭控制法、生物過濾法等方法來提高綠色城市發(fā)展對工業(yè)碳排放的治理能力。