城市化是经济发展的客观需要与必然结果。尤其是现代化大城市能够对较大区域(甚至国际间)的经济、政治、文化、交通与贸易交往起着举足轻重的作用。因此,当前研究中国城市化道路中的环境问题,必须与上述城市的作用紧密结合起来,创造一个优美城市环境,来促进中国城市化的进程,其中发展中的重点城市的环境问题,应该尤为重要。
一、城市生态环境在城市化进程中的地位及作用
环境问题是当代人类面临的四大主要问题之一,而城市生态又是衡量一个国家城市化水平和文明程度的重要标志。随着我国经济的起飞,城市化是一种势不可挡的客观发展趋势。到本世纪末,我国将有近2亿农业人口转化为城市人口,由于城市人口剧增,赖以生存的城市生态环境必将承受更大压力,同时由于工业发展,特别是乡镇企业的迅速发展,污染物的排放量将大量增加,环境污染将加剧。据统计,到本世纪末,由环境污染所造成的经济损失将高达1870亿元,占国民生产总值的10%,那时城市环境问题:大气、水体污染,废弃物超负荷排放,森林过伐,草原退化,土壤沙化、水土流失,自然灾害频繁等等,将越来越深地影响和制约经济的发展,以及城市化进程中的环境质量。
应该指出,保护环境是我国社会主义建设的一项基本国策,第二次全国环保会议制定了“经济建设、城乡建设和环境建设同步规划,同步实施,同步发展,实现经济效益、社会效益和环境效益统一”的战略方针,确实具有深远意义。
二、当前我国城市的环境现状及其主要问题
城市是我国经济、政治、科学技术、文化教育的中心,也是我国污染最集中、最严重的地区。据1980年对75个城市的不完全统计:污染物排放量占很大比重,如废水占51.75%,二氧化硫占30.33%,氮氧化物占30.15%,氟化物占30.24%,颗粒物占40.7%。由此可见全国城市的污染状况。
1. 城市的大气环境现状
从我国能源结构来看,据1985年统计,煤炭占72.8%,石油占20.9%,天然气占2%,水电占4.3%,按这种比例关系将维持一个相当长的时期。到本世纪末,我国煤炭产量将达到12亿吨,仍将以燃煤为主,因而决定了我国的大气污染是典型的以排放烟尘和二氧化硫为特征的煤烟型污染。
目前,根据几十个城市环境监测数据表明,绝大多数城市降尘均超过环境标准(国家二级标准)*。大气中的颗粒物,北方城市普遍超标,平均高达50.67吨/公里2 · 月(平均浓度为0.93毫克/米2);南方城市也大多超标,平均为18.76吨/公里2 · 月(平均浓度为0.41毫克/米2)。工氧化硫超标率也高,尤其在采暖季节和含高硫煤地区。此外,还有氟污染,苯并(α)芘,光化学烟雾及酸雨等污染,其中酸雨频率超过50%的有14个城市,除青岛外,均位于长江以南。
2. 城市水质现状
在城市化进程中,用水量逐年增长,从而导致污水排放量也相应增长。我国水资源中人均年径流量相当于世界人均占有量的1/4,再加上时空分布的不均衡性,在空间分布上,我国水资源是东南多,西北少;目前我国水资源不足,供水紧张,尤其是北方城市,如北京、天津、大连、青岛等地缺水严重,1987年全国200个城市面临水危机,每日缺水约1000万吨,全国每年将有4000多万人和3000万头家畜饮水发生困难,应引起关注。否则,将会带来严重的后果。
从水质状况看,水质污染主要来自工业废水与城市生活污水;冶金、化工、电力量大面广工业废水是主要来源,而全国现有城市污水处理厂的处理能力为排污量的1/10;80 ~ 90%的污水未经处理,直接排入水域,造成水体污染;大江、大河中的城市段,现已形成明显的污染带。其中污染物为酚、氰、砷、汞、铬、镉、氨氮及亚硝酸盐氨等等;对75个城市地下水源调查表明,有41个城市,如北京、天津、上海、沈阳、西安、太原等大城市的地下水中,硝酸盐、硬度、矿化度普遍升高。另外,因地下水的不合理开采,在城市中形成一些漏斗形的地面沉降,严重影响到城市的建设及其发展。
3. 城市固体废弃物
城市固体废弃物指的内容为:工业废渣(煤矸石、金属尾矿、粉煤灰、锅炉渣、冶金渣和化工渣),城市居民生活垃圾及粪便;其中工业废渣综合利用率为23%,而2亿城市居民排放垃圾及粪便为1.46亿吨,清运量为5000万吨,85年已上升为6225.2万吨,仍远远满足不了清除要求。即使清运量为其排放量的40 ~ 50%,而其无害化处理率平均为1.69,则说明还有50%垃圾成为环卫死角,98%以上的垃圾、粪便将未经无害化处理进入城市及市郊环境中。总之,我国固体废弃物排放量大,占地多,危害重及处置、利用少等问题,与国外先进水平的差距悬殊,这是一个极大的隐患,对城市地表水及地下水的污染,是一个主要污染源,应引起重视。
4. 噪声污染
城市的交通、工业及建筑业是构成城市噪声污染的三大来源。目前大、中城市及其附近的交通干线平均噪声高达74分贝,约有2/3的城市人口处于较高噪声(56分贝)环境下,有将近1/8的城市居民处于难以忍受的噪声(65分贝)的环境里生活。因此,在城市中除修建地下铁道外,最好的途径是交通干线搞立交桥与人行天桥等;地铁、地下通道不如立交桥与人行天桥容易实现,并可少投资而获相同效果**,值得推广。
三、发展中城市2000年环境预测
我国环境保护的重点是城市,其任务首先是控制住环境污染的发展和生态环境的破坏,防止“欠新账”,并积极治理现有污染,开展全面的环境建设,实现我国环境状况的根本好转。据专家预测,1990年我国城市环境还会进一步恶化,但2000年时,全国环境恶化的趋势将基本得到控制,除二氧化硫工业废渣外,主要污染物总量将大体维持在1985年水平,重要地区(包括旅游区)的环境质量将会有所改善,个别污染物将达到产量翻番,污染减半的目标。
二氧化硫污染预测:2000年在无控制条件下,南方城市二氧化硫仅能达到国家二级标准,北方城市到冬季三级标准均达不到。如加以控制,南北方城市均可达到二级标准。值得注意的是西南部分燃烧高硫煤的城市,如重庆、贵阳等,到2000年仍将超过国家三级标准。有关乡镇企业造成的大气污染,本文未予以预测,应引起有关部门关注,其隐患不容忽略。
水污染预测结果说明,江河水系的污染在逐年加重。到2000年,海滦河与辽河流域的全部工业废水与城市生活废水,必须经城市污水厂二级处理后再行排放,才能保持水环境的清洁,淮河流域也须大幅度削减向水体排放污染物,才能免除水质进一步恶化。长江与黑龙江到2000年虽尚有一定稀释、扩散能力可资利用,但已到了必须控制的时候;否则,发展下去将会带来不堪设想的后果。
目前,我国城市水环境污染,仍以大城市占主导地位,也是城市水污染防治的重点;可是到了2000年,中、小城市将升格,而且由小城市发展到中等城市,由中等城市发展到大城市的速率,一般要比大城市发展到特大城市的速率快得多,这是发展中城市的升格趋向。可是我国中、小城市生产技术水平、管理水平,经济实力均远远落后于大城市,因此未来中、小城市污染物的排放量的增长速度,将明显超过大城市。我们对51个城市调查、研究表明,今后我国中、小城市水环境污染将占有重要地位;在这一方面,实际上已考虑到乡、镇企业的影响。
1. 发展中重点城市的环境保护
“七五期间”,我国环境保护是51个重点城市,这51个城市占全国总城市数的16%,是由第一次全国城市环境保护会议确定的。而这51个城市市区面积占全国城市市区面积的48%;人口占全国城市人口的58%;市区工业产值占全国工业总产值的41%;废水排放量占全国废水排放量的33%;废气排放量占全国废气排放量的33%;市区工业废渣排放量占全国废渣排放量的16%。以上这些数字表明,51城市的社会经济特点和环境特点在全国城市中具有明显的代表性,它们环境质量的改善,基本上缓解了我国城市的环境问题。因此,决不可掉以轻心。
现将51个重点城市分为五类,公布如下:
1)直辖市和综合性特大城市:北京、武汉、西安、成都、重庆、南京、沈阳、哈尔滨。
2)旅游城市:杭州、苏州、桂林、昆明、开封。
3)沿海新兴城市。
4)主要工业城市:兰州、太原、吉林、唐山、长春、济南、郑州、石家庄、长沙。
5)一般城市:南昌、合肥、洛阳、大同、贵阳、南宁、乌鲁木齐、西宁呼和浩特、银川、拉萨。
上述51个重点城市,即使是大城市或者特大城市,仍在不断地发展中,从其地位、作用与影响来看,应该成为中国城市化道路中环境保护的典范。
2. 合理的环境投资
众所周知,控制环境的政策,如保护生态平衡,改善生态环境,除采取适当的管理措施外,尚需一定的投资。为了要保护人类及其环境免受污染危害是要付出代价的。至于环保投资多少合理?可从以下几方面作比较:1. 污染治理费用与污染造成经济损失?2. 用不同环保投资来预测2000年环境污染指数;3. 环保投资与治理效益比较,将为公众提供较为合理的投资额。
预测结果表明:污染损失占国民收入的比重,由1980年的11.2%(占GNP的9.7%),到1990年下降为8.9%(占GNP7.7%),2000年下降为6.1%(占GNP5.3%)。我们认为,环保投资占国民收入的比重以1.5%的方案较恰当,按该方案的污染指数从1995 ~ 2000年相对稳定于0.9左右,2000年的环保投资为221亿元,而治理效益将获得1465亿元,为1980年的19.8倍,年平均增长率为16.1%,大于环保投资的增长速度。到本世纪末,每元环境保护的投贷效益为6.6元,因治理效益增加国民收入由1980年5.6亿元,到2000年将增加到100亿元。将是一大进步。
有关环保资金的来源,应由地方各部门、企事业单位自筹为主,国家拨款为辅;采用化整为零,多渠道、多门路筹集的办法,这是一种较好的出路。也是一种行之有效的方法。
四、污染防治政策的研究
为了有效地实施政策,保证2000年的经济效益、社会效益与环境效益的实现,除了进一步加强环境管理、制定一系列政策(包括以上环保投资在内),尚需强化生态环境建设:1,做到国土资源的开发利用必须有计划、有偿、合理;防止掠夺式开发资源。2,宣传与充分认识绿色植物是生态环境的基础,环护植被,严格执行:环保法水法、森林法、草原法等法规,加强法制的宣传、教育,提高全民族生态环境意识。3,制订总体生态经济建设规划,协调工农业建设进度和自然资源利用及其与环境保护的关系。
(一)城市环境的战略对策
1. 全面规划,合理布局,必须将城市的发展与保持生态环境的良性循环作为目标。
由于历史原因,城市规划与工业布局不合理,而造成环境污染的事例很多,甚至危害到区域性的事例也有,为改变该局面的措施之一是进行包括环境在内的城市整体规划:诸如控制城市人口规模、分散污染工业、建立住宅生态区,合理利用土地,设立市中心及远郊区的生态调节区;北京与天津现已实施这类整体规划。一切为保持生态环境的良性循环,在区域综合治理的基础上,逐渐转入生态环境建设,保护和建设生态环境应是我国环境保护战略的主导思想。
2. 走“防治结合,以防为主;综合治理”道路。环境和生态一旦遭破坏,要恢复它,不仅耗费巨资,并需经过很长时间,我国的环保方针应以“预防”为主,是花钱少收效大的好方法。在工业建设中实行污染防治设施,做到与主体工程同时设计,同时施工,同时投产,使许多“三废”物质消灭在生产过程中。
3. 坚持“谁污染,谁治理;谁开发,谁保护”的方针。该方针要求各地区,各部门和各单位必须实行环境责任制度。为防止自然生态破坏,实行“自然资源开发利用与保护增殖并重”的方针。以经济规划与自然规律办事,合理开发与充分利用自然资源,维护生态的良性循环。
4. 在城市降低单产污染物排放系数,控制重点城市的工业污染。
我国资源利用率较低,如矿物原料的利用率为50 ~ 60%。据化工部系统农药、染料氯碱、铬盐、电石等五个生产部门统计,原料利用率为33%,每生产一吨产品;将有两吨原料以污染物形式排入环境。我国能源的总利用率为30%,而美国为51%,日本为57%。从污染物排放系数之大,可见我国工业生产中资源和能源的浪费,但也表明我国具有降低工业污染的潜力;以及改善环境质量的广阔前景。据预测推算,到本世纪末,我国能源利用将提高一倍,相当于80年代国外先进水平,这样可在能源消耗不增加的前提下,产量翻番。另外,可降低单产污染物排放系数,就要实行严格的管理制度,必须制定各种标准,如产品标准、排放标准、环境质量标准等等。尤其是排放标准及贯彻排污收费制度,这样才能更有效地控制住城市的工业污染。
(二)大气环境污染控制对策
1. 发展型煤是城市节能减污的有效途径。
发展型煤投资少,经济、环境效益明显。每吨型煤投资约20 ~ 25元,烟尘排放比混煤要少一半,加入石灰添加剂可减少二氧化硫污染。
2. 洗煤脱硫、烟气脱硫和从高硫煤中回收硫。从高硫煤中回收硫,还可解决我国硫资源不足的问题。特别在酸雨频率较高的西南和中南地区,应采取从高硫煤中回收硫的办法。
3. 发展城市煤气与集中供热事业。据1985年统计,全国有2600万人用上煤气,占城市人口25%,计划在1990年城市人口气化率为40%,到本世纪末达到60%;集中供热面积也将成倍增加。
(三)解决城市水资源短缺及水污染的对策
1. 水源保护与节流开源并重。
保护水源,解除饮用水源面临的威胁。特别对北方干旱、半干旱地区的重点城市,要保护好饮用水源,其水质应达到国家标准。积极控制地下水开采量,实行“蓄、补、排”相结合的方针。促进地下水位上升,改善地干水质,缩小和防止城市的地面沉降。
在城市用水量中,工业用水量占76%,一方面需节流,另一方面降低工业产品的耗水量是节流的关键,提高水的重复利用率。
2. 强化环境管理,实行污染物总量控制。
当前,我国城市环境污染有30 ~ 50%属管理不善造成的。特别是城市与城市间大气污染与水体污染,大多非一地、一部门所能解决,须进行区域环境综合整治,需要有协调机构。即使同一城市,又和城建、市政及规划等部门有关。为此,国务院环委会发布“关于水污染防治技术政策的规定”,提出了污染物总量控制的制度,实行对流域、区域、城市污水排放的总量控制,将使我国区域环境污染加重趋势得到控制,进而缓解了河流的上游城市污染下游城市;上游用水浪费,下游用水紧张等一系列问题。
3. 建设城市污水处理厂,积极发展土地处理系统,做到污水资源化。
我国重点城市污水处理厂和排水管网的建设,远远跟不上城市化发展的需要。现在人们开始认识到为了搞好城市污水处理,建设城市污水处理厂的意义。城市污水应工厂分散治理和城市污水厂集中处理相结合,污水厂出水要实行污水再利用,即污水资源化。但必须指出,单靠污水处理除去污染物方面有局限性,它仅能除去易为生物降解的有机物(以BOD表示),而难除去不易生物降解的污染物(以COD表示)及氮、磷等营养物质,但是多级氧化塘和土地处理系统是节能、经济与除污效能较高的技术,它充分利用了自然环境的净化作用;从发展前途看来,氧化塘在城市污水处理方面,尤其是中、小城市污水处理对策中占重要席位,但尚有待深入研究,开发有特色的强化——生态系统氧化塘技术。
(四)城市废弃物的处理
城市垃圾、废弃物、粪便的处理原则是无害化,资源化、稳定化、减量化,应为城市居民创造一个整洁、卫生与文明的生活环境。
1. 对垃圾、废弃物采取分类收集、密闭运输,避免及减少二次污染。
2. 城市垃圾混掺粪便进行高温堆肥花钱少,是符合国情的垃圾处理法,关键要提高堆肥质量。
3. 随着我国城市垃圾成分变化,有机物与可燃物增多,有必要开展垃圾焚烧技术研究。
4. 废渣及固体废弃物的综合利用。在分类收集垃圾的基础上,无机垃圾,如废渣、粉煤灰可制砖、铺路,做耐火材料;有机垃圾可用来饲养蚯蚓及建沼气池产生甲烷等能源。总之,废渣综合利用,既可消除污染,又化害为利。应推广利用。
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*(6 ~ 8吨/公里2月)
** 效果是降低噪声,减轻交通干道的汽车尾气对大气的污染。