1.1 我国的废物排放现实
在我国,随着国民经济的快速发展,环境也受到了严重的污染,而我国的生态环境更加不容乐观。不完全的统计资料指出,在1990年,全国废水排放总量为3.54×1010t,工业废水为2.49×1010t,废水的处理率很低。到2000年工业废水排放量增加到4.8×109t,化学工业排放的废水为1.0×1010t,仅占1/5。2009年的国家统计报告指出,七大水系的408个水质监测断面中,Ⅰ~Ⅲ类水质断面比例占57.1%,劣Ⅴ类水质断面比例占18.4%,虽然比上年有所下降,七大水系水质总体上持续好转,但是部分流域污染仍然严重。近岸海域299个海水水质监测点中,三类海水占6.0%,四类、劣四类海水占21.1%。
我国工业固体废物产生量平均以每年2×107t的速度增长,而且大多露天堆放,对土壤、空气和周围水体环境造成严重的污染。工业固体废物的种类多、成分杂、数量大,有建筑垃圾、泥渣、煤渣、矿渣、碱渣、酸渣、磷渣、铬渣等无机废渣;还有数量庞杂的有机废渣;有一般废渣,也有有毒废渣,数量巨大。不仅破坏植被,也影响绿化,侵占农田,影响农业生产,而且废渣中的有毒可溶性物质会随雨水流入池塘江河,影响水体生态环境和污染水域,使水生物种群发生变化(如某些藻类的畸形生长),导致水生物生存环境的破坏甚至生态失衡、鱼虾绝迹;有毒物质渗入土壤造成大面积土壤污染,严重杀害土壤中的细菌微生物,土壤失去腐解自净功能。固体废渣日积月累,腐烂变质,产生臭气,污染大气,影响人体健康。
相对于对水污染和固体污染,空气污染也是很严重的。1995年的全国调查结果表明,62.3%的重点城市的二氧化硫和氮氧化物含量超标,2013年我国东部地区出现了大面积连续多日的雾霾天气,城市空气的达标率不高,这可能与空气中大量的微细颗粒物(PM2.5)有关,也说明了空气污染的严重程度。在长江以南,青藏高原以东,出现酸雨区的范围不小,约占国土面积的20%。干旱加重、水灾频繁、沙漠蔓延、海平面升高、极地冰雪消融、臭氧空洞的出现等问题的产生也与大气污染密切相关,这对人类和大地生物圈的生存和发展形成巨大威胁。癌症的发病率与有毒污染物密切相关,人类癌症的60%~90%是因环境污染引起的。在环境中的污染物是彼此相互联系的,污染物在水中、大气中和土壤中是能够相互转移和循环的。粉末固体废物随风飘扬进入水体和大气中;水中的污染物进入土壤,部分逸入大气;大气中的污染物通过雨雪或自然沉降进入水体或土壤中;土壤中的污染物随水渗入地下水中。而且污染物可以通过水、空气和食物等进入动植物体内和/或进入人体,导致人体器官受到毒害而产生功能性障碍,对人体健康造成严重危害。人类癌症等恶性疾病发病率逐年升高与环境污染是密切相关的。
我国政府早已经针对资源和能源未能得到合理利用、缺乏有效的资源综合管理和经济发展过度依赖资源能源投入、忽视资源过度开发利用与自然环境退化之间的关系两个主要问题,提出逐年加大对“三废”(废水、废气和固体废物)治理的投入,积极调整产业结构,推广资源和能源有效和洁净利用的措施,提倡大力节约资源和能源,推动循环经济。人们也逐步认识到发展绿色低碳技术和保护环境的重要性和紧迫性。例如,我国单位GDP能耗已经从2005年的1.43吨标准煤/万元降低到2009年的1.077吨标准煤/万元。
1.1.1 1999—2003年我国污染物排放的数字统计摘录
1999—2003年我国废气、固体废物和废水排放的统计数据见表1-1~表1-3。
表1-1 我国近年废气中主要污染物排放量
表1-2 我国工业固体废物产生及处理情况
表1-3 我国废水及COD排放量年际对比
1.1.2 2005年、2008年或2010年我国三废污染物统计数据
1.1.2.1 2005年
2005年,全国废水排放总量524.5亿吨(同比增加8.7%):其中工业排放243.1亿吨(同比增加10.0%);城镇生活污水排放281.4亿吨(同比增加7.7%)。废水中化学需氧量(COD)排放1414.2万吨(同比增加5.6%);废水中氨氮排放149.8万吨(同比增加12.6%)。工业废水排放达标率和工业用水重复利用率分别为91.2%和75.1%(同比提高0.5%和0.9%)。
全国废气中二氧化硫排放量2549.3万吨(同比增加13.1%);烟尘排放1182.5万吨(同比增加8.0%);工业粉尘排放911.2万吨(同比增加0.7%)。工业燃料二氧化硫排放达标率和工业生产工艺二氧化硫排放达标率分别为80.9%和71.0%(同比提高2.3%和11.6%)。
全国工业固体废物产生量13.4亿吨(同比增加12.0%)。工业固体废物综合利用率为56.1%(同比增加0.4%)。工业固体废物排放量1654.7万吨(同比减少6.1%)。
1.1.2.2 2008年
2008年,全国废水排放总量571.7亿吨(同比增加2.7%):其中,工业排放241.7亿吨,占总量的42.3%(同比减少2.0%);城镇生活污水排放330.0亿吨,占总量的57.7%(同比增加6.4%)。废水中COD排放1320.7万吨(同比减少4.4%):其中,工业COD排放457.6万吨,占总量的34.6%(同比减少10.5%),城镇生活污水COD排放863.1万吨,占总量的65.4%(同比减少0.9%)。废水中氨氮排放127.0万吨(同比减少4.0%):其中,工业氨氮排放29.7万吨,占总量的23.4%(同比减少12.9%);生活氨氮排放97.3万吨,占总量的76.6%(同比减少1.0%)。工业废水排放达标率92.4%(同比提高0.7%)。工业用水重复利用率83.8%(同比提高1.8%)。
全国废气中二氧化硫排放量2321.2万吨(同比减少5.9%):其中,工业排放1991.3万吨,占总量的85.8%(同比减少6.9%),生活二氧化硫排放329.9万吨,占总量的14.2%(同比增加0.5%)。烟尘排放量901.6万吨(同比减少8.6%):其中,工业排放670.7万吨,占总量的74.4%(同比减少13.0%),生活烟尘排放230.9万吨,占总量的25.6%(同比增加7.1%)。工业粉尘排放量584.9万吨(同比减少16.3%)。工业燃料二氧化硫排放达标率和工业生产工艺二氧化硫排放达标率分别为89.3%和86.5%(同比提高1.9%和4.7%)。
全国工业固体废物产生量19.0亿吨(同比增加8.3%);工业固体废物综合利用率为64.3%(同比提高2.2%)。
1.1.2.3 2010年
2010年,全国废水排放总量617.3亿吨(同比增加4.7%):其中,工业废水排放237.5亿吨,占总量的38.5%(同比增长1.3%);城镇生活污水排放379.8亿吨,占总量的61.5%(同比增加6.9%)。化学需氧量(COD)排放1238.1万吨(同比减少3.1%):其中工业COD排放占434.8万吨(同比减少1.1%);城镇生活污水COD占803.3万吨(同比减少4.1%)。废水中氨氮排放量120.3万吨(同比减少1.9%):其中,工业氨氮排放27.3万吨(同比持平);生活氨氮排放93.0万吨(同比减少2.4%)。工业废水排放达标率95.3%(同比提高1.1%)。工业用水重复利用率85.7%(同比提高0.7%)。
2010年全国废气中,二氧化硫排放量2185.1万吨(同年减少1.3%):其中,工业排放1864.4万吨,占总量的85.3%(同比基本持平);生活排放320.7万吨,占总量的14.7%(同比增加8.0%)。烟尘排放829.1万吨(同比减少2.2%):其中,工业烟尘603.2万吨,占总量的72.8%(同比基本持平);生活烟尘225.9万吨,占总量的27.2%(同比减少7.2%)。工业粉尘排放448.7万吨(同比减少14.3%)。工业燃料二氧化硫排放达标率和工业生产工艺二氧化硫排放达标率分别为93.1%和89.8%(同比分别提高1.4%和0.8%)。
2010年全国工业固体废物产生量24.1亿吨,比上年增加18.1%。工业固体废物综合利用率为66.7%,比上年减少0.3%。
1.1.3 2011年我国各个部门排放三废及其比例
自2011年起,除一般统计数据外,还给出了地区和行业的废物排放比例,下面给出总排放和行业部分情况。
1.1.3.1 废气及废气中主要污染物排放情况
(1)二氧化硫排放情况 2011年,全国工业废气排放量674509.3亿立方米。全国二氧化硫排放量2217.9万吨。其中,工业二氧化硫排放量2017.2万吨,占全国二氧化硫排放总量的91.0%;生活二氧化硫排放量200.4万吨,占全国二氧化硫排放总量的9.0%;集中式污染治理设施二氧化硫排放量0.3万吨。
(2)氮氧化物排放情况 全国氮氧化物排放量2404.3万吨。其中,工业氮氧化物排放量1729.7万吨,占全国氮氧化物排放总量的71.9%;生活氮氧化物排放量36.6万吨,占全国氮氧化物排放总量的1.5%;机动车氮氧化物排放量637.6万吨,占全国氮氧化物排放总量的26.5%;集中式污染治理设施氮氧化物排放量0.3万吨。
(3)烟(粉)尘排放情况 全国烟(粉)尘排放量1278.8万吨。其中,工业烟(粉)尘排放量1100.9万吨,占全国烟(粉)尘排放总量的86.1%;生活烟尘排放量114.8万吨,占全国烟(粉)尘排放总量的9.0%;机动车颗粒物排放量62.9万吨,占全国烟(粉)尘排放总量的4.9%;集中式污染治理设施烟(粉)尘排放量0.2万吨。
1.1.3.2 工业行业废气中主要污染物排放情况
(1)二氧化硫排放情况 在调查统计的41个工业行业中,二氧化硫排放量位于前3位的行业依次为电力、热力生产和供应业,黑色金属冶炼及压延加工业,非金属矿物制品业,3个行业共排放二氧化硫1354.3万吨,占重点调查统计工业企业二氧化硫排放总量的71.4%。工业行业的二氧化硫排放比例示于图1-1中,而它们排放的量列于表1-4中。
图1-1 工业行业的二氧化硫排放情况
表1-4 重点行业废弃主要污染物排放情况
(2)氮氧化物排放情况 在调查统计的41个工业行业中,氮氧化物排放量位于前3位的行业依次为电力、热力生产和供应业,非金属矿物制品业,黑色金属冶炼及压延加工业,3个行业共排放氮氧化物1471.3万吨,占重点调查统计企业氮氧化物排放总量的88.6%。工业行业的氮氧化物排放比例示于图1-2中。
图1-2 工业行业的氮氧化物排放情况
(3)烟(粉)尘排放情况 调查统计的41个工业行业中,烟(粉)尘排放量位于前3位的行业依次为非金属矿物制品业,电力、热力生产和供应业,黑色金属冶炼及压延加工业,3个行业共排放烟(粉)尘700.9万吨,占重点调查统计企业烟(粉)尘排放量的68.2%。工业行业的烟(粉)尘排放比例示于图1-3中。
图1-3 工业行业烟(粉)尘排放情况
1.1.3.3 一般工业固体废物产生及利用情况
全国一般工业固体废物产生量约32.3亿吨,一般工业固体废物综合利用量约19.5亿吨,一般工业固体废物贮存量约6.0亿吨,一般工业固体废物处置量约7.0亿吨,一般工业固体废物倾倒丢弃量约0.04亿吨,见表1-5。
表1-5 全国工业固体废物的产生和处理情况
注:1.“综合利用量”包括综合利用往年贮存量,“处置量”包括处置往年贮存量。
2.工业固体废物综合利用率=工业固体废物综合利用量/(工业固体废物产生量+综合利用往年贮存量)。
3.危险废物处理率=(危险废物综合利用量+处置量)/(危险废物产生量+综合利用往年贮存量+处置往年贮存量)。
1.1.3.4 固体废弃物工业行业分布情况
一般工业固体废物倾倒丢弃量超过50万吨的行业依次为煤炭开采和洗选业、有色金属矿采选业、黑色金属矿采选业。3个行业一般工业固体废物倾倒丢弃量占统计工业行业固体废物倾倒丢弃总量的71.0%,分布如图1-4所示。
图1-4 工业行业一般工业固体废物倾倒丢弃情况
全国工业危险废物产生量3431.2万吨,工业危险废物综合利用量1773.1万吨,工业危险废物贮存量823.7万吨,工业危险废物处置量916.5万吨,工业危险废物倾倒丢弃量0.01万吨。全国工业危险废物综合利用处置率达到76.5%。
1.1.3.5 废水及主要污染物排放情况
(1)废水排放情况 全国废水排放量659.2亿吨。其中,工业废水230.9亿吨,占总量的35.0%。生活污水427.9亿吨,占总量的64.9%。集中式污染治理设施废水排放量0.4亿吨,占总量的0.1%,见表1-6。
表1-6 全国废水及其主要污染物排放情况
注:1.自2011年起环境统计中增加农业源的污染排放统计。农业源包括种植业、水产养殖业和畜禽养殖业排放的污染物。
2.集中式污染治理设施排放量指生活垃圾处理厂(场)和危险废物(医疗废物)集中处理(置)厂垃圾渗滤液废水及其污染物的排放量。
(2)COD排放情况 全国废水COD排放量2499.9万吨。其中工业废水COD排放354.8万吨,占总量的14.2%。农业源COD排放1186.1万吨,占总量的47.4%。城镇生活污水COD排放938.8万吨,占总量的37.6%。集中式污染治理设施废水中COD排放20.1万吨,占总量的0.8%。
(3)氨氮排放情况 全国废水中氨氮排放量260.4万吨。其中工业氨氮排放28.1万吨,占总量的10.8%。农业源氨氮排放82.7万吨,占总量的31.8%。城镇生活污水氨氮排放147.7万吨,占总量的56.7%。集中式污染治理设施废水氨氮排放2.0万吨,占总量的0.8%。
(4)废水中其他主要污染物排放情况 全国废水中石油类排放量2.1万吨,挥发酚排放量2430.5t,氰化物排放量217.9t。废水中重金属铅、镉、汞、总铬及砷排放量分别为155.2t、35.9t、1.4t、293.2t和146.6t,见表1-7。
表1-7 全国废水中重金属及其他污染物排放量
1.1.3.6 工业行业废水及主要污染物排放情况
(1)行业废水排放情况 调查统计的41个工业行业中,废水排放量位于前4位的行业依次为造纸与纸制品业,化学原料及化学制品制造业,纺织业,电力、热力生产和供应业,4个行业的废水排放量107.0亿吨,占重点调查统计企业废水排放总量的50.3%,其比例示于图1-5中。
图1-5 重点行业废水排放情况
(2)行业COD排放情况 调查统计的41个工业行业中,化学需氧量排放量位于前4位的行业依次为造纸与纸制品业、农副食品加工业、化学原料及化学制品制造业、纺织业,4个行业的化学需氧量排放量191.5万吨,占重点调查统计企业排放总量的59.5%,见表1-8和图1-6。
表1-8 重点行业污染物排放情况
注:自2011年起,环境统计按《国民经济行业分类》(GB/T 4754—2011)标准执行分类统计。
图1-6 重点行业化学需氧量排放情况
(3)行业氨氮排放情况 在调查统计的41个工业行业中,氨氮排放量位于前4位的行业依次为化学原料及化学制品制造业、造纸与纸制品业、农副食品加工业、纺织业,4个行业的氨氮排放量15.9万吨,占重点调查统计企业排放总量的60.6%,如图1-7所示。
图1-7 工业行业氨氮排放情况
(4)行业重金属等污染物排放情况 重金属(铅、镉、汞、总铬、砷)排放量位于前4位的行业依次为有色金属冶炼和压延加工业,皮革、毛皮、羽毛及其制品制造业和制鞋业,有色金属矿采选业,金属制品业。4个行业重金属排放量为489.6t,占重点调查统计企业排放量的78.6%。行业分布比例示于图1-8中。
图1-8 工业行业重金属等污染物排放情况
(5)行业石油类污染物排放情况 石油类排放量位于前4位的行业依次为煤炭开采和洗选业,黑色金属冶炼和压延加工业,石油加工、炼焦和核燃料加工业,化学原料和化学制品制造业,4个行业石油类排放量为11774.2吨,占重点调查统计企业石油类排放量的57.2%。分布比例示于图1-9中。
图1-9 工业行业石油类污染物排放情况
上面给出的污染物排放的数据充分说明,随着我国经济体的不断壮大和大量人口向城市聚集,向环境排放的污染物量越来越大,虽然我国政府增加了对环境污染治理的力度和投资,也取得了显著的成绩,但总的结果仍然是导致环境污染问题日益严重,如2013年最后2个月和2014年开始2个月我国各大城市雾霾天气日数的显著增加(最长连续天数超过一个星期)表明了我国大气污染的加剧。
污染物排放的行业分布数据也说明,虽然所有的污染物几乎都是化学物质,但排放这些化学污染物的主要源头并非是化学工业,这可能与化学工业特别重视对排放化学污染物的治理有关,也与治理这些污染物主要依靠化学过程有关。