环境污染危害与东莞市的应对保护周敬宣教授(华中科技大学环境学院)2011年6月---东莞市企业环保培训交流目录目录1、人类社会十大环境问题2、中国环境污染形势严峻3、东莞市“十二五”环境保护任重道远4、环境保护要“三足鼎立”5、企业对环保的责任6、污染物减排需要解决的技术问题7、东莞市的环境保护战略一、人类社会十大环境问题大气污染水体污染森林滥伐和植被减少,土壤侵蚀荒漠化和沙漠的扩展;垃圾泛滥生物灭绝加剧粮食、能源和其它资源短缺酸雨污染地球增温臭氧层破坏多尺度、多层次、多样性区域性、全球化10111215141618444222223333556677江苏盐城停水事件陕西凤翔血铅超标事件江苏邳苍分洪道砷超标事件2009年突发环境事件各省分布图15代表15起云南昆明铜都镇儿童血铅事件浙江台州三门县地下水污染内蒙古赤峰制药集团液氨爆炸事件广东深南电电力公司污染事件湖南省浏阳市镉污染事件狭义的环境问题:环境科学所说的环境问题,一般不包括由自然因素如地震、火山爆发等引发的环境变化。环境问题及其产生根源广义的环境问题:一切危害人类和其他生物生存和发展的环境结构或状态的变化。不同时期,人类对环境影响不同,人类对环境问题认识不同渔猎、采集人口少无环境问题远古劳动工具农业零散环境破坏人口增加农业时代科技进步人口膨胀大规模开发全球环境恶化工业时代GEO-3(全球环境展望-3)对1972-2002年间的全球环境发展状况进行了概括总结,由联合国环境规划署(UNEP)组织编写。土地森林生物多样性淡水海岸和海洋区大气城市面积灾害12345678Land土地EUROPEASIAN.AMERICAS.AMERICAOCEANIAAFRICA20世纪80年代:每年有1000万公顷水田遭破坏。2002年比1972年多出22亿人口。土地退化世界人口增加不合理使用森林砍伐植被破坏……过度放牧1992年,地球高峰会议奠定土地资源政策基础;1政策反应:2联合国千年首脑会议重申土地问题的重要性,并强调土地资源的问题会威胁到粮食安全。Forest森林EUROPEASIAN.AMERICAS.AMERICAOCEANIAAFRICA热带雨林采伐率:每年1%90年代,全球林地面积净减少约9400万公顷。(采伐1460万公顷,重造林520万公顷)森林减少、退还农业用地增加其他行业过度消耗贫困、人口增长自然因素政策……90年代减少2.4%定义森林是生态系统中最大、最复杂且能够永久自我更新的部分;1政策反应:斯德哥尔摩大会2强调制定合理的土地与森林使用政策,监控世界上的森林状况,介绍森林资源管理计划。Biodiversity生物多样性EUROPEASIAN.AMERICAS.AMERICAOCEANIAAFRICA物种减少与灭绝目前认为:12%鸟类,24%哺乳动物面临绝迹危险。被动适应自然环境自然人文主义东方“天人合一”道家儒家佛教人的本质的异化古希腊文化万物源于数地心说机械论人类文明发展的三个阶段农业文明阶段工业文明阶段环境文明阶段自然资源生产力自然资源开发量污染物消纳力废弃物排放量生存阶段发展阶段可持续发展阶段人类社会演化三阶段和双螺旋结构示意图源根人类则因破坏和毁灭自然,导致了资源短缺、能量枯竭、环境污染、生态破坏等自己的生存危机。人类将自己异化于大自然,以自己为中心,按照自己的尺度和意志对自然界中的一切事物随意操纵,最终使自然界走向退化毁灭。原始文明时代农业文明时代工业文明时代人类社会自然环境索取索取索取消费消费消费弃置弃置弃置加工加工流通50万年5千年5百万年人类社会与自然社会的物质流动示意图环境科学的产生恩格斯:社会需要比十所大学更能推动科学的发展二、中国环境污染现状环境基本国情:从20世纪80年代之后,我国经济进入高速发展阶段,用短短几十年的时间走完了发达国家上百年的历程,发达国家近百年的环境问题在我国20~30年内集中爆发,老的污染问题尚未解决,新的污染问题又接踵而来,致使我国的生态环境遭受了严重的破坏。总体上,我国的环境处于大面积污染、大范围退化的阶段,危害严重,形势严峻;结构性污染呈现不同空间尺度的梯度性转移和变化,复合性和区域性污染逐渐显现。问题的严重性已经不仅仅在于排污总量的增加,而是环境问题变得更加复杂、风险更加巨大,对生态系统、人体健康、经济发展、社会稳定乃至国家安全的影响更加深远。粪便污染190019401980-20002010微生物污染耗氧有机物SO2、颗粒物光化学烟雾酸雨重金属氮磷富营养化垃圾温室气体黑碳、气溶胶有机金属污染物持久性有机物污染二次污染、微污染核废料工业危险废弃物背景年份经济的快速发展导致不同阶段污染物在我国集中爆发当前中国经济发展的强物质化特点长期以来GDP的增长依赖于资源投入总量的增加中国GDP增长率>9%;2009年GDP占世界GDP的8.5%,但消耗的铁矿石、粗钢、氧化铝和水泥占世界消费总量的比例分别达到了54%、43%、34%和52%。煤炭消耗量占世界煤炭总产量的31%;石油消费量的1/4靠进口;世界铝矾土贸易量中的大部分被中国采购。我国的水、大气、土壤严重污染,生态环境恶化,高投入、高消耗、高排放的粗放型发展模式难以为继。颗粒物是影响我国城市空气质量的主要污染物。0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%颗粒物劣于三级29.229.821.214.35.55.3处于三级61.634.933.733.238.93531.9优于二级38.435.936.545.646.859.562.820002001200220032004200520062002年~2006年颗粒物浓度分级城市比例图国家标准PM10年均值(mg/m3)一级0.04二级0.10三级0.150%20%40%60%80%100%SO2劣于三级9.99.78.512.19.16.54.4处于三级10.819.413.913.516.616.113.9优于二级79.370.977.674.474.377.481.72000200120022003200420052006城市二氧化硫污染状况没有明显改观2000年~2006年二氧化硫浓度分级城市比例图SO2年均值(mg/m3)国家一级标准国家二级标准国家三级标准0.02(~7.0ppb)0.06(~21.0ppb)0.10(~35.0ppb)部分发达城市二氧化氮污染有加重趋势。00.020.040.060.080.10.120.140.1619901991199219931994199519961997199819992000200120022003200420052006年浓度/mgm-3北京NO2深圳NOx深圳NO2一级标准二级标准北京和深圳两个代表性城市NO2逐年的变化趋势烟尘集合体、燃煤飞灰(coalflyash)、矿物颗粒大气污染对人体健康危害细颗粒物每增加10μg/m3,肺癌死亡率增加8%,总死亡率增加1.5%(Schwartz,2004)流域性复合性污染负荷高复杂性•由局部扩展到全国,一些地区“有河皆干、有水皆污”,水生态退化、水质下降和水质性缺水•跨界流域水环境问题面临巨大挑战•COD、BOD5、氨氮、总氮、总磷、大肠杆菌超标严重•POPs、EDs有毒有害污染物的影响日益显著•新型污染物不断涌现,危及人体健康和饮用水安全水环境基础设施滞后于经济发展水环境管理和流域污染防治能力薄弱污染负荷大大超过水体自净能力•发达国家上百年工业化过程中分阶段出现的环境问题在我国20多年集中出现,复合性和流域性污染逐渐显现水环境问题日渐严重流域水环境污染严重24%17%27%25%7%Ⅰ和Ⅱ类Ⅲ类Ⅳ类Ⅴ类劣Ⅴ类全国松花江5%19%19%45%12%辽河14%16%40%22%8%7%27%25%34%7%3%14%32%38%13%56%20%11%2%11%55%21%6%18%17%5%54%18%6%水质恶化水量不足水环境污染局部水体地表水水质恶化地下水、饮用水、近岸海域全流域水生态健康受损流域性水体复合污染有机污染多元化有毒有害污染中国水环境污染发展趋势水环境问题流域性污染水生态失衡一次污染二次污染(衍生物)湖泊富营养化发展迅猛大中型湖泊出现扩大1356005000870070年代80年代后期2000年初2007年初以城市小湖为主部分中型/大型以城市小湖泊为主大中型湖泊大量出现(平方公里)湖泊富营养化面积调查的200多个湖泊中75%富营养化,太湖、巢湖、滇池等蓝藻频繁暴发,2007年堪称“蓝藻之年”目前:已发生和具备富营养化发生条件的湖泊面积共达14000多km2,从数量上看,有近3/4的湖泊已达富营养程度,所占的面积也接近总面积的2/3。水污染事故白洋淀死鱼事件松花江污染事件突发水污染事故频发从2001年到2004年,全国水污染突发性事故3988起,每年近1000起。2005年水污染事故693起,占环境污染事故的50%。近两年松花江、广东北江、四川沱江、太湖蓝藻水华爆发等近28起水环境污染事故,据统计2004年因水污染造成的损失为2862.8亿元,占当年GDP的1.71%。影响水经济和水景观制约社会经济的发展危害水生生物和人类健康生物多样性减少水质性缺水量达400-720亿立方米。2004年因环境污染造成的经济损失为5118亿元,占GDP的3.05%。其中,水污染的环境成本为2862.8亿元,占当年GDP的1.71%,占环境污染损失的55.9%。水污染危害我国城市生活垃圾产量仍呈上升趋势-管理水平有待进一步提高2005年城市生活垃圾清运量1.55亿吨实际城市生活垃圾估算为1.95—2.22亿吨生活垃圾的资源化回收率20—30%城市生活垃圾处理总体上水平较低85.2%9.8%4.3%填埋堆肥焚烧2005年全国城市生活垃圾处理比例资源支撑不住环境容纳不下社会承受不起经济发展难以为继为解决发展与环境之间矛盾,《纲要》中将单位工业增加值用水量降低30%,主要污染物排放总量减少10%作为发展的约束性指标。污染物减排面临的主要问题水污染负荷居高不下减排任务重COD740.9万吨氨氮29.8万吨COD1414.2万吨氨氮149.8万吨水环境容量污染物现状排放量而目前GDP仍在高速增长,污染物排放总量大,工业污染排放日趋复杂,农业面源和生活污染上升,持久性有机污染物增加,减排任务重!大气污染物减排任务重污染物排放阶段目标:污染物排放量污染物2020年2030年2050年SO230%50%70%NOx10%20%40%PM1020%30%50%VOCs10%20%40%基于2005年的大气污染物减排目标以我国大气污染现状及问题为例东部经济发达地区形成三大城市群,大、中、小城市通过交通网、资源网和社会经济紧密相连发达国家经历了近百年的环境污染问题在三大城市群近三十年内集中爆发,各种污染相互耦合和叠加,形成区域性大气复合污染区域性光化学烟雾污染、酸雨污染、大气灰霾污染已成为制约社会经济发展的瓶颈。研究大气复合污染的形成机制和影响因素是当前重大的国家需求大气复合性污染光化学烟雾酸雨灰霾70年代燃煤SO2,TSP,PM1080年代燃煤+扬尘SO2,TSP,PM1090年代燃煤+扬尘+机动车SO2,TSP,PM10NOx,VOC,O3,PM2.5上风向输送更高浓度的细粒子,O3输送,影响细粒子,O3通量天然源沉降SO2,NOx等HC、NOx人为源PM10、PM2.5大气复合污染机制的概念模型多种污染物多种污染类型叠加多种过程耦合多尺度污染(局地与区域)相互作用多种污染物综合控制一次污染大气氧化剂(O3,OH)hv细粒子(SO42-,NO3-)多相反应复合污染光化学烟雾酸雨灰霾关键污染物O3PM2.5二次污染主要大气化学成份与时间和空间尺度微尺度城市或局部尺度区域或中尺度全球尺度半球外混合时间半球内混合时间边界层混合时间局地-区域-全球相互作用大气污染与全球变化环境保护面临未来社会经济发展的巨大压力背景人口增长经济发展城