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序論:在您撰寫環境污染特征時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
1畜牧業養殖中環境污染的特征
1.1化學污染
畜牧養殖過程中會使用到很多化學飼料,但是一般畜禽對于蛋白質的利用率都比較低,飼料中含有的氨、磷都會隨著糞便排出體外,氨和磷揮發到大氣中會增加大氣的氨含量,為酸雨的形成提供了有利條件,對農作物生長造成了極為不利的影響。養殖戶將畜禽糞便用于農作物生長,會增加土壤中的氨、磷含量,造成土壤污染,再通過土壤沖刷和滲透作用對地下水形成污染,人們生活中使用地下水,就會對人體健康產生威脅[1]。所以,在畜牧業養殖過程中,飼料中的氨、磷含量會對大氣環境和地下水造成污染,對農作物生長和人體健康都會造成極為不利的影響。
1.2自污染
畜牧業養殖過程中,自身會對生態環境造成污染,主要是因為畜禽養殖過程中會產生大量的糞便,糞便中含有很多會對生態環境形成污染的物質,如果沒有對這些糞便進行有效的處理,就會散發出難聞的氣味,會對周圍居民生活質量造成極為不利的影響[2]。畜禽長期處于低度氨環境中,隨意焚燒畜禽糞便會污染空氣質量,甚至可能引發火災,造成生命、財產損失。
2畜牧業養殖中環境污染的因素
2.1缺乏環保意識
目前,大部分畜牧業養殖戶還未意識到畜禽養殖對生態環境產生的不利影響,認為工業和生活才是造成生態環境污染的關鍵性因素。在畜牧養殖過程中,缺乏環保意識,沒有對養殖場進行合理布局,也沒有配置相應的畜禽糞便池,糞便直接輸送到種植業中,通過土壤和揮發對地下水和空氣造成了污染,導致生態環境污染的情況出現。
2.2資金投入力度比較低
在我國大部分小規模養殖戶都是貧窮農民,沒有充足的資金投入到基礎設施建設上,一般采用的露天養殖,缺乏科學的管理規范,隨意性比較強,容易造成生態環境污染。
2.3養殖模式轉變
經濟的快速發展推動畜牧養殖業的發展,現階段我國養殖業逐漸向規?;?、集約化方向發展,造成大量糞便累計,糞便不能及時用于農作物生長中,就會對生態環境造成極為不利的影響。除此之外,隨著醫學技術的不斷發展,各類抗生素和激素類藥品頻繁出現在生活中,在畜牧養殖過程中,養殖戶為提高畜禽的成活率,會使用這些藥品防治疾病的出現,促使畜禽快速成長,藥物殘渣對生態環境造成了污染,也對人畜健康造成極為不利的影響作用。
3畜牧業養殖中環境污染的治理
3.1提高環保意識
當前,在畜牧養殖業發展過程中,要實現可持續、穩定發展目標,就必須使養殖戶認識到科學養殖的重要性,堅持走可持續發展的道路,不斷增強養殖戶的環保意識,合理布置養殖場的布局,加強養殖業和種植業的聯系,及時將畜禽糞便投放到農作物生長中,避免糞便大量積累,在揮發作用和滲透作用下造成生態環境污染。通過增強養殖戶的環保意識,使其在養殖過程中盡可能避免對生態環境造成污染,為環境污染治理工作奠定堅實的基礎。
3.2加強基礎設施建設
當前,全面推進小康社會建設過程中,要使更多貧窮的農民富起來,可以鼓勵農民小規模養殖畜禽,但是,也要樹立環保意識,在畜牧養殖過程中,注重基礎設施建設,配置相應的糞便處理池,相關部門加強監督,幫助養殖戶解決畜禽養殖中出現的問題,對于基礎社會建設不齊全的養殖戶,應該督促其快速完善基礎設施建設[3],始終堅持走可持續發展的道路,為畜牧業實現長遠發展目標提供充分的保障。
3.3養殖方式轉變中避免造成環境污染
在畜牧養殖業轉變發展方向的時候,要保護生態環境,避免畜牧業對生態環境造成污染,就必須加強環境治理工作,將種植業和養殖業聯系起來,使畜禽養殖中產生的糞便可以技術投放到農作物生長中,一方面,為農作物生長提供養分;另一方面,避免畜禽糞便堆積造成生態環境污染。最后,在畜禽養殖過程中,要盡量避免使用抗生素和激素類藥品,主要是因為這些藥品會對人畜健康造成極為不利的影響,藥品殘渣也會造成生態環境污染。
參考文獻:
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關鍵詞 水環境;污染源;污染負荷;特征;水源保護區;排放量;黃浦江
中圖分類號 X522
文獻標識碼 A
文章編號 1002-2104(2007)01-0072-05
黃浦江上游是上海市最主要的飲用水源,上游水源保護區和準水源保護區是由中心城區邊緣向遠郊區延伸的條帶狀區域,城鎮的建設發展表現出較大的地域差異性。水源保護區內先后實施污染源整治、總量控制、排污許可證和排污交易制度,并進行了兩輪畜禽牧場治理。這一系列措施使得水源地工業污染源、畜禽污染源控制取得一定成效,但隨著上游區域的進一步開發,水源地仍然面臨嚴峻環境壓力,如果缺乏對這些變化的環境響應進行科學的評估和調控,勢必影響到黃浦江上游水源地水源保護工作的有效性。本文通過調查,了解了黃浦江上游地區的水環境污染各種來源、污染負荷及其特征,為環境保護參與綜合決策提供科學依據。本次調查的污染源種類主要分為4類:工業污染源、事業污染源、生活污染源和畜禽污染源。資料源于上海市環保局提供的黃浦江上游區域污染源資料,資料在空間上覆蓋了松江、青浦、金山、奉賢、閔行、浦東各區。
1 一級飲用水源保護區污染源及其負荷
1.1 一級飲用水源保護區污水年排放量分析
一級飲用水源保護區內污染源年用水量為450萬t/a,年污水量為372萬t/a。其中工業污染源16個,工業廢水排放量為48萬t/a,占12.9%;事業污染源157個,事業單位污水排放量為118萬t/a,占31.7%;生活污水排放量為193萬t/a,占51.9%;畜禽污水排放量為13萬t/a,占3.5%(見表1)。
一級飲用水源保護區內污染源年排放CODCr 1 757t/a,其中工業為占5.9%;事業為占27.0%;生活占33.0%;畜禽占34.1%。一級飲用水源保護區內污染源年排放BOD5為827t/a,其中工業占3.1%;事業占25.6%;生活占35.1%;畜禽占36.2%。一級飲用水源保護區內污染源年排放NH3-N為130t/a,其中工業占1.6%;事業占26.9%;生活占44.6%;畜禽占26.9%。
1.2 一級飲用水源保護區污染源排放去向分析
一級飲用水源保護區污染源排放去向,主要分為4種:一是直接排入河道,污水量為352.8萬t/a,占94.9%;二是進入市政泵站后排出,污水量為2.7萬t/a,占0.7%;三是經污水處理廠處理后排出,污水量為16.3萬t/a,占4.4%;四是通過合流污水收集系統排出,污水量為0.0萬t/a,占0.0%。一級飲用水源保護區污染源廢污水量排放去向分析表明,96.2%的CODCr、98.1%的BOD5、98.9%的NH3-N直接排入河道;0.6%的CODCr、0.6%的BOD5、0.6%的NH3-N進入市政泵站后排出;3.2%的CODCr、1.3%的BOD5、0.5%的NH3-N進入污水處理廠處理后排出;0.0%的CODCr、0.0%的BOD5、0.0%的NH3-N通過合流污水收集系統排出(見表2)。
1.3 上游水源保護區污染源及其負荷
1.3.1 上游水源保護區污水年排放量分析
上游水源保護區內污染源年用水量為5 868萬t/a,年污水量為4 908萬t/a。其中工業污染源144個,工業廢水排放量為2 520萬t/a,占51.4%;事業污染源1262個,事業單位污水排放量為1170萬t/a,占23.8%;生活污水排放量為1 153萬t/a,占23.5%;畜禽污水排放量為65萬t/a,占1.3%(見表3)。
上游水源保護區內污染源年排放CODCr 16 091t/a,其中工業占14.6%;事業占30.2%;生活占21.5%;畜禽占
33.7%。年排放BOD5為7156t/a,其中工業占8.4%;事業占29.6%;生活占24.1%;畜禽占37.9%。年排放NH3-N為1 009t/a,其中工業占8.5%;事業占34.0%;生活占34.3%;畜禽占23.2%。
1.3.2 上游水源保護區污染源排放去向分析
上游水源保護區污染源排放去向,主要分為4種:一是直接排入河道,占61.7%;二是進入市政泵站后排出,占4.7%;三是經污水處理廠處理后排出,占21.9%;四是通過合流污水收集系統排出,占11.6%。上游水源保護區污染源廢污水量排放去向分析表明,69.1%的CODCr、70.3%的BOD5、66.1%的NH3-N直接排入河道;5.2%的CODCr、5.4%的BOD5、6.8%的NH3-N進入市政泵站后排出;23.9%的CODCr、23.0%的BOD5、26.0%的NH3-N進入污水處理廠處理后排出;1.9%的CODCr、1.3%的BOD5、1.2%的NH3-N通過合流污水收集系統排出(見表4)。
1.4 準水源保護區污染源及其負荷
1.4.1 準水源保護區污水年排放量分析
準水源保護區內污染源年用水量為15 876萬t/a,年污水量為12 474萬t/a。其中工業污染源192個,工業廢水排放量占45.3%;事業污染源2 334個,事業單位污水排放量占21.4%;生活污水排放量占32.7%;畜禽污水排放量占0.6%(見表5)。
準水源保護區內污染源年排放CODCr 34 071t/a,其中工業占15.3%;事業占32.3%;生活占35.9%;畜禽占16.5%。年排放BOD5為15 018t/a,其中工業占8.9%;事業占31.6%;生活占40.8%;畜禽占18.7%。年排放NH3-N為2 844t/a,其中工業占21.6%;事業占26.9%;生活占43.0%;畜禽占8.5%。
1.4.2 準水源保護區污染源排放去向分析
準水源保護區污染源排放去向,主要分為4種:一是直接排入河道,污水量為3 782.9萬t/a,占30.3%;二是進入市政泵站后排出,污水量為449.4萬t/a,占3.6%;三是經污水處理廠處理后排出,污水量為2554.1萬t/a,占20.5%;四是通過合流污水收集系統排出,污水量為5 688.3萬t/a,占45.6%。準水源保護區污染源廢污水量排放去向分析表明,42.8%的CODCr、45.4%的BOD5、41.6%的NH3-N直接排入河道;4.2%的CODCr、4.1%的BOD5、3.9%的NH3-N進入市政泵站后排出;25.2%的CODCr、26.2%的BOD5、24.4%的NH3-N進入污水處理廠處理后排出;27.8%的CODCr、24.2%的BOD5、30.2%的NH3-N通過合流污水收集系統排出(見表6)。
2 黃浦江上游區域污染負荷特征
2.1 黃浦江上游水源保護區污水年排放量分析
黃浦江上游水源保護區內污染源年用水量為22 196萬t/a,年污水量為17 755萬t/a。其中工業污染源352個,排放量8 222萬t/a占46.3%;事業污染源4 108個,排放量3 962萬t/a占22.3%;生活污水排放量5 427萬t/a占30.6%;畜禽污水排放量144萬t/a占0.8%。黃浦江上游水源保護區內污染源年排放CODCr 51 920t/a,其中工業占14.7%;事業占31.5%;生活占31.4%;畜禽占22.4%。年排放BOD5為23 001t/a,其中工業占8.5%;事業占30.8%;生活占35.4%;畜禽占25.3%。年排放NH3-N為3 984t/a,其中工業占17.6%;事業占28.7%;生活占40.9%;畜禽占12.8%(見表7)。
2.2 各級水源保護區污染源排放量比較
一級飲用水源保護區年排放污水量為372萬t/a,占全部水源保護區的2.1%;上游水源保護區年排放污水量為4 908萬t/a,占全部水源保護區的27.6%;準水源保護區年排放污水量為12 474萬t/a,占全部水源保護區的70.3%。并且CODCr、BOD5、NH3-N等各項污染物的全年排放量均有如下規律:準水源保護區最多,上游水源保護區次之,一級飲用水源保護區最少(見表8)。
2.3 黃浦江上游水源保護區污染源排放去向分析
黃浦江上游水源保護區污染源排放去向,主要分為4種:一是直接排入河道,污水量為7 164.5萬t/a,占40.4%;二是進入市政泵站后排出,污水量為685.2萬t/a,占3.9%;三是經污水處理廠處理后排出,污水量為3 645.4萬t/a,占20.5%;四是通過合流污水收集系統排出,污水量為6 259.7萬t/a,占35.3%。黃浦江上游水源保護區污染源廢污水量排放去向分析表明,52.8%的CODCr、55.1%的BOD5、49.7%的NH3-N直接排入河道;4.4%的CODCr、4.4%的BOD5、4.5%的NH3-N進入市政泵站后排出;24.1%的CODCr、24.3%的BOD5、24.0%的NH3-N進入污水處理廠處理后排出;18.8%的CODCr、16.2%的BOD5、21.8%的NH3-N通過合流污水收集系統排出。
直接排入河道的污水量中,一級飲用水源保護區、上游水源保護區、準水源保護區分別占到4.9%、42.3%、52.8%;進入市政泵站的污水量中,一級飲用水源保護區、上游水源保護區、準水源保護區分別占到0.4%、34.0%、65.6%;經污水處理廠處理的污水量中,一級飲用水源保護區、上游水源保護區、準水源保護區分別占到0.4%、29.5%、70.1%;進入合流污水收集系統的污水量中,一級飲用水源保護區、上游水源保護區、準水源保護區分別占到0.0%、9.1%、90.9%(見表9、表10)。
3 結 語
本次調查表明,黃浦江上游的3級水源保護區中,污染源排放量為準水源保護區最多,上游水源保護區次之,一級飲用水源保護區最少;污染源排放去向分析表明,直接排入河道的污水量占相當比例(40.4%)。
黃浦江上游地區在今后很長一段時間內仍將是上海市的重要飲用水源地之一,區域將以休閑旅游、生態農業、綠色工業為主導產業,強調經濟發展與水源保護相協調,注重水資源的合理開發與保護,確保區域的可持續發展。從生態功能區劃的角度來考慮,在一級飲用水源保護區內,自水源地敏感區域由內向外依次設置植被防護區、生態農業區、產業控制區。產業控制區強調對水產養殖用地、畜牧生產用地、工業用地的控制;生態農業區以耕地為主,控制化肥、農藥的使用量,以發展生態農業和觀光農業為主;植被防護區側重于利用河流濱岸帶進行面源污染的控制,從而達到粗顆粒泥沙的去除、面源污染物質的削減以及濱岸生態系統修復等目的,在植被防護區中可按距水體遠近由內向外依次分為1、2、3級,第3級用于改變地表徑流的水力特性,去除其攜帶的粗顆粒泥沙;第2級用于削減面源污染帶來的污染物;第1級與水體直接接觸,對水體環境產生影響,改善水體小環境。
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Character of Water Environment Pollution Load in Upper-reaches Area of Huangpu River
HUANG Shen-fa WU Jian-qiang YANG Ze-sheng
(Shanghai Academy of Environmental Sciences,Shanghai
200233)
Abstract [STBZ]By knowing clearly the various water environment pollution source,pollution load and its character, to supply the scientific gist for environmental protection management to hold in pollution and improve water environment quality in upper-reaches area of Huangpu River. There were four kinds of pollution sources: industrial pollution source, enterprise pollution source, domestic pollution source and livestock-poultry pollution source. In water resource protection zone, water consumption was 221 960 000 ton/a, and sewage discharging was 177550000 ton/a. Among
關鍵詞:社會經濟發展;環境污染;環境庫茲涅茨曲線
作者簡介:羅洎(1977-),四川理工學院經濟與管理學院講師,經濟學博士,主要研究方向:環境與災害經濟、經濟與金融計量分析。
中圖分類號:F127 文獻標識碼:A doi:10.3969/j.issn.1672-3309(x).2013.07.03 文章編號:1672-3309(2013)07-06-03
歷史發展經驗表明,經濟發展與客觀環境存在相互制約又相互促進的關系。一方面,經濟發展必然會產生大規模的經濟活動和大量消耗物資能源,由此會導致環境污染和破壞生態環境,隨之環境惡化又會反過來影響經濟發展的速度和質量。另一方面,經濟發展會促進科技進步和社會環保意識的提高,進而有利于改善環境。近年我國一直提倡發展綠色GDP,建設“資源節約型和環境友好型”的兩型社會,可見經濟發展過程中的經濟增長與環境污染關系是值得人們關注的探究議題。
環境庫茲涅茨曲線模型是對經濟發展過程中環境污染水平進行定量分析的重要工具,它是由美國環境經濟學家Grossman 和Krueger等人于20世紀90年代初根據經驗數據研究而提出的。該理論假定,環境污染水平會隨著社會經濟發展和國民收入增加而提高,當經濟發展達到一定程度后,隨著國民收入增加,環境污染水平會下降。如果在二維坐標系中,橫軸表示經濟增長指標,縱軸表示環境污染指標,那么經濟增長與環境污染水平之間的關系曲線呈“倒U”形,即環境庫茲涅茨曲線。然而國內外許多學者的研究結果表明并不是任何國家或地區的環境庫茲涅茨曲線都呈“倒U”形,由于不同國家和地區社會經濟發展狀況的差異也會導致其環境庫茲涅茨曲線存在一定的差異性,還可能存在U、N、W、水平、上升或下降等形狀特征。四川省作為西部大開發戰略的受益者,在經濟發展方面取得巨大成功的同時也加劇了環境污染問題,經濟增長與環境質量關系備受社會關注,但目前對兩者關系的實證研究甚少,因此本文將基于相關理論通過計量分析軟件進一步闡述探究它們之間的關系及其環境庫茲涅茨曲線特征,同時結合研究結論提出一些宏觀政策建議。
一、四川省社會經濟發展與環境污染狀況
自國家實施西部大開發戰略以來,四川省社會經濟發展迅速,從1999年到2011年,名義GDP增長5.76倍,年均增加36.63%,1999年人均GDP僅為4540元,到2011年已上升至26133元,年均增加36.5%。三次產業結構不斷調整優化,三種產業產值比由1999年的25.4:41.9:32.7調整為2011年的14.1:52.5:33.4。依據錢納里的工業化階段劃分理論,從城鎮化水平、人均GDP、三次產業產值比、工業增加值占GDP比重等方面來綜合判斷,可以看出四川省產業結構調整取得較大成功,已經步入工業化中級階段,但目前第三產業比重偏低,仍低于全國平均水平。工業化中級階段主要依賴于制造業尤其是重型工業的高速增長。目前,四川省已形成礦產金屬開采洗選加工制造業、食品加工制造業、化學原料及制品制造業、紡織業、造紙及紙制品業等幾大支柱產業的工業體系。2011年四川省共有工業企業單位13706個,其中重工業就有8942個,總產值為15613.92億元,占工業總產值的67.45%。
產業結構重型化也導致了嚴重的環境污染問題。在西部大開發戰略發展前期,四川省工業廢水排放量上升趨勢明顯,直到2005年達到122590萬噸的排放量最高峰后才得到有效遏制。2011年工業廢水排放量雖然比2010年下降了0.9%,但仍有80428.6萬噸。從1999-2011年四川省環境統計數據來看,工業廢氣排放量和工業固體廢物產生量隨著經濟發展而逐年增長,工業廢氣排放量由1999年的4671億標立方米上升至2011年的23171.85億標立方米,增長了4.96倍,比2010年增加了14.7%;工業固體廢物產生量由1999年的4396萬噸上升至2011年的12684.47萬噸,增長了2.89倍。在工業化加速發展進程中,環境污染物排放是不可避免的,但只有對環境污染問題加以重視,加大對防污治污的投資力度,走環境友好型的工業化發展道路,才能實現社會經濟的可持續發展。
二、四川省社會經濟發展與環境污染關系的定量分析
(一)研究指標選擇
為了探析四川省社會經濟發展與環境污染水平之間的相互關系,本文選取四川省人均國內生產總值(人均GDP)作為社會經濟發展指標(X),工業廢水排放量(Y1)、工業廢氣排放量(Y2)、工業固體廢物產生量(Y3)和工業固體廢物排放量(Y4)作為表達四川省環境污染狀況的指標。其中人均GDP的數據來源于《四川省統計年鑒2012》,2000-2002年、2011年的環境污染數據來源于《中國統計年鑒(2001-2003)》和《2011年四川省環境統計公報》,1999、2003-2010年的環境污染數據來源于國家統計局官方網上公布的環保統計專題數據。
(二)四川省社會經濟發展與環境污染的關系曲線模型
根據環境庫茲涅茨曲線理論,以四川省人均GDP人均(X)為自變量,環境污染指標(Y)為因變量,利用EVIEWS5.0軟件建立1999-2011年四川省的環境經濟計量模型。一般形式的環境庫茲涅茨曲線方程表達式為:,式中y為環境污染指標,x為經濟增長指標,模型參數,ε為隨機誤差項。但對上述變量分別進行二次和三次曲線方程擬合,結果表明三次曲線方程擬合效果更佳,所以在上述方程中加入一個三次項:,式中β3為三次項系數,其他參數含義不變。由表1可知,在1%顯著性水平下,各曲線方程均通過R2、F值檢驗,說明曲線模型擬合效果很好。
圖1-4分別是1999-2011年四川省人均GDP與工業廢水排放量、工業廢氣排放量、工業固體廢物產生量和工業固體廢物排放量關系的環境庫茲涅茨曲線圖。由圖1可知,工業廢水排放量的環境庫茲涅茨曲線與理論上的環境庫茲涅茨曲線一樣成“倒U”形,其中2005年是轉折點,此前的工業廢水排放量與人均GDP成正相關,隨著經濟增長而增加,此后則與人均GDP成負相關,隨著經濟增長而下降。造成這種曲線特征的主要原因在于西部大開發前期四川省過分追求工業發展而忽視了環境環保,走先污染后治理的經濟發展道路。2003-2005年四川省加大了環境保護的治理投資力度,各年環境污染治理投資總額分別占當年GDP的1.09%、1.17%、1.06%,同時工業廢水排放達標率的顯著提高也促使了排放量的明顯下降。由圖2和圖3可知,工業廢氣排放量和工業固體廢物產生量的環境庫茲涅茨曲線并沒有出現先上升后下降的“倒U”形變化軌跡,反而是隨著經濟增長略有波動,這說明四川省曾一度在工業廢氣排放和固體廢物產生方面加大投資治理力度,措施較為得當有效,但就所研究年份來看兩者仍呈明顯的上升趨勢。隨著環保生產科技發展,2011年四川省工業固體廢物綜合利用率已提高至57.5%,工業固體廢物的貯存量和處置量也明顯增加,因此,從圖4可以看出工業固體廢物排放量隨著經濟增長呈現明顯的下降趨勢。
三、結論與建議
綜合上述可知,在四川省社會經濟發展進程中,只有工業廢水排放量的環境庫茲涅茨曲線呈“倒U”形特征,四川省經濟增長與工業廢水排放量和工業固體廢物排放量成顯著的負相關,與工業廢氣排放量和工業固體廢物產生量成顯著的正相關。西部生態環境較為脆弱,所以要實現社會經濟的可持續發展,四川省應該從宏觀上采取以下措施來促進經濟增長與環境關系的協調發展:
第一,轉變經濟增長方式,繼續調整優化產業結構和區域布局。不能延續過去“高消耗、高增長、高污染”的社會經濟發展路徑,摒棄“先污染后治理”的發展思想,把社會經濟發展方式由粗放型轉變為集約型,走環境友好型的社會經濟發展道路。逐步淘汰和取締高耗能、高污染、工藝落后的企業,對污染源企業進行規劃選址布局,重點發揮區域優勢逐步建立以旅游服務業和知識技術密集型企業為主導的產業體系。
第二,發揮市場機制對環境污染治理的調節作用,推動環??萍及l展,走新型工業化道路。把排污權交易及收費制度引入到環保工作來,強化排污申報和征費工作,堅持“污染者付費、利用者補償、開發者保護和破壞者恢復”的原則,讓社會經濟主體成為環保投資的主體。先進的生產技術不但可以降低污染物的排放量,還可以提高廢棄物的綜合利用率,所以應繼續加大對環保人才的培養和技術設備的開發研究,走循環經濟工業化發展道路。(下轉第46頁)
第三,加大對環境污染治理的投資力度,進一步完善環保監管體系,加強環境監管和執法力度。根據發達國家經驗,在經濟快速發展時期,環保投資要占到 GDP 的1%-1.5%,才能有效控制環境污染,達到3%才能使環境質量得到明顯改善。雖然近年四川省環境污染治理投資總額增加明顯,但環保投資占GDP的比重都在1%以下,且呈下降趨勢。政府是環保監管的主體,但也要發揮社會公眾與輿論的監督作用。應加強對礦產金屬、化工紡織、造紙印染等重點污染行業企業的排污監管,監管要做到公開透明、嚴格高效,防止出現監管真空。
參考文獻:
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關鍵詞:MMT;環境污染;錳
文章編號:1006-3617(2007)01-0092-03
中圖分類號:R12
文獻標識碼:A
三羥基甲基戊基錳(methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl,MMT)是20世紀50年代美國乙基公司開發的一種新型含錳有機物,商品名HITEC3000。MMT分子式為C6H8Mn(CO)3,分子量為218.10,含錳25%,暗橙液體,具草本植物氣味和微弱舒適氣味,沸點231.7 ℃,密度(比重)為1.39,在20 ℃時蒸汽壓為0.05 mmHg(6.65Pa),粘性5.0厘泊,辛烷/水分隔系數為LogKow=3.7,不溶于水,微溶于碳氫化合物(包括:乙烷、乙醇、丙酮、乙烯、乙二醇、油、航空燃料、汽油、柴油機燃料)。在空氣中半衰期為數秒,陽光下迅速分解[1~5]。
MMT是無鉛汽油燃油成分之一,作為添加劑可以有效增加辛烷值,每升汽油加入18 mg錳的MMT可提高辛烷值(RON)3個以上,提高汽油燃燒效率;同時作為燃料氧化劑,可減少CO和其他有害物質的排放,對保護環境起到一定作用[6]。因此自從1976年到1990年,MMT在加拿大的使用量遞增,直至完全取代四乙基鉛。而美國環保局(EPA)卻對使用MMT所帶來的環境污染和人群健康效應提出質疑,與生產廠家爭論數十年,直到1995年10月才只是同意用于精煉機的無鉛汽油中[7]。2000年以來,隨著對MMT安全性的進一步全面認識和認可,包括我國在內的全世界范圍無鉛汽油的推廣使用,MMT作為汽油中的抗爆劑已徹底取代四乙基鉛[8]。而在2003~2004年的美國《科學》雜志上舊事重提,激起了一場關于是否應該使用MMT及其潛在公共衛生風險的爭論。針對MMT使用安全性的判斷反反復復,一直難有定論。最近學者們的研究都在努力嘗試評價在有生命和無生命系統中MMT燃燒所致的環境污染和人群暴露,以期得到一個確定的結論。
1 MMT所致的環境錳污染
1.1 MMT燃燒產物的性質
有學者研究MMT燃燒后汽車排氣管散發顆粒,發現大部分含錳顆粒為1~100 μm不等的大小團塊,錳的氧化物易與其他排氣顆粒(特別是硫磺)凝聚成塊,很少以純錳氧化物的形式在環境中散發[9]。在另一項研究中,以汽油中無MMT的車輛為對照,用不同車程和發動機性能的車輛來進行測試。得出的結論是散發速率與車程有關,從排氣管中散發的錳因車程不同而占錳量的7%~45%,散發顆粒大小0.2~50 μm不等,其中超過99%的顆粒在呼吸分數范圍內(
1.2 燃燒MMT對大氣污染水平的評估
加拿大蒙特利爾的學者在研究中發現,大氣中錳濃度與交通密度典型相關,而大氣中其他物質如Pb、SO2、O3濃度與交通密度沒有這種關系??上н@種觀察,并不能確定所測得的錳的來源是汽車直接散發的,因為還有可能是路塵中或自然存在于地殼中的錳[11]。因為鄰近的空氣顆粒能通過凈化、沖失等過程而沉積在雪上,也有學者提出利用雪作為環境指示標準的研究載體。在蒙特利爾,在距高速公路15、25、125、150 m的地方搜集雪的樣本。發現錳的平均濃度隨距高速公路越遠而減少,證實了大氣中錳濃度與交通密度典型相關[12]。
從1981年到1992年,有學者觀察蒙特利爾空氣中錳的濃度[13]。盡管從1981年起開始在城市中使用MMT,并以每年10%的速度遞增,但結果卻顯示1981年到1990年期間,大氣中錳的濃度沒有顯著變化。而在鄰近蒙特利爾的一家錳鐵工廠1990年關閉之后,空氣中錳的濃度大約下降了50%。在1981~1992年高密度交通地區的錳平均濃度分別為0.02、0.05、0.061 g/m3(蒙特利爾自然條件下錳平均濃度為0.04 μg/m3),并無顯著差異。而且學者發現使用MMT的優點:自從1981年使用MMT替代四乙基鉛以來,發動機車輛散發的鉛以每年30%的速度遞減,使大氣中鉛的濃度明顯減少。也有學者設計模型觀測燃燒MMT的產物在大氣中錳所占比例。通過模型估計,從機動車直接散發到大氣的錳在距高速公路25 m處占50%,在距高速公路250 m處<8%[14]。
有多倫多學者長期觀察發現在兩個高交通密度地區汽油燃燒每年增加的錳量在總增加錳量中僅占5.73和2.47 mg/kg,這與錳在土壤中的自然富集比較起來是微不足道的?;诖藬祿亩嘣貧w分析預測,在這兩個地區要連續使用MMT 95~256年,才能使土壤中的錳量加倍[15]。
1.3 燃燒MMT對動植物污染水平的評估
有學者以溫室中植物作為對照,使用燕麥和綠豆來檢測錳在植物內的積蓄,實驗地點選在機動車燃燒MMT帶來的錳污染較強(鄰近公路的植物園,車流量32 000輛/d)和較弱(距公路250 m,車流量
因為野鴿的生活和飲食習慣規律、生存周期相對較長、與人類的接觸密切,也有學者用野鴿來監測不同車流量的鄉村(4 900輛/d)和城市(7 500輛/d)的錳污染[17]。實驗方法是在距公路6~275 m的兩個鄉村、4個城市地區測量大氣中錳濃度,并且在每個地區捕獲20只野鴿,分別測量肝、肺、胰腺、腸、腦、下羽、糞便、全血和血清中的錳含量,數據顯示在城市地區的錳顆粒(0.036 μg/m3)顯著高于鄉村地區(0.026 μg/m3)。城市中的野鴿肝內錳含量比鄉村野鴿多29%,糞中錳多45%。但除了肝(鄉村2.42 mg/kg,城市3.13 mg/kg)和糞便(鄉村32.2 mg/kg,城市46.8 mg/kg)以外,兩組野鴿其他樣品的錳含量都相似。
2 MMT的毒作用
美國運輸部根據急性毒性實驗結果將MMT歸為中等毒類的毒物。急性動物實驗表明:無論何種途徑入體,動物先表現出輕度興奮后的活動增強、震顫、強烈的間歇性強直、痙攣,最后陷入昏迷狀態甚至死亡,未死亡的動物攝食量減少,體重下降,一般2~6周后恢復正常不留下任何后遺癥。不同種系動物中毒機制不同,但主要靶器官為肺。中樞神經系統的癥狀與錳中毒時的帕金森綜合征相似。長期高濃度吸入實驗中,可見慢性支氣管炎、間質性肺炎、肺膿腫[18,19]。
有的學者用大鼠、小鼠和猴進行慢性動物實驗,未見神經異常和行為改變,最終認為MMT作為汽油添加劑所導致的微量錳濃度增加并不引起健康危害,也沒有充足的證據認為它能引起毒性反應[20~22]。
3 MMT的人群暴露
消化和呼吸是錳暴露的兩個途徑,人群對錳的接觸主要包括大氣、食物和水。其中,MMT所致的環境污染和健康效應主要集中于MMT燃燒產物對大氣的污染。從理論上來講,我們應該注意汽車燃燒MMT污染的是人們的日常生活環境,而不僅僅是在生產車間污染工作環境,所以與其他職業性有害因素相比,它所導致的人群錳暴露并不僅僅只是在工作日,而且還發生在人們的日常生活中[23]。有學者研究蒙特利爾5名高交通密度城市地區居民和5名低交通密度鄉村居民,結果顯示:室外空氣中高濃度的錳導致室內空氣中錳的濃度增高,但空氣中的錳并不影響血錳水平,平均血錳濃度在城市居民(大氣濃度為0.017 mg/m3)與鄉村居民(大氣濃度為0.007 mg/m3)之間并無顯著差異[24]。有學者對職業環境下人群暴露進行研究:在工作日,車間機械工暴露于MMT的平均濃度為0.335 μg/m3(n=45),汽車司機為0.024 μg/m3(n=10)。在非工作日,這兩組暴露的平均濃度分別為0.012、0.011 μg/m3,與不和MMT直接工作接觸的辦公室人員(n=20)的平均值相似。
在錳的吸收量中食物占有95%,消化系統是人類暴露錳的主要途徑[23]。車間機械工和藍領工人飲食中(3 d飲食記錄)消耗錳的平均值分別為2.9和3.7 mg/d,平均水平3.27 mg/d,低于加拿大所公布的成年人錳的正常攝入量。以70 kg體重為標準,兩組工人的暴露水平為每天37和50 μg/kg,低于美國政府所制定的健康標準限制(每天140 μg/kg)[25]。
飲水所致的錳暴露所占比例很小。在機械工人和藍領工人居住區測得的自來水樣品中錳的平均濃度分別為6.1、12.5 μg/L,低于美國政府的標準健康限制50 μg/L。但如果飲用井水就不同,測量井水的錳含量高達190~283 μg/L[25]。
最終,藍領、機械工人的血錳濃度分別為6.7、7.6 μg/L,都低于正常成年人的范圍7~12 μg/L。車間機械工人頭發中錳的平均濃度(0.66 μg/g)顯著高于藍領工人(0.39 μg/g)[25]。
關鍵詞:環境污染;應急檢測;樣品前處理;毒性識別;應急檢測實驗室規范
Research report of laboratory testing system for typical contaminants released from serious environment pollution accidents
Abstract:With the three-year hard work of all research memebers, we have made some significant progress: (1) Established a low cost, rapid while sensitive sensor and detector for halogenated alkanes. In this study, sensing material with high fluorescene yield for halogenated alkanes detecting were designed and synthsized. The fluorescene intensity, stability and sensitiviety of synthsized sensors were improved by using the evanescent wave effect of nanowile arrays.This study realized the measurement of weak scence signals, and developed a portable fluorescent detector for trace halogenated alkanes. (2) Prepaed an electrochemical luminescence immune detector. The microplate electrodes were designed, the immune agents were coated on the electrodes, the immunation reactions of test samples were occurred within the wells of microplate, and the electrochemical signal of each well was measured and recorded. (3) Synthesized a fluorescent immune sensor. A huge array reaction area was formed on a tiny matrix material, the immunation reaction and fiuorescene signal record in each reaction area was respectively performed. A high-through, rapid and minimized fluorescence immune sensor was developed. (4) Prepared a DNA damage detector. The detecting instrument of capillary electrophoresis-on site laser induced fluorescence polarization was papared, and the method for DNA damage analysis was developed as well. (5) Developed whole cell biosensing fluorescene detectors for heavy metals and benzenes detection. Based on the induction effect of heavy metals and benzenes on microbial whole cell biosesnors, measured the activity intensity of the firefly luciferase expressed by host bacterium, combined the software for data calculation, developed a set of bacterial whole cell biosensing fluorescent detectors for heavy metals and benzenes analysis. (6) Established a set of assistant emergency monitroing system for contaminants released from the sudden environmental pollution accidents. The assistant system composed of three modules including physicochemical database for common chemicals, a rapid and quantitative chormatogram spectra bank, and emergency monitoring assistant information database. The achivements mentioned above will be benefit for rapid identifying of sudden environmental pollution accidents, for rapid detecting of main contaminants, for preparing rapid and effective treatment and deposal strategy to deal with the sudden environmental pollution accidents.
[關鍵詞]二氧化硫 污染特征 環境容量 實證分析
中圖分類號:X131 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)25-0225-01
前言:工業化進程的加快以及城市化水平的提高,帶來了嚴重的環境污染問題,尤其是大氣污染中的二氧化硫,素有大氣污染元兇的稱謂,其對于人體健康以及生態系統的影響非常巨大,必須得到足夠的重視。相關環境監測部門應該強化認識,做好區域內二氧化硫污染狀況的全面分析,確定二氧化硫的環境容量,盡可能將排放量控制在環境容量之內,減少其對于大氣的污染。
1 實證事例
某省會城市位于中原地區,屬于國家重要的綜合交通樞紐,地處華北平原的南部,黃河中下游地區,總面積達到7446平方公里,下轄多個市轄區,固定人口加上流動人口超千萬??傮w地勢西南高、東北低,從西南部以此為構造侵蝕中低山地、構造剝蝕丘陵、傾斜平原以及沖積平原。在市區內劃分有多個區域,包括高新區、金水區等,中部地區以商業為主,西部工業發達,東部地區屬于高新技術開發區,設置有大量的高校和科研院所,經濟發達。不過與此同時,該市存在著非常嚴重的大氣污染問題,常年霧霾籠罩,主要大氣污染物為PM2.5、PM10以及SO2等,這里主要對SO2的污染特征以及環境容量進行分析,希望能夠為污染的防治和環境治理提供一些參考[1]。
2 二氧化硫污染特征
2.1 污染狀況
在該市市區范圍內設置10個環境檢測點,利用專業的設備,對二氧化硫污染狀況進行檢測分析。這10個環境檢測點分別布設在中心商業區(4個)、西部工業區(3個)以及東部高新區(3個)。對2009年到2013年的檢測數據進行分析和整理,可以得到二氧化硫月均濃度的變化曲線,如圖1所示。
結合曲線圖進行分析,可以明顯看出,在冬春季節,二氧化硫的污染最為嚴重,尤其是11月到來年1月,二氧化硫的月均濃度達到峰值,夏秋季節相對較好。而結合二氧化硫的年均濃度曲線(圖2)可知,除2012年外,其余幾年均超出國家二級標準,最高的2009年超出國家標準0.6倍,屬于重度污染[2]。
2.2 原因分析
分析市區內二氧化硫污染嚴重的原因,主要是受氣象、交通、工業等因素的影響。結合環境監測站收集到的氣象資料,該市全年以偏西風為主,運用Pasquill穩定度分類方法,分析市區穩定性,得到的最終結論為B-C,即處于弱穩定和不穩定之間,有利于空氣的擴散,但是由于工業區位于西部,在主導風向的影響下,會給整個市區的大氣環境造成負面影響。另外,該市位于北方地區,冬季取暖需求大,而且以燃煤取暖為主,在這種情況下,冬春季節的二氧化硫濃度也就居高不下。
3 二氧化硫環境容量
3.1 標準限值確定
市區包含多個分區,控制區域總面積在1288.32平方公里,屬于環境空氣質量的二類分區,因此需要執行《環境空氣質量標準》(GB3095-2012)中的二級標準,標準限值見表1。
3.2 環境容量計算
結合有關專家學者的研究,在對控制區域內大氣二氧化硫環境容量進行計算時,修正A-P值法應該算是最為簡單、最為便捷的方法,同時由于研究應用較多,方法的可靠性和準確性較好。
在該控制區內,二氧化硫環境容量可以利用相關公式計算
其中,Q表示二氧化硫環境容量,104t/a,A表示二氧化硫總量控制系數,104km2/a,c表示區域內的控制濃度,mg/m3,S表示控制區域的面積,km2。
控制區域內二氧化硫的控制濃度同樣可以通過公式求得
公式中,表示控制區域標準年均濃度限值,mg/m3,表示二氧化硫的背景濃度值,mg/m3[4]。
3.3 控制系數明確
在二氧化硫環境容量計算中,總控制系統A是一個至關重要的參數,相關研究表明,A值的計算同樣能夠通過公式獲得,有
在公式中,VE表示通風系數,與混合層的高度H和混合區域的平均風速u密切相關,有VE=H×u,結合從氣象部門獲得的相關數據,u的取值為2.2m/s,根據《制定地方大氣污染物排放標準的技術方法》中的相關標準,混合層高度H的計算公式為
公式中,表示10m高低位置的平均風速,單位為m/s,參照環境監測站采集的數據信息,取值為3.72,為混合層系數,可以通過查表的方式獲取,其值為0.051,f表示地轉系數,為地轉角速度,取值7.29×10-5rad/s,表示地理緯度,取35°。
代入相關數值進行計算,可以得到控制區混合層高度為2268m,A指為13.941×104km2/a,而結合相關標準,該市的A值在4.2-5.78×104km2/a,取最大值,最終得到控制區域二氧化硫的環境容量為12.55×104t/a[5]。
4 結論與建議
結合上述分析,可以看出,該市市區的二氧化硫排放總量遠低于環境容量,不過其年均濃度超出了國家二級標準,主要污染源是西部工業區的重污染企業。對此,立足該市的發展特點,提出幾個防控建議:一是調整工業布局,盡量將位于上風向的重污染企業遷移到下風向,減少其對于市區大氣環境的污染;二是對于污染比較嚴重的企業,應該加強監管,督促其做好煙氣脫硫處理,減少工業廢氣中二氧化硫的含量;三是應該對市區的能源結構進行優化,以更加清潔環保的能源,如天然氣、地熱等代替燃煤,促進市區空氣質量的改善。
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關鍵詞 制造業;大氣污染;環境規制;廣東
中圖分類號 X22 文獻標識碼 A 文章編號1002-2104(2009)112-0073-05
近年來,在廣東經濟快速發展的同時,全省污染排放總量也呈上升趨勢。2007年廣東國內生產總值比上年增長13.6%,工業增加值增長19.8%,增速創近八年新高。但2000―2006年《廣東省環境狀況公報》的數據顯示,2006年廣東工業廢氣排放總量為13584億m3,年均增長10.2%。廣東省空氣中的二氧化硫、煙塵和粉塵等主要污染物濃度有所下降,但由于燃燒廢氣的排放上升,導致空氣質量略有下降。2006年全省二氧化硫排放126.7萬t,比1990年增長3倍。煙塵、粉塵排放在樣本期的后半段呈下降態勢,這說明廣東的環境規制是有一定成效的。
由于總體污染排放尤其是sch排污量居高不下,廣東部分城市空氣污染不斷加重,全省多數地區酸雨污染仍然嚴重,其中酸雨酸度最強的是佛山市,酸雨量占總降水量的43.6%。廣東省氣象局公布的《2007年廣東省大氣成分公報》顯示,2007年廣東全省灰霾日數達75.7天,比常年顯著偏多,這表明廣東省各大城市尤其是珠三角地區大氣污染日趨嚴重。2007年是近50多年來廣東灰霾日最多的年份,全省有27個市、縣的年灰霾日數破歷史最高記錄。其中尤以珠三角灰霾較重,年灰霾日普遍在100天以上,其中東莞、新會分別達到213天和238天?;姻矅乐乇砻鲝V東大氣尤其是城市大氣污染加劇。研究顯示,珠三角地區大氣中的光化學污染嚴重,尤其是大氣中的細粒子顆粒物比重在增加,造成灰霾天氣時能見度明顯下降,同時對人體危害更大,造成人體呼吸道、心腦血管、肝、肺等內臟受損。因此,要實現經濟發展與環境保護的協調發展,需要理解產業特征、環境規制與污染排放之間相互作用的復雜機理。
以往有關環境規制的研究往往集中于產業區位布局、生產率減污支出的效應,而幾乎沒有關注產業特征,如產業的資本密度、產業規模、產業能源消耗和R&D支出與污染排放的關系。例如,Gary和Shadbegian(2003)檢驗了造紙行業環境規制活動與空氣和水污染的排放關系,發現減污支出和受污染影響居民的特征會減少污染排放。本文以廣東省制造業為例,集中研究產業特征、環境規制和污染排放強度的相互關系,從而有助于評價污染排放的各個決定因素的相對重要性,并為政府制定有效的節能減排政策提供理論與經驗依據。
1 基于產業特征的污染排放機制模型分析
本文采用世界銀行Pargal和Wheeler(1996)的研究模型,考察產業的污染排放機制。該模型認為,污染排放相當于一種商品,其均衡水映了各產業對環境服務的需求及社會對環境服務的供給的相互作用關系。
1.1污染需求
決定產業環境需求的因素包括能源、要素密度、產業規模、生產效率、現代生產工藝的采用以及技術創新。
(1)能源投入。大多數空氣污染物來自礦物燃料的燃燒。我國產業結構重型化趨勢明顯,對原材料和能源的需要也增多。而產業生產過程中使用的礦物燃料越多,對污染的需求也越多。因此,高能耗的產業往往是污染產業。
(2)要素密度。①物質資本密度與污染。最近的一些研究顯示,美國和英國單位產值減污成本最高的產業同時也是物質資本密集型產業(Antweiler等,2001)。因此,依賴機械設備的產業比依賴勞動投入的產業產生的污染較多,部分原因是產業的物質資本密度與能源密度之間具有一定的相關性。②人力資本密度與污染。人力資本密度與污染的關系較為復雜。一方面,與低技術產業相比,高技術的人力資本密集型產業往往是效率較高、污染較少的清潔產業。另一方面,低技術的勞動密集型產業也可能較為清潔,因為污染產業通常需要較高的人力資本(熟練勞動)來維持。因此,人力資本密度與污染排放強度之間的關系是不確定的。
(3)企業規模。企業規模是指產業中單個企業的附加值。一方面,產業的總產出與污染排放之間存在負相關關系,即產出的增加使單位產出的污染排放下降,這說明資本使用以及污染控制可能存在規模經濟。另一方面,規模大的企業更容易成為政府環境管理機構監控的目標,這在一定程度上抵消規模收益。因此,企業規模與污染排放強度之間的關系是不確定的。
(4)效率。污染排放與效率呈負相關關系。具有效率的產業往往是單位產出污染排放較少的產業。
(5)現代生產工藝的采用。新建企業或采用現代生產工藝的企業更為清潔。由于環境規制不斷提高,現代的生產工藝往往更加節約資源,因此,單位產出的污染排放也較少。
(6)技術創新。產業的技術創新會減少污染需求。企業進行技術創新的目標就是實現工藝創新。而工藝創新可以提高效率,增加廢物循環利用,減少原材料投入,從而減少單位產出的污染排放。
1.2污染供給
環境規制包括正式規制和非正式規制。正式規制是指政府代表公眾利益對污染實施控制,包括傳統的命令和控制方法以及經濟手段,如污染稅和排污權交易。發展中國家由于正式規制較弱甚至缺失,因此,公眾通過談判或游說的非正式規制更為明顯(Pargal and Wheeler,1996)。
2 計量模型與數據說明
被解釋變量E表示單位產值的污染排放,本文使用空氣污染物中三種不同污染物的排放強度(s02、煙塵和粉塵)對方程進行估計。變量ai和di分別表示產業和年份的特定效應。本文使用19個制造業和7年(1999―2005)的面板數據進行估計。所有的貨幣單位都以1990年為基期進行折算以剔除通貨膨脹的影響。這19個制造業分別是:非金屬礦物制品業、水泥制造業、造紙及紙制品業、農副食品加工業與食品加工制造業、通信設備、計算機及其他電子設備制造業、化學原料及化學制品制造業、儀器儀表及文化、辦公用機械制造業、塑料制品業、皮革、毛皮、羽(毛)絨及制品業、紡織服裝、鞋和帽制造業、醫藥制造業、有色金屬冶煉及壓延加工業、交通運輸設備制造業、通用設備制造業和電器機械及器材制造業、印刷業、記錄媒介
的復制、石油加工及煉焦業、化學纖維制造業、橡膠制品業、黑色金屬冶煉及壓延加工業。
本文的污染排放數據來源于相關年份的《廣東省統計年鑒》和廣東省環保局提供的環境統計數據。其他變量的數據均來自相關年份的《廣東省工業統計年鑒》和《廣東省統計年鑒》。
從表1中我們可以看出,根據污染物的不同,工業內部的不同產業污染排放強度的差別很大,最大值與最小值之比的變動幅度分別為7861.67:1(煙塵排放強度)一60 921.00:1(粉塵排放強度)。這就意味著,即使是產業結構發生的變動很小,產業平均污染密度也可能發生較大的變動。因此,本文以廣東省制造業為例,集中研究產業特征、環境規制和污染排放強度的相互關系。
2.1對需求變量的說明
如上所述,廣東的大氣污染嚴重,因此本文側重于對大氣污染產業特征的研究。Nit表示單位產值的能源消耗,包括煤、焦炭、原油、柴油、煤油、汽油、天然氣和電力的消耗。物質資本密度PCI以單個工人創造的附加值的非工資部分衡量,即,(產業附加值一工資)/就業人數。人力資本密度HCI以單個工人創造的附加值中支付給熟練工人工資的比重衡量,即工資/產業附加值一非熟練工人工資×就業人數。規模變量SIZEit以單個企業的附加值衡量,即某一產業的附加值/該產業的企業數目?,F代生產工藝CAPit是產業的資本支出占附加值的比重,本文以《廣東省統計年鑒》中“按行業分城鎮固定資產建設和投資總規?!焙饬抠Y本支出。產業的資本建設投資越大,產業的機械設備就會越新,因此該數據是衡量產業采用新工藝的較好指標。RDit以《廣東省統計年鑒》的新增固定資產衡量。
2.2對供給變量的說明
方程中的REG是一組反映正式和非正式規制的向量。我國《大氣污染防治法》第三條規定,國家采取措施,有計劃地控制或者逐步削減各地方主要大氣污染物的排放總量。地方各級人民政府對本轄區的大氣環境質量負責,制定規劃,采取措施,使本轄區的大氣環境質量達到規定的標準。這意味著,地方政府對國家沒有制定標準的項目有權限自行設定地方標準。因此,當地方政府實施這些環境標準時就會考慮本地區的經濟和社會條件。
由于環境規制具有地方性特征,因此需要分析正式規制和非正式規制的地方層面的影響因素。衡量正式規制的指標如下:第一,地區的污染投訴率。其含義是地區的污染投訴數量/該地區的產值。第二,地區的失業率。由于地方政府實施正式規制取決于當地的社會問題,因此使用失業率衡量地區的社會狀況。失業率影響地方環境規制的原因有兩個:第一,一個地區的失業率越高,投入污染治理的資源就越少;第二,如果污染企業能提供就業機會,地區的公眾會容忍這些企業的存在,這種效應在高失業率地區尤其明顯。因此,高失業率會導致寬松的環境標準和吸引更多的污染企業。
衡量非正式規制的指標如下:第一,收入。相關研究表明,收入與規制之間存在一定的聯系(Daspupta等,2001),收入越高的地區,對清潔環境的需求越強。富裕地區對污染影響的關注程度高于貧困地區。同時,一個地區的就業機會越多,向政府進行游說以反對污染企業的集體行動的力量越大。本文使用失業率衡量地區收入。
第二,人口密度。一方面,地區的人口密度越高,意味著受污染影響的人口越多,因此反對這些污染企業的公眾也越多。另一方面,高人口密度地區的排污效應與人口密度低的地區相比,不易引起公眾的注意。因此,人口密度對污染排放的影響并不確定。
第三,人口因素。人口因素包括年齡結構和受教育程度。年輕人口比重高的地區更為關注污染問題,對污染企業進行游說的可能性也越大。本文以15歲以下人口衡量年齡結構這一變量。另外,如果一個地區的人口受教育程度低,對環境污染的后果意識就不強。而且,這些地區可能對現有的正式規制渠道的使用也非常有限。因此,污染企業傾向于布局在教育程度較低的地區。本文以地區獲得高等教育人口的比重衡量受教育程度。
由于本文的污染數據和產業特征數據要求產業層面而非地區層面的數據,而上述衡量規制指標的變量都是地區層面的數據,因此,需要把地區層面的規制數據相對應轉化為產業層面的數據。下面以污染投訴這一變量為例說明如何進行轉換。
其中,下標i、r和t分別表示產業、地區和年份,s表示地區r的產業i的產出占全國該產業的比重,PROSit表示地區r的污染投訴占該地區總產出的比重。因此,某一產業占該地區的產出比重越高、污染投訴率越大,PECoprns的值越大。其它變量如地區失業率(REG)、人口密度(REGm)、人口年齡結構(REGagepop)和教育水平(REC-edu)的計算方法相同。這些變量用廣東省21個地級市的數據計算而得。
3 計量結果
表1是使用固定效應和隨機效應方程的估計結果。通過對固定效應模型和隨機效應模型的豪斯曼檢驗(HausmanTest),結果顯示,對SO2而言,Hausman檢驗的概率值為0,000,因此可以拒絕原假設,即解釋變量與誤差項存在一定的關系,使用固定效應模型更優。對于煙塵和粉塵而言,Hausman檢驗的概率值分別為0.754和1.000,因此無法拒絕原假設,使用隨機效應模型更優。所以,對于SO2本文側重于討論固定效應模型,對于煙塵和粉塵側重于討論隨機效應模型。
3.1污染需求變量的估計結果
表2顯示,三種污染物的排放強度作為被解釋變量的估計結果表明,能源密度與污染排放強度呈正相關且統計上顯著。另外,煙塵和粉塵的排放強度作為被解釋變量的估計結果中,物質資本密度、人力資本密度與煙塵和粉塵的污染排放強度呈正相關,這說明物質資本和人力資本密度高的產業同時也是高污染密度產業。人力資本密度的符號在理論預期上是不確定的,但估計結果表明,高人力資本產業往往污染密度更大。這一結果與美國和英國的產業特征一致,這一觀點在國內首次提出。
表2還顯示,煙塵和粉塵作為被解釋變量的估計結果中,企業平均規模與煙塵和粉塵的排放強度呈負相關。但是,資本支出作為現代生產工藝替代變量在統計上并不顯著。SO2和粉塵估計方程的結果中,R&D與SO2和粉塵的污染排放強度呈顯著的負相關。
3.2污染供給變量的估計結果
表2顯示,SO2作為被解釋變量的估計結果中,人口密度與SO2的排放強度呈正相關,這說明人口密度越高的地區,產業的污染排放量越大。這是由于人口密度高的地
區,污染企業不易發現,因此規制壓力小,產業的污染密度高。另外,教育程度與SO2、煙塵和粉塵的排放強度呈顯著的正相關,這說明地區人口的受教育程度越高,環境規制越嚴格,污染排放越小。人口密度與各污染排放物的關系不顯著。
4 結論和政策建議
4.1結論
由于產業特征與污染排放之間的聯系緊密,因此對于政府部門和企業而言,理解影響產業污染排放強度的產業特征至關重要。本文使用廣東省19個制造業2000―2006年的數據對產業污染排放強度的影響因素進行研究。結果表明,污染排放強度與能源使用、物質資本密度和人力資本密度存在正相關關系。另一方面,污染排放強度與企業規模和R&D支出呈正相關關系。污染排放強度與資本支出呈負相關,但統計上并不顯著。
就環境規制變量而言,本文使用污染投訴率衡量正式規制,估計結果顯示,該變量對污染排放強度的影響為負且統計上顯著。地區人口密度、失業率、年齡結構和受教育程度對污染排放強度有影響但不顯著,這說明非正式規制的作用還不是很明顯。
4.2政策建議
(1)根據能源使用密度與污染排放的關系,提出區別污染產品與清潔產品的污染稅。本文的結果表明,如果規制指向能源使用,成效將會較為顯著。盡管能源使用的下降將會減少污染密度,但根據能源的污染含量而征收不同的能源使用稅對一些污染物(例如SO2)將起到明顯的作用。因為產業不但具有減少能源使用的動機,而且還具有轉向使用清潔能源的動機。例如,轉向低硫排放的煤炭或者從煤炭轉向天然氣。
(2)根據物質資本密度與污染排放的關系,需要輔之以其他政策來抵消物質資本密度不斷提高導致的污染排放上升。如果我國制造業的資本累積密度不斷提高,這意味著物質資本密度和人力資本密度也隨著不斷提高。由于這兩個產業特征變量會增加污染排放強度,這是政策制定者面臨的需要接受和克服的難題。盡管我國在勞動密集型產業上具有明顯的優勢,但FDI的流入加快了資本的累積進程,這意味著資本密集型產業將逐步獲得比較優勢。因此,隨著我國對外開放程度的加深,污染排放必呈上升態勢。