美国治理PM2.5污染的经验和教训,本文主要内容关键词为:美国论文,教训论文,经验论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
2013年的春季,雾霾天气笼罩中国中东部大部分地区,覆盖国土面积的四分之一,6亿人,17个省份,多次遭受灰霾天气的侵袭。这是建国以来面积最广、时间最长、危害最严重的一次空气污染事件。根据环保部监测数据,全国空气质量最差的10个城市是邢台、石家庄、保定、邯郸、廊坊、衡水、济南、唐山、北京、郑州,京津冀地区占了8个。其中许多城市的PM2.5监测数据均遭遇“爆表”。首都北京严重的空气污染受到全世界的关注。
灰霾对呼吸系统、心血管、脑血管、神经系统都有影响。连日的雾霾,使各大医院呼吸道疾病患者人满为患。雾霾影响人的健康,导致医疗就医费用增高;雾霾影响正常的生产生活,高速公路关闭、交通事故增加、飞机航班取消;雾霾影响经济的发展,导致部分企业被迫停产,利益受损;雾霾的化学成分污染水体并对建筑物造成腐蚀和损坏。中国空气污染每年造成的经济损失,仅疾病成本就相当于国内GDP的1.2%。京津冀地区空气污染损失估计为1259 亿元,占该地区GDP的3.41%,其中燃煤、机动车、工业废气和扬尘是大气污染的主要来源。
20世纪 70年代以前,严重的空气污染也曾困扰工业化进程中的美国。为应对PM2.5污染,美国联邦政府和各州政府采取了积极措施,保护环境和生态的非政府组织和社会团体也纷纷成立,对推动政府立法、改善空气质量起到了重要作用。美国在空气污染治理上的经验教训值得借鉴和吸取。
1 依法治理,执法必严,违法必究
美国的立法具有时间长、争论多、内容冗长、逻辑严密、重在实施的特点。经过多年的发展,美国执法体系和机制逐渐成熟。立法不易,但一旦立法,执法严格。20世纪五六十年代严重的空气污染催生了1970年首部《清洁空气法》,后经1990年修订,最终成为全世界治理空气污染的法律标杆。该法令为空气质量标准、检测、评价和惩罚提供了法律依据,最显著特点之一是具有详细的实施要求,责任明确以及有效的惩罚机制。
依据《清洁空气法》而成立的美国联邦环保署有公务员18760人,负责空气质量管理的人员有1400人,各州、县(城市)也有相应的政府人员。以加州为例,空气质量管理局有1273人,35个空气质量管理区又配有自己的管理人员,员工数量3000人,保证了执法能力和效力。美国企业的违法排污,除了被处于可观的罚金并没收违法所得的经济利益外,还要被追究环境民事和公益诉讼要求的环境污染损害赔偿,因此,违法成本很高。《清洁空气法》明确规定对环境空气质量标准要进行定期或不定期的评估和修订,修订的主要依据之一是环境基准文件。美国不断开展并更新环境质量基准的研究,为环境标准的制定和修改提供了坚实的科学依据。
科学研究和技术发展为执法提供了有力依据。美国在大气污染防治早期,对污染物的不同来源、成分和形成机制并不是完全了解,很长一段时间都只把挥发性有机物(VOC)认作是臭氧(光化学烟雾)的成因,后来发现氮氧化物也是生成臭氧的一个重要前体物。此外,掌握了较为成熟的针对各种污染源的减排技术,如燃煤电厂的脱硫、脱硝、除尘等,先进的机动车排放控制技术,结合清洁的燃油,能去除机动车尾气中的绝大部分污染物。对这些标准的加严和提高,有了经济和技术可行性的支撑。
在环境法规和标准制定方面,政府、企业、媒体以及民间团体很好的在一起工作。非政府组织的倡导和批评,媒体对事件的及时、准确的报道,都极大地推动了企业减少污染物排放和监督政府执法和政策制定。
2 以城市为重点治理空气污染
城市是空气污染的重灾区,是公众关注的重点。美国东部的匹兹堡市曾经是美国的“钢都”,每年生产大量的钢铁。近邻西弗吉尼亚州提供了大量廉价的煤炭,支撑匹兹堡市发展与钢铁有关的各种工业。煤炭的工业利用、炊事和冬季采暖,使匹兹堡的空气污染十分严重,终日浓烟笼罩,是美国有名的“雾城”。后来随着美国钢铁工业产量的下降和产业衰退,以及对空气污染的治理,匹兹堡进入到城市转型的阶段。这一成功的转型提供了许多值得借鉴的宝贵经验,其中包括采用天然气替代工业用煤以及居民煤炭采暖和炊事,高耗能的产业逐步搬离市区,城市的电力基本由临近的西弗吉尼亚的煤电厂供应。与此同时,城市大力发展高科技产业、软件产业和服务行业,并围绕几个著名大学开发文化产业。匹兹堡在绿色建筑的循环利用上尤为出色,旧城区并非大拆大建,而是翻新利用,古香古色,保留了城市的历史文脉。拆除后的建筑材料,如砖、石、木材也被重新利用。现在的匹兹堡空气清新,尽显城市优良底蕴,不仅吸引了大量的科技人才,也成为东部著名的旅游城市。美国东部的大城市与匹兹堡一样,逐渐解决了煤烟型的空气污染问题。
另一个值得提及的城市是位于加州的洛杉矶,它是美国西部最大的商业城市,二战后人口剧增,也曾是美国空气污染的重灾区。20世纪50年代,洛杉矶依赖重工业,大量燃煤、燃油,家庭焚烧废弃物和垃圾。洛杉矶位于圣费尔南多山谷,地势和空气扩散条件与北京十分相似,其会使雾霾加重,经常见不到周围的群山。经多年的治理,燃油、燃煤造成的空气污染大大降低,但PM2.5的污染依然严重。洛杉矶与周边三个郡面积6000,1600万人口,汽车保有量在1000万辆以上,比北京多出近一半。五六十年代也曾发生过严重的光化学烟雾污染,汽车尾气排放是主要元凶。据当时的健康报告,以PM2.5为主的光化学污染不仅对呼吸器官和心脏有严重的危害,还会产生致癌物质,造成大约5000人死于空气污染。健康、经济和社会遭受的苦果给洛杉矶敲响了警钟,城市在随后几年积极采取各种措施来治理光化学烟雾。按照空气区域划分,四郡协商合作,根据污染源的区位和输送通道,作出责任分工。
洛杉矶所在的加州政府出台一系列法规,如《机动车污染控制法案》,用以控制汽车尾气的排放,措施包括敦促汽车生产商改进机动车的燃油效率,增加停车收费,鼓励市民拼车合乘,政府通过低息贷款或补贴鼓励人们购买清洁燃料汽车等。通过几十年的努力,尽管洛杉矶的汽车和人口继续增加,但空气质量有了不小的改善。洛杉矶现有34个大气监测站,收集的数据用于判断空气质量并改进政府规划。燃油品质也不断提高,柴油含硫量达15PPM。鼓励汽车改用天然气。新型柴油汽车每辆补贴8000美元。
目前洛杉矶的PM2.5年平均值约15,24h日平均值约为35μg。为了享受到蓝天,洛杉矶付出很多努力,但是与美国其他大城市的空气质量相比,洛杉矶仍排名落后,这主要是城市规划中的缺陷所致。除了城市中心有较高的居住和商业密度外,洛杉矶的其他地方全是低密度的单栋房屋,无序地、摊大饼式地蔓延扩张,造成公共交通的基础设施铺设难度大,网络延伸和扩展的实用和经济效益差,导致洛杉矶的公共交通系统落后。汽车无限制的发展,高速公路网越铺越多越密,增加了行驶里程与拥堵,加大了机动车尾气的排放量,最终使PM2.5总量减少缓慢。与此同时,洛杉矶也制定了强制性的行政措施,以应对严重的PM2.5超标,例如在冬季,市政府会禁止家庭用木柴烧壁炉,因为这是PM2.5值升高的一个主要原因。在夏天,臭氧值超标时,市政府会要求有关工厂消减 50%生产能力,甚至完全停止生产。
在对企业的执法监督上,法规条款具体且明确。洛杉矶政府 24 h都有人值班,接听投诉电话。政府监查人员执法公平、严格,随机巡查时不会通知企业单位。如果企业初犯,先警告改进,再犯重罚直至吊销营业执照。空气质量标准是 24 h监测的,对违法排放的企业,加州政府法规规定按最高上限一天 5万美元处罚,直到满足整改要求为止。如果违反了空气质量的年度标准,按 365天计算,没有处罚上限,最严厉的处罚是吊销企业营业执照。对于严格的处罚,公司都很重视,以避免损害社会形象,重罚破产。公众和当地团体帮助举报企业的排污并监督政府履行职责。
洛杉矶所在的加州积极改善空气质量,依照美国《空气清洁法》,为本州制定了更严格的措施。加州汽车的排放标准是美国各州排放标准中最严格的,监管力度也很大。加州成立了州空气资源委员会,加强对标准、法规和实施的监管力度。州政府的立法和执法机构把公共健康置于首位,这是值得借鉴的。在交通减排方面,柴油是造成危险细颗粒物的主要污染源,也是引起癌症和儿童呼吸道疾病和诱发心脏病的主要原因。加州对污染源包括工厂和车辆,都制定和发放严格的“排放许可证”,并定期现场检查。加州还制定出汽车排放效率的限额,要求汽车燃油效率 2016年要达到 35英里/加仑,2025年达到55英里/加仑。空气管理规划要每年讨论几次,对未来五年、十年、二十年的规划目标进行讨论,达成共识。
洛杉矶的环境管理有更完善的计划,计划的时间跨度已经规划到2035年,要达到何种空气质量目标,如何达到这种目标,都做了详细的规定。市政府对空气质量管理规划定期进行讨论和修改,并加以规范。洛杉矶把污染源分成固定源和移动源:固定源主要是指工业的各种设施的排放;移动源主要是针对汽车、货车和火车的排放。由于加州的天气条件比较好,车龄偏长,燃油效率降低,政府通过财政补贴,鼓励对旧车淘汰、对工业设备进行更新换代。洛杉矶在治理污染的过程中,推动了科技进步和新产品的研发,提高了投资的经济与社会效益,促进当地经济的发展。在这场“蓝天保卫战”中,也收获到 GDP的增长,使加州成为美国吸引投资的热点地区。
3 定期审查空气质量标准和监测标准
美国空气污染主要包括六大因素:气态污染物、温室气体效应、酸雨、臭氧层破坏、可吸入颗粒物以及气候影响。根据《清洁空气法》,美国联邦环保署定期审查空气质量监测标准。自1971年颁布《国家环境空气质量标准》以来的四十多年中,对该标准进行了十多次修订。对颗粒物标准进行了三次重大修订。从 PM10到 PM2.5,浓度标准逐步加严收紧,但美国并未给出颗粒物的环境基准值。环保署制定环境空气质量标准,是基于人体健康考虑的,在标准制定过程中对健康的风险进行评估。在制定某个时间段的空气污染治理标准目标时,才会考虑经济和技术水平等因素。
美国环保署在制定新标准的时候,经常邀请有关的医学专家和医生到国会作证,以说明制定更严格标准的必要性。同时,美国政府需要对标准进行定期评估,如果有新的科学论证,要重新评估现有标准对健康的影响,判断是否需要更新标准。随着时间推进,其标准会在已有的基础上更加严格,以达到更好的保护公众健康的目的。美国比较系统的开展了对PM2.5的监测,并且公开数据,使公众了解居住地区的空气污染状况,采取有效应对措施。2006年,美国联邦环保署针对 PM2.5的标准进行了最新一次修订,规定全美国的城市和乡村,任何地区24 h测试周期内PM2.5的最高浓度,由原来的每立方米 60μg降至每立方米 30μg,而年平均浓度标准是每立方米小于或等于 15μg。根据 PM2.5水平,联邦环保署将各地的空气质量分为三类:达标、未达标或虽数据不足但可认为达标。被列为未达标的区域,所在的州和地方环保署要在三年内制定实施计划,制定该地区减少可吸入颗粒物排放的具体措施,达到并保持联邦环保署的空气质量标准。
4 空气污染的区域联防联控
美国空气污染将按照“联防联控”的思路,建立统一规划、监测、监管、评估和协调的区域大气污染联防联控工作机制。美国依据地理和社会经济水平,打破州的界限,将全国划分成十个大的地理区域,设立区域办公室进行统一管理。地区环保机构依据有关法律法规,通过强制手段和监控、技术改进等方式,协调开展工作。1990年,《清洁空气法》修正案通过,臭氧污染严重的各州联合建立了“臭氧传输协会”,制定相关减排标准并督促实施,覆盖美国20多个州和加拿大东部各省,最后取得了显著的成果。美国环保署1997年根据《清洁空气法》,制定了大气PM2.5含量的标准,在全国范围内设立了数以千计的颗粒物检测站点,向公众告知测得的空气质量指数,其中PM2.5参数每小时更新一次。为了更直观,网站通常通过六种颜色表示空气污染情况。绿色表示“良好”,黄色、橙色、红色、紫色依次加重,酱红色则表示“危险”。当污染较为严重时,美国官方网站会要求市民控制户外活动的强度和时间,减少对身体损害;不要在室内抽烟,减少使用蜡烛和烧壁炉等,以控制室内污染。
美国相关研究显示,PM2.5带来的健康损失以及城市灰霾对能见度影响的损失,在空气污染所造成的总损失中占有很大的比例。PM2.5污染具有长期性和持久性,虽然经过三十多年的综合治理,美国PM2.5污染虽然已经大幅降低,但是根据美国联邦环保署2011年的达标与不达标地区显示,仍有18个州的 121个县不能达到国家环境空气质量标准。
根据美国《清洁空气法》,美国联邦环保署依照国家环境空气质量标准和各地的环境监测数据来划定达标区和非达标区。对于单项污染物,又有臭氧、PM2.5各达标与否的分项区域划分。州环保署和地方政府要求制定空气污染防治的州和地方实施计划,采取足够的措施和投入,减少相关污染物,以达到美国空气质量标准的要求。举例来说,如果PM2.5不达标,需要制定针对 PM2.5的州实施计划。在“非达标区”新建项目的各种污染物排放,必须采取最低排放技术而不是达到标准排放技术,同时必须对新排放的污染物进行等量替代。等量替代可以通过技术改造、关闭工厂或者购买其他企业的减排量来完成。现有的排放源,可通过排污许可证的形式不断地削减排放量。一般情况下,州实施计划中非达标区相关污染物的排放量每年削减 3%,这些削减量会分配到当地所有企业。换句话说,对PM2.5非达标区的新建项目要求采用最严格的污染减排技术,以减少新污染物的排放量。非达标地区可制定严于国家标准的地方排放标准,降低每年总排放量。美国的排放标准是动态的,拥有先进环保技术的公司提出适用的技术,一旦经当地环保部门和项目单位认定是最佳减排且可行的技术,则新建项目必须采纳,该环保公司因而占领市场,赢利发展。减排技术的进步,使得排放标准逐步提升有了可靠的技术支撑。
美国的区域规划和城市规划结合十分紧密,脱离了区域规划是做不好城市规划的。区域规划要把区域的经济、环境和能源都加以考虑。美国20世纪五六十年代,重化工业的发展基本是在大型城市内或周边,影响了城市空气质量。后来,大型城市积极地把高耗能产业疏导到小城镇,小城镇以某些工业或产业作为支撑点,建设和发展小城镇的布局。同区域的城市之间重视交通网络和基础设施的建设和规划。在污染高的地区和排放不达标的地区不发展高耗能高污染的产业,而是将这些工业疏散到其它空气质量达标的地区。
5 全污染物控制排放标准和低碳协同效应
美国在制定污染物排放标准时,会同时把各种主要污染物列入并要求进行减排达标,而不是在某个时间段对单个污染物进行减排。这样做的效果是,污染物能够同时减排,降低减排的总成本。如果某个时间段对单个污染物进行控制而对其他主要污染物没有排放标准,取得的效果比较差,提高了随后其他污染物减排的成本,也损失了前期的资源投入。例如,脱硫和脱硝共同减排方案的投入总成本要比分别分时段投入的成本低、效果好。
美国环保署将二氧化碳列入需要控制排放的污染物,在应对PM2.5和其他污染物排放的同时要考虑减少碳排放。美国城市的空气质量自 20世纪五十年代以来,从解决燃煤为主的煤烟型污染开始,然后是减少汽车尾气污染,到目前正在开展应对气候变化减少二氧化碳的排放。在美国许多城市进入到另一个保护环境的新阶段,即低碳城市的发展阶段。许多城市都从城市规划、能源供应、交通、建筑节能和工业布局方面,积极减少二氧化碳的排放。低碳城市的发展受到美国城市管理部门的高度重视,减少二氧化碳排放在现阶段与未来是城市减排的主要目标之一。减少二氧化碳的排放,可同时减少其他污染物的排放,有很高的协同效应,将减少 PM2.5污染与实现国家的其他目标结合起来,采取综合措施,达到协同减排。因此,推动节能、发展可再生能源、控制煤炭消费量、淘汰落后产能和调整产业结构、发展公共交通、改进城市规划减少机动车使用和怠速等,既能减少PM2.5排放,也能减少其他空气污染物,有利于多项目标的实现。
6 改变能源结构,提供清洁能源供应
美国城市和大部分地区都供应清洁的能源。美国2011年一次能源消费为 22.69亿toe,其中石油占36.7%,天然气占 27.6%,煤炭占22.1%,核电占8.3%,水电占 3.3%,可再生能源占 2%。与 20世纪五六十年代的能源消费结构相比,煤炭利用的比重大幅下降。在城市的能源消费中,除了交通部门的燃油消耗外,大都由天然气和电力供应,燃煤量很少,城市煤烟型的空气污染能够得到彻底解决。美国 2011年消费 10亿多t的煤炭中,90%以上用于发电。由于美国公众对健康和环境保护的关心,美国近年来没有新建大型的煤电厂。页岩气近十年井喷式的发展,占到天然气总产量的 30%,使天然气价格大幅下降,页岩气和天然气发电成本比煤炭发电更有竞争力。煤炭发电在电力部门的比例从1985年的57%下降到2012年年底的34%以下。美国煤炭利用在今后几年仍会逐步下降,美国空气质量将会进一步改善。清洁天然气的供应,也为城市的公交汽车和私用车提供了另一条低污染、低碳的燃料选择。
美国的风能、太阳能、地热能和生物质能等可再生能源发展迅速。尤其是分布式可再生能源受到联邦和各州政府的鼓励。可再生能源发电装机容量占世界第二位,发电量占世界第一(欧盟除外),2011年发电量折算约为4530万toe(约6470万tce)。生物质燃料产量 2825万toe(约4035万tce),居世界第一。加州州政府通过的《气候变化法案(AB32)》,要求2020年加州可再生能源发电占发电总量的 33%。美国能源部与各州政府和地方政府一道支持建立分布式太阳能发电城市示范项目。根据美国“地带区划法”,地方政府对分布式太阳能发电发展起到了重要的作用。许多州规定了利用太阳能发电是隶属建筑物的财产权,州政府鼓励利用太阳能发电,公司和私人都可在自己的建筑物上安装太阳能发电系统,电力公司依据“可再生能源上网法”收购太阳能电力。贷款可通过财产税和抵税得到益处。2007年,美国能源部提供 490万美元在 25个城市中推广太阳能城市试点。各个城市可以申请小额技术援助资金来制定规划和技术方案。2009年美国能源部在16个合作城市中资助 1000万美元开展40个太阳能示范项目。这些城市包括伯克利、旧金山、丹佛、奥斯汀等。地方政府和组织提供了配套的资金,例如旧金山的示范项目,地方政府提供 950万美元支持3.8 MW的分布式太阳能电站建设。
7 采用经济的手段和措施,促进交通部门污染物的减排
美国目前城市的主要空气污染源是交通部门的机动车尾气排放。在美国许多城市,交通规划是为驾车出行设计的,一旦交通模式锁定,美国人驾车出行的方式就很难得到根本解决。在交通部门减少PM2.5和其他污染物的排放是项复杂的系统工程,不仅要考虑减少汽车的使用和提高油品质量,增加燃油效率,减少汽车尾气排放,更要考虑到公共交通的发展,社区的小型化,信号系统有效控制,以及设置自行车专用道和人行道等措施。发展公交系统的主要目的之一,是让更多人采用公交出行。以国际大都会城市纽约为例,地铁和公交系统发达,城区的停车费用奇高且不易找到车位。纽约市民大都采取公交系统出行,交通拥堵状况比美国其他大城市好很多。
与中国的减排多靠行政手段不同,美国城市管理部门很少采取行政干预,而是采取经济手段来调节开车出行。在城市交通中贯彻“谁污染谁付费”的原则,如提高油品质量和燃油效率的成本由开车人承担,在城市主要地段提高停车费等。此外,与欧洲和日本相比,美国的汽油价低、燃油税低,提高燃油税以限制驾车在美国遇到重重阻力。美国加州政府对购买耗油量低、节能环保的汽车给予补贴,鼓励发展电动汽车以及混合动力汽车等。美国通过综合运用价格、财税等经济杠杆,增加了驾车出行的经济成本,减少拥堵所造成的经济、社会和环境上的损失。
中国在实现快速的“跨越式”经济发展过程中,付出了环境的代价。中国《大气污染防治法》已实施20多年,但空气污染治理的形势却越来越严峻。呼吸污染的空气,人人都是受害者。如何从源头治理空气污染、治理 PM2.5,是摆在城市发展面前的一道紧迫问题。在空气污染治理方面,美国过去30多年的实践和经验,值得学习和借鉴。