第 2 章 雾霾污染现状与分布
雾霾天气是指空气中 PM2.5值即大气中直径小于等于 2.5 微米的悬浮颗粒物,也被称为可入肺颗粒物浓度升高使大气混浊,能见度恶化的天气现象。它的主要成分是一些有强致癌性的有毒灰尘,硝酸、硫酸、有机碳氢化合物等。由于这些颗粒的直径小,重量轻,可以在空气中悬浮很长时间而且输送距离也很远,对人体、空气能见度、大气质量有着严重的影响。
我国的 PM2.5的良指标准则值(二级标准限值)为 75μg/m3.而这个标准与世界卫生组织(World Health Organization,WHO)规定的准则值有很大差异,从表 2-1可以看到,世卫组织将 PM2.5浓度设计为 4 个幅度,如上表所示,经过世界卫生组织研究证实,PM2.5对人体产生危害的阀值为日均浓度 25μg/3,而我国规定的这一值为 75μg/3,是 WHO 标准的 3 倍,属于世界卫生组织规定的过渡期目标 1,也是最为初级、最宽松的标准,从表 2-2 可以看到,美国现行标准接近世界卫生组织的准则值,我国距离这一标准还有很远的路要走,所以即便我国城市空气质量为优,并不代表不会对人体造成危害,更何况目前我国各大城市群每天 PM2.5指数都在 100 以上,均处于轻度污染以上级别,所以我们必须高度警惕雾霾污染状况的变化。
2.1 中国各区域典型城市群的雾霾污染现状分析
我国雾霾情况近几年呈现高发的态势,而且逐渐呈现区域化的趋势,这足以引起我们的高度重视,根据 2015 年我国出现 11 次大区域的雾霾污染,其发生范围均横跨几个省,雾霾污染已经成为现阶段我国的一个“常态”.
如图 2-1 所示,图中用颜色的深浅来表示雾霾污染状况,我国 2016 年 2 月份雾霾污染的状况显示,我国出现大面积的雾霾天气,从北方的内蒙古、新疆一线到南方的广西、四川,均出现 PM2.5超标现象,从我国雾霾污染整体分析来看,北方要比南方严重,中部要比东部沿海严重,其中,最严重的的地区位于我国的北方地区,主要集中在京津冀、陕西、山西、内蒙古地区,南方的沿海以及云南地区 PM2.5浓度最低。为了进一步分析我国不同地区的雾霾污染现状,实现雾霾污染的有效治理,必须按照我国东中西三大经济区为研究对象,对其雾霾污染的现状进行具体分析。
2.1.1 东部地区雾霾现状
东部地区包含北京、天津、河北、山东、辽宁、江苏、浙江、福建、上海、广东、海南,共 10 个省(直辖市),四大核心城市群,分别是“辽中南”“长三角”“珠三角”“京津冀”.其作为我国经济最发达、城市化程度最高的地区,2014 年 GDP 占据全国总值的 57.63%,雾霾污染在三个大区中也是最为严重的,从图 2-2 中可以看出,2016 年 2 月份,我国东部地区省会及重要中心城市除海口外,其余城市 PM2.5浓度均超过 25μg/3的世卫组织准则值,对人体有潜在的危害。
以北京、天津,石家庄等城市为代表的京津冀地区是典型北方重工业城市群,经济基础雄厚;随着天津滨海新区的设立,势必迎来该区域的迅猛发展。但是长期以来以重工业为主的产业结构,同时生产技术落后导致其资源消耗量大,尤其是诸如电力、化学、冶金铸造业生产中排出含有大量 PM2.5的废气且在现有法律制度下没有相应规制,所以对周围环境,居民生活、人身健康造成巨大损害。PM2.5浓度最高的区域是京津冀区域,其中最高的城市为石家庄,浓度达到 216μg/3,空气质量指数(AirQuality Index,AQI)值为 257,属于重度污染范畴,对人体有极大的损害。区域内的北京、天津、济南、等地,雾霾污染均在中度至重度。
相较于京津冀地区,我国的长三角地区产业结构重工业化程度较低,产业发展水平相对京津冀地区而言比较均衡,工业企业以污染低的纺织,电子,食品等轻工业为主,再加上南方湿润多雨的天气使长三角地区雾霾问题较京津冀地区轻,但是也不容乐观,长三角的上海市、杭州市、宁波市月均浓度分别为 65μg/3、66μg/3、67μg/3,AQI 值分别为 94、92、92,最高值为南京市,浓度达到了 169μg/3,AQI 为 170,属于中度污染,长三角核心城市 PM2.5浓度均超过了世界卫生组织的限制。此外应该特别注意的是,长三角地区湿润空气极易和氮氧化物,硫化物结合,形成酸雨或者酸雾,对建筑物和人体伤害更大,所以其危害不可小觑,形势不容乐观。
珠三角地区是具有世界影响力的现代服务业和制造业基地,是我国经济发展重要引擎,也是综合实力最强三大区域之一,城市化程度高,其“大珠三角”已成为世界第三大都市群。但是其雾霾天气也不容乐观,城市群内中心城市厦门、福州、广州的PM2.5浓度分别为:30μg/3、39μg/3、62μg/3,AQI 值分别为 50、58、84,也是均超过世界卫生组织的准则值 25μg/3,但是在我国东部地区三个核心城市群中属于浓度最低的地区。辽中南地区,是我国最早的工业基地之一,面临着重新提振经济和产业结构转型升级的任务,雾霾污染相较于附近的京津冀地区较轻,沈阳、大连 PM2.5 浓度分别为 101μg/1、69μg/3,AQI 值分别为 170、98,因此,可以看出与京津冀不同的是,虽然地区空气质量不高,但是雾霾浓度相较于京津冀地区而言,没那么严重,然而从长期来看,这一地区很可能会承接来自京津冀地区的产业转移,所以在这一过程中要注意环境规制建设,防止雾霾污染的扩大化。
2.1.2 中部地区雾霾现状
中部地区涵盖了黑龙江、吉林、山西、安徽、江西、湖北、湖南、河南 8 个省份,包含了“长株潭”“中原城市圈”“皖江城市带”等城市群,对接我国“一路一带”战略,未来发展潜力巨大,属于我国经济发展的第二梯队,GDP 占全国到全国的 24.55%,目前中部地区多以承接东部地区产业转移为主,所以在整个过程中,随着东部重化工业的转移,未来雾霾污染有很大的可能性继续严重,生态环境保护形势很严峻,从图2-3 可以看出中部地区雾霾污染程度以洛阳最为严重,2 月份达到 214μg/3,AQI为 263,已经属于重度污染的范畴,东北地区的哈尔滨和长春雾霾浓度较低,PM2.5浓度为 50μg/3、28μg/3,AQI 为 72、46,整个中部地区所有重点区域的 PM2.5浓度值均高于 WHO 的准则值。
我们重点来分析长株潭和中原城市圈,其中长株潭城市群主要城市为长沙、株洲、湘潭,从图 2-3 中数据来看,长沙和湘潭的 PM2.5 浓度差距较大,长沙 PM2.5 浓度为 123,AQI 为 162,而湘潭这一数据为 83μg/3、60,尤其是 PM2.5 浓度,长沙是湘潭的 2.8 倍,雾霾污染“点”状分布较突出,这与区域内城市一体化程度较低有很大的关系,该城市群 2005 年 10 月公布了区域规划,才开始着实进行城市群一体化建设,而且在规划中,长沙作为主核心,湘潭和株洲作为副中心而存在,经济发展程度决定了产业转移效应不高,整个区域一体化才刚刚起步,所以雾霾污染的“点状”存在也是可预见的。但是从长期来看,随着经济的进一步增长,接受东部地区的产业转移不断增多,地区产业结构的不断升级,以及国家“一路一带”战略的实施,必将使区域经济一体化程度进入一个快速上升时期,所以在未来要格外注意防止雾霾污染由“点”到“面”的发展。
中原城市圈是以河南省为中心,联结山东、河北、江苏等东部地区的重要区域,区位优势显着,区域内包含郑州、洛阳、开封等重要城市,主要承接来自京津冀、山东等地区的产业转移,由于这几个东部区域本来也是雾霾污染比较严重的地区,产业结构重工业化,所以导致转移到中原城市圈的产业也呈重工业化趋势,所以受这一因素影响,区域内的郑州、洛阳成为中部各中心城市中雾霾污染最为严重的,郑州、开封 PM2.5 分别浓度达到 166μg/3、134μg/3,AQI 为 216、176,与东部的京津冀城市群雾霾浓度相当,雾霾污染区域化严重,所以中原城市群必须在发展过程中加大对于环境保护的投入力度,防止雾霾污染的进一步扩大,对现有的产业政策进行调整,强化环境规制,实行区域各主要城市联防联控。
2.1.3 西部地区雾霾现状
西部地区包括内蒙古自治区、甘肃、宁夏回族自治区、陕西、新疆维吾尔自治区、西藏自治区、青海、广西、重庆、四川、云南、贵州等省、市、自治区、直辖市,拥有“成渝经济圈”“关中城市群”“呼包银榆”等城市群,作为我国经济发展的第三梯队,其 2014 年 GDP 占据全国 17.82%,但是国土面积为 681 万平方公里,占据了全国的 71%,自然资源特别丰富,所以西部地区诸如陕西、内蒙古等地产业结构主要以煤矿等自然资源开采业为主,工业也主要以重工业为主,例如呼包银榆城市圈的包头,是我国北方的主要重工业生产基地,所以西部重点城市雾霾污染也特别严重,雾霾最严重的是呼包银榆城市群,其次为关中城市群,最次为川渝城市群;整个西部地区在国家“一路一带”战略中优势明显,尤其是“丝绸之路经济带”,连接中亚内陆,成为我国的重要战略支撑,所以雾霾污染的治理就显得尤为重要。
呼包银榆城市群是我国矿产资源的主要富集区,所以拥有这一自然禀赋的包头、呼和浩特等市发展了重型装备制造业,由于本来区域内的生态环境就很脆弱,生态承载力很弱,所以过度重工业化的产业结构导致了严重的雾霾污染,包头和银川的PM2.5 浓度为 201μg/3、208μg/3,AQI 为 234、254,为重度污染,;呼和浩特为156μg/3,AQI 值为 203,中度污染,最低的为榆林两项数据分别为 132μg/3、117;从以上数据的分析我们可以发现区域内雾霾呈现带状分布,整个区域 PM2.5 严重超标,短时间无法改变,所以在以后的发展过程中需要更加注意环境治理,尤其是对现有重工业的污染处理设备的建设和改造,强化环境规制力度,最大限度的减少雾霾污染物的排放。
关中城市群是我国“丝绸之路经济带”战略的第一个城市群,地缘优势显着,形成了以西安为中心,囊括了宝鸡、咸阳、渭南等丝路经济带上的重要城市,区域内雾霾浓度呈现“点”状分布,中心城市西安 PM2.5 浓度为 172μg/3,AQI 为 220,属于中度污染,而副中心城市宝鸡,两项指标分别为 27μg/3、86,属于优质范畴,但是均超过了世卫组织的准则值,构成对人体健康的威胁,西安作为我国内陆对外开放的重要城市,又是丝路经济带的节点城市,雾霾污染的程度极大的影响了这一城市的发展,尤其是当地的第三产业,西安作为一个千年古都,其人文资源非常丰富,雾霾污染的加剧无疑对当地开发旅游观光业造成了很到的影响,这需要引起高复重视。
成渝城市群主要包含重庆、成都两个核心城市及其中间地带。两个核心城市的PM2.5 浓度分别为 104μg/3、91μg/3,AQI 为 137、120,均属于轻度污染范畴,雾霾污染程度高度相似,说明成渝城市群存在雾霾区域化的可能性,两个城市都是我国西部重要的枢纽城市,在西部整个城市体系中居于核心城市,与西安一起,构成西部“三巨头”,集聚了西部地区大量的人力、财力、物力,是西部发展的风向标和发动机,雾霾污染对城市居民的健康造成显着影响,这无疑会减少这些地区对于以上资源的吸引力,损害当地群众的身体健康,从长期来看,对其发展是非常不利的。
2.2 西方国家发展过程中雾霾污染状况
2.1.1 英国
英国 18 世纪 60 年代开始步入工业化轨道,瓦特发明的蒸汽机的轰鸣声带来了一个新的时代,伴随着大量蒸汽机械的使用,以煤为主要燃料的大量使用极大推动了英国经济增粘,但是也造成了严重的环境问题,至 19 世纪初英国工业革命完成时,其雾霾问题已经非常突出,每天都有人死于雾霾,首都伦敦也被人称之为“雾都”.阴沉的天气导致环境问题演化为严重的社会问题,于是英国政府在 20 世纪中期为解决雾霾问题进行了长达半个世纪的努力。
进入 19 世纪,英国经济高速发展,在世界上成为第一个实现工业化的国家,而后又以更快的速度率先实现城市化,1891 年,英国城市人口占据全国人口的 72%,到了 20 世纪初期,其城市人口占比提升至 75%.19 世界是英国的世纪,日不落帝国的光辉照耀着整个盎格鲁族人,但是环境污染问题尤其是空气污染,成为每个英国人心中的痛。高速经济发展伴随着无管制的废气排放,再加上英国处于西风带温和湿润的天气导致了伦敦严重的雾霾污染,遍地都是烟尘滚滚的烟囱,煤的开采量在1829-1879 年,50 年间暴涨了 500%,每年 1000 万吨的开采量,大量的烟尘和氮氧化物硫化物排放致使雾霾污染问题突出,呼吸系统疾病高发,肺结核,支气管炎,气喘等都是普遍的公共健康问题。1952 年 12 月 5 日至 10 日发生的“伦敦烟雾事件”导致 4000 余人死亡,在这之后英国开始反思大气污染,催生了世界上第一部空气污染防治法--《清洁空气法》。
2.1.2 美国
19 世纪末 20 世纪初,美国完成其工业化进程,工业化带给美国人民不仅仅只有生活上的富裕,同时跟英国一样,也带来了日益严重的环境问题,各类污染问题中尤以空气污染问题最为严重。50 年代开始,各地频发空气污染公害事件,1948 年 10月,宾夕法尼亚州发生多诺拉逆温事件,在 3 天内造成 20 多人死亡;随后 1955 年,洛杉矶一年内死于呼吸系统衰竭的 65 岁以上的老人多达 400.50、60 年代美国出现光化学烟雾污染,随着这种天气现象的不断出现,终于引起了美国政府和民众高度重视。美国于 1997 年 7 月在世界上第一个提出 PM2.5 的概念,并将其作为大气质量监测标准。并在 2006 年对标准进行完善,实现对空气 PM2.5 的 24 小时监测并在政府官网上对民众公布。政府发布指导和规范,建议车辆使用清洁能源,制定强制性发动机废气排放标准,减少排放。
2.1.3 日本
经过“明治维新”,日本的工业化发展起来,跟英国、美国等西方世界国家一样,日本也面临着发展之痛,19 世纪末,日本发生了“足尾铜山矿毒事件”成为日本产业革命以来发生的最早的污染事故。二战后,日本高速的经济发展导致空气污染严重,光化学污染频发。日本四日市自 1955 年建立了第一个炼油厂后,8 年内相继兴建了 3个石油炼化企业,周围也出现大大小小的众多化工厂,污染问题迅速出现,整座城市黄烟弥漫,二氧化硫超标 5-6 倍,烟雾竟然厚达 500 米,厂区周围群众都不敢打开窗户。1967 年一些因为污染罹患哮喘的人因忍受不了痛苦而自杀。1972 年四日市哮喘患者达 817 人,“四日哮喘”因此而得名。
20 世纪 80 年代,日本开始整治环境污染。首先,重视绿化,新建楼宇必须有绿地,进行楼顶绿化;其次,在道路上设置废气浓度测量点,检查交通废气是否超标,如果超标可以申请限制交通措施;第三,建立 PM2.5监测系统,实时向社会公布;最后。强制社会车辆尤其是对PM2.5影响最大的柴油机安装减少PM2.5排放的过滤装置。
2.1.4 德国
19 世纪 50 年代的煤矿开采带动鲁尔工业区的工业化进程,二战后,鲁尔工业区成为德国经济增长的发动机,德国在经济发展上也采取“先污染,后治理”的老路,鲁尔工业区因此成为污染重灾区。1961 年鲁尔区建有 93 座发电厂和 82 座高炉,向空气中排放 400 万吨二氧化硫和 150 万吨烟尘。1962 年 12 月发生了一次最为严重的雾霾天气。持续了 5 天死亡 150 余人。
鉴于此,德国政府深知雾霾对社会造成的巨大灾难。于是开始着手治理污染。首先,1962 年雾灾之后,北威州指定第一个雾霾法案,在随后的 70 年代各州纷纷出台雾霾管理法案,建立预警机制,出现雾霾天气时,政府有权要求企业停产。其次,强制工业企业安装废气过滤装置,截至 1988 年,区内 80%企业安装了烟气净化装置。
不符合标准企业于 1993 年底全部关闭。最后,实现区内产业结构升级,将重工业企业转移至国外,完成对传统产业的清理和改造,将大批冶金,化工,焦炭厂转移至发展中国家。在采取了这些措施之后,现如今的鲁尔工业区空气质量与其他居住区空气质量相当。
2.1.5 新加坡
新加坡是全世界最富裕的国家之一,1965 年独立之后飞速发展近 40 年,成为“亚洲四小龙”之一,也是世界上国际化程度最高的国家之一。工业是其主导产业,在重工业方面,囊括了区域内最大的石化工厂,金融,造船,运输业相当发达,用于着名的“裕廊工业区”.但是在上世纪 70 年代也面临了严重大气污染问题。
新加坡主要是依靠政府带头督促实现“花园城市”.首先,政府作为表率,树立环保意识。其次,健全法律法规,完善监测体系。向民众积极宣传环保思想,使环保成为全体新加坡人的共同意识。第三,引进外资尤其注重环境保护准入制度。第四,执法采用“预防执法监督教育”为一体系统模式,在规划阶段就仔细将环保纳入计划,严格执法。第五,注重区域规划,区域内优先设立绿地和集水区,将工业区设立在下风区,以水资源保护和生态建设为龙头,将经济发展对环境的影响尽可能降到最低。
第六,市场化运作,新加坡环境基础设施是由政府和私人共同提供,双方优势互补、紧密合作、互利共赢。第七,重视减少机动车减排、减污,推广环保汽车,制定燃油质量标准和废气排放标准,1999 年开始,新加坡禁止含铅汽油的销售和使用,禁止任何汽车排放可见废气,控制 PM2.5的排放,加强汽车维修检查制度。第八,煤改气,燃煤发电厂改为燃气发电厂。最后,新完善 PM2.5信息公布制度。新加坡国家环境局从 2012 年 8 月开始,每天分三次向群众公布 PM2.5实时浓度,其成为东南亚首个公布 PM2.5的国家。
2.3 小结
我国雾霾污染总体呈现由东部到西部逐渐减轻的态势,在这其中也呈现区域化的态势,总体来看,PM2.5浓度已经严重超出了 WHO 规定的安全限度,况且雾霾污染的高发地多为人口的聚居地,这样就对广大人民群众的身体健康产生了巨大的危害,当然雾霾污染也不是我们的“特色”,很多发达国家在自身的发展过程中,都会遭遇雾霾污染问题,但是我们不能因此就放任雾霾污染的肆虐,我们更应该看到西方国家是如何治理雾霾污染的,而这又对我国有怎样的借鉴意义,我们在借鉴的过程中要杜绝照单全收的做法,要结合我国的具体实际,去分析我国的雾霾污染根源,从而得出我国雾霾污染治理的行之有效的策略。