以环境标准推动技术创新迈向生态创新

蓝　艳　陈　刚　彭　宁

(中国—东盟环境保护合作中心，北京　100029)

以环境标准推动技术创新迈向生态创新

蓝艳陈刚彭宁

(中国—东盟环境保护合作中心，北京100029)

[摘要]环境标准是激励技术创新的一项直接有效的手段，在指导科技变革、发掘创新空间上发挥了重要作用。回顾历史，1968年至1998年美国通过实施一系列严格的汽车排放标准，排放限值提高了90%以上，不仅取得了显著的减排成效，更推动了减排技术的革命性创新，有力保障了美国的领先优势。正是环境标准对技术变革的激励效应，使其应用于生态创新领域成为可能。生态创新是可持续发展理念在技术创新领域的实践与提升，既是科学技术的创造力，更是人与环境和谐共生的影响力。为此，环境标准制定时应结合我国环境保护重点任务，合理运用标准应对不同环境问题，并准确把握不同地区、不同行业技术特征和生态特征，充分挖掘国际标准对生态创新的潜在作用。通过将技术支撑、生态创新和政策引导相结合，建立我国污染防治的长效政策措施。

[关键词]环境标准；技术创新；生态创新；汽车排放

中图分类号：X21

文献标识码：码：A

文章编号：号：1673-288X(2015)05-0030-05

Abstract：Environmental standards serve as an effective method to spur technical innovation and play an important role in guiding technical reform and facilitating innovative efforts.In US history，during 1968 and 1988，US had implemented a series of severe standards on vehicle emissions which elevated the level of emission limits by 90%.As a result，significant emission reduction was achieved，and at the same time，revolutionary innovation in emission reduction technologies was developed，contributing greatly to US’s advantage and leading position in the field.The stimulation from improved environmental standards enables technical reforms，which can be replicated in the field of ecological innovation.As the practice of sustainable development in the areas of technical innovation，ecological innovation is not only a creative power in science and technology，but also an impetus to build harmony between man and nature.Therefore，environmental standards should be properly formulated to spur ecological innovation.To this end，it is suggested that key tasks for environmental protection in China should be incorporated in the process of making environmental standards，with differentiated standards targeting at different environmental issues；while these standards’ potential of stimulating ecological innovation should be fully realized，with ecological characteristics of different regions and technical features of various industries considered.Technical support，ecological innovation，and policy guidance should work together to underpin a long-term effective mix of policy measures on pollution control and prevention in China.

Keywords：environmental standards；technical innovation；ecological innovation；vehicle emissions

作者简介：郝雅琼，博士，副研究员，主要从事进口废物污染特性研究与属性鉴别

1环境标准是推动技术创新的重要实践

环境标准是环境保护体系的重要组成部分，为国家环境保护规划、环境监管执法和环境影响评价提供了参考标准和实施依据，是实现经济发展和环境保护双赢的重要保障[1]。在充分发挥环境标准“度量衡”重要作用的同时，如何利用环境标准及其标准化过程促进技术创新已成为当前环境保护管理决策中的重要议题。

就两者的关联性而言，环境标准与技术创新相互影响、相互制约、协同发展。一方面，环境标准是以环保技术与国内实践的综合成果为依据制定的，环保技术发展水平是建立和完善环境标准的基石，任何一项环境标准的调整都基于环保技术的发展和应用；另一方面，环境标准的制定将直接影响企业环境技术创新，大型企业愿意且能够通过环保技术创新来应对政府日益严格的环境标准，但对于污染密集型产业和中小企业而言，严格的环境标准极大的增加了企业的生产成本，中小企业将不堪重负[2]。

美国自上世纪开始实施一系列严格的环境标准之后，技术领域随之发生了重要变革。如《清洁空气法》(Clean Air Act)1970修正案和1977修正案大幅提高了汽车污染排放标准，促使企业进行催化转化器和三元催化转化器的开发；《联邦水污染控制法》(Federal Water Pollution Control Act)和《清洁空气法案》中提出了限制汞排放的条款，并形成了氯碱厂汞排放标准，推动企业开发了工艺用水与冷凝水分离技术；根据《有毒物质控制法》(Toxic Substances Control Act)，美国环保局要求禁止使用氯氟烃和多氯联苯，促使企业研发了氯氟烃和多氯联苯的替代物。

美国的实践经验表明，环境标准对企业环保技术创新具有积极的引导作用，企业对环境标准的技术响应则呈现出多种形式，如加快现有技术推广普及、完善和提升企业工艺流程、加大替代产品和先进技术研发力度。环境危害越严重、环境标准越严格的领域，越有可能产生根本性的技术创新。企业只有彻底改变其技术、工艺，才能达到新环境标准的要求。同时，技术创新离不开市场，没有好的市场开拓，新技术很可能无法推广，创新成果就无从显现，美国铅捕获器技术推广不力，正因为此[3]。

2美国汽车行业的案例：严格排放标准催化重大技术革新

美国汽车排放标准对汽车排放控制技术的影响是标准推动技术创新的典型案例[4]。一方面，汽车排放标准的实施取得了十分显著的成效，与上世纪70年代相比，汽车污染减排高达95%以上，使全国空气质量得到总体改善。另一方面，汽车排放控制技术改革推动了一系列相关技术的革新。汽车排放控制技术包括催化转化器、电子反馈控制系统和热管理系统等，其复杂程度远远大于氟氯烃控制、烟气脱硫等。不仅仅是汽车制造商，相关组件提供商也都经历了创造性的技术改变，从而推动了汽车工业整体的可持续发展。

2.1　环境标准从严制定，灵活实施

1952年，化学家施密特首次提出加州南部雾霾的形成与汽车尾气有直接关系。为了解决汽车尾气污染问题，汽车制造商自愿在加州销售的所有汽车上安装曲轴箱通风装置，但除此之外，制造商对于研发其它能够进一步降低污染排放的装置并没有积极性。针对这种情况，1959年，加州公共健康部出台首部州立空气质量标准，同时立法机关成立了加州汽车污染管理委员会，对汽车的排放水平和排放控制设备进行监管。

1965年，美国颁布《机动车污染控制法》，第一次建立新机动车联邦排放标准。美国环保局设立后，以《清洁空气法》为核心，通过不断修正法律要求，提高排放标准限值，美国逐步实施越来越严格的机动车排放标准(表1)。

表1　美国汽车排放标准的发展历程

《清洁空气法》1970修正案是美国汽车排放控制史上非常重要的一个法案，汽车排放标准特意将目标设定在当时技术无法达到的水平。虽然该标准遭到汽车制造商的强烈反对，实施时间被多次推迟，但政府推行严格汽车排放标准的决心仍然十分坚定。1973年，政府专门为1975年车型制定了中期的排放标准，以限制过渡时期的汽车排放，并强制1975年车型装配排气系统催化转化器，对汽车工业产生巨大影响。

《清洁空气法》1990修正案为轻型汽车规定了两套排放标准，1994至1997年执行第一阶段排放标准(TIER I)，2004至2009年执行第二阶段排放标准(TIER II)。其中，TIER II所设立的目标为：以1965年为基准年，实现HC和CO分别减排98%和95%。同时，美国环保局出台新的燃料标准，对汽油中的含氧量、苯、重金属和芳烃含量进行限制。

1997年设立的国家低排放汽车项目(NLEV)为TIER II实施之前的过渡期提供了严格排放标准。NLEV为自愿项目，汽车制造商选择签署该项目协议后，需要达到联邦政府在汽车减排方面的其它要求。美国政府承诺降低协议企业的监管负担，因此许多企业为了稳定的监管环境，选择签订NLEV项目协议。

显而易见，美国为改善空气质量不断提高其汽车排放标准，尤其是1970年至1981年间，HC、CO和NOX的排放限值严格了90%以上。在排放标准升级过程中，适时推出相应的燃料标准和技术标准作为补充。排放标准的实施结合企业技术水平和实际困难，设立可供达标的过渡期及其过渡标准，并推出相关自愿项目，在污染减排的总体目标下保留了企业发展和技术创新的主动权。

2.2　严格标准倒逼汽车行业技术创新

最初，美国汽车行业的反应是投资于那些基于现有技术的创新以及投资少量资金在汽车排放控制技术的研发上。汽车制造商通过废气循环、热真空开关、热反应器和空气预热系统等技术改造来满足《清洁空气法》1970修正案对于降低汽车污染排放的要求。本田汽车公司开发的复合涡流调速燃烧系统汽车发动机和克莱斯勒汽车公司开发的稀薄燃烧发动机将HC和CO的浓度分别降至了0.93g/km和9.32g/km，达到了1975年美国环保局对汽车污染排放的要求。

催化转化器在当时虽已是一种众所周知的技术，但将其应用于汽车领域仍需进一步的改善和提高。并且从市场的角度来看，开发催化转化技术将淘汰掉企业现有发动机改进技术，提高企业生产成本，对企业近期的核心竞争力形成破坏，并吞噬掉那些依赖于传统技术产品而产生的利润。当1981年NOx减排标准正式实施后，本田和克莱斯勒的发动机被迅速淘汰，汽车制造商意识到开发三元催化转化器是实现HC、CO和NOx三种污染物共同达标的唯一途径。值得一提的是，在催化转化器的研发和推广过程中，美国环保局工作人员将自身关于催化转化器的知识水平提升到了行业专家的水平，不仅解决了政府和企业的信息不对称问题，也帮助美国环保局确立催化转化器的技术标准。

上世纪90年代，为了满足《空气清洁法》1990修正案更加严格的汽车排放要求，汽车制造商引入了更加复杂的排放控制装置，如电控空气-燃料喷射器、电子废气循环系统、快速温度传感器、催化剂快速加热系统、组合NOx/O2传感器等。此后，为了应对2004年施行的第二阶段排放标准(TIER II)，汽车制造商开发出了更加先进的催化技术(如高密度的六边形孔结构的催化剂载体)和发动机控制技术(电控废气循环系统和雾化改进的燃料喷射器)。

图1展现了1968至1998年间美国联邦汽车排放标准及汽车排放控制技术的发展情况。排放标准的每一次提高，都催生了汽车工业排放控制技术的革新，引导了该领域科学技术的发展方向。1975年的氧化催化剂、1981的三元催化剂以及1994年的热管理系统和在线故障诊断系统都是汽车工业发展史上的重要里程碑。

图1　1970年至1998年美国联邦汽车排放标准

专利作为衡量国家和企业创新能力的重要指标之一，更加直观的展示了美国汽车工业对严格排放标准的技术响应(图2)。在《清洁空气法》1970修正案、1990修正案和1997国家低排放项目实施前后，汽车排放技术相关专利的数量都呈现出明显的上升趋势。在《清洁空气法》1977修正案颁布前后，汽车制造商为达到NOX排放标准的要求，摒弃了企业传统的发动机技术，专注致力于三元催化转化器的研发，使得专利数量逐年下滑。但该阶段专利数量的减少并不意味着美国汽车工业创新能力的下降，而是汽车工业的革命性创新。在美国机动车排放控制过程中，标准不仅仅是技术创新的积极推动者，甚至可以说，是排放技术创新的决定性因素。汽车制造商及其组件供应商持有着93%以上的相关专利，是汽车排放控制技术创新的主角。

图2　汽车排放控制技术专利申请随排放标准的变化情况

可见，严格的环境标准极大的刺激企业开发和采纳技术创新，尤其是排放标准和环境质量标准的设立，与技术标准相比具有更多的灵活性，更大程度的激发出新的创意。如果企业能够把自身先进技术推广为行业标准，并能对标准施加影响，他就更能从技术创新中获益，占有更广阔的市场并具备强大竞争力。政府在推动企业进行技术创新的同时，通过制定配套环境政策，为新知识和新技术提供了潜在市场，进一步激励了科技变革。

3环境标准新使命——从技术创新到生态创新

伴随全球实现可持续发展的浪潮，生态创新理念随之兴起。2004年，欧盟开展了环境技术行动计划，开始在欧盟及成员国层面推动生态创新研究。2011年底，欧盟在“欧洲：2020”战略背景下提出生态创新行动计划(EcoAP)，规划了未来十年的生态创新目标，旨在加快各成员国的生态创新进程。亚欧会议成员国于2011年共同成立了亚欧会议中小企业生态创新中心(ASEIC)，以进一步促进和提高区域中小企业生态创新，增强区域生态创新合作。

2009年，经合组织在《可持续制造与生态创新》报告中指出：生态创新作为可持续发展重要的智力支撑和有力保障，与普通技术创新存在两点差异：一是生态创新反映了创新对减少环境影响的充分关注；二是生态创新并不局限于对产品(服务)、工艺流程、营销方法、组织方式的创新，更包括对社会结构和制度安排的创新[5]。

正是环境标准对技术变革的激励效应，使其应用于生态创新领域成为可能。同时，由于环境问题和生态创新都具有巨大的多样性，可持续发展不是单纯的技术创新就能够实现的，必须依靠生态创新实现技术、组织和制度的共同变革才能更好的为国家可持续发展战略提供科技支撑[6-8]。

EcoAP中已经明确提出通过制定新的环境标准来推动生态创新，荷兰环境评估署(PBL)也正就环境标准在生态创新中的作用开展相关研究，以为政府决策提供理论支持[9]。这些国家在标准制定过程中充分考虑了环境标准对生态创新的推动效应，提出了建立“环境问题识别、新技术及生态创新特征识别、生态创新市场特征识别、国际标准对生态创新潜在作用识别”的标准化过程框架，为我国环境标准的制定带来了有益的启示。

4启示与建议

当前，环境标准正在引领技术创新向生态创新迈进，对推动国家和地区的可持续发展发挥着积极作用。我国环境标准的制定，在充分考虑我国国情和环境管理需要的前提下，应更加注重环境标准化过程，强化环境标准对生态创新的引导作用，以更好地推进我国生态文明建设。为此，建议：

4.1　结合我国环境保护重点任务，合理运用环境标准应对不同环境问题挑战

我国环境问题复杂多样，环境标准的制定、修订和实施必须结合我国环境保护主攻方向和重点任务。首先，以解决损害群众健康突出问题为重点，对关系民生的大气、水、土壤三大污染问题以及有毒有害污染物问题立即进行干预，重拳出击，将严格环境标准作为主要应对策略来限制甚至禁止相关活动，以尽快控制并及时缓解此类环境问题。同时，结合我国近年来环境科学研究成果，依托国家环境保护重点科技项目，以更科学的方法制定和修订我国环境标准。

对于需要长期综合治理的环境问题，则实施一些更加渐进的监管方法，把环境治理同经济结构调整、创新驱动发展更好的结合起来，建立起相互依存、相互衔接、相互补充的环境标准体系和环境科技创新体系。生物多样性退化及气候变化等全球环境问题，在政策选择时需要考虑到生物的适应性和环境影响的递减性，而这些效应将在今后一段时间内才能得以显现，决策者确定应对时间和方法时应具有一定灵活性。

4.2　准确把握不同地区、不同行业技术及生态创新特征，以标准推动先进技术传播和技术创新，并逐步向生态创新迈进

我国不同地区间经济发展差异较大，环境标准的制定在统一的基础上应充分考虑各行业实际情况。充分做好调研工作，全面掌握不同区域、不同行业的技术特征，以及企业潜在创新能力，提出差异化的解决方案。当现有技术足以解决当前环境问题时，相关政策需着眼于技术的扩散和传播；而当现有技术无法达到现阶段环境管理的需求时，在政策的制定上则需要加强对发明或创新的积极引导。通常而言，企业倾向于接受效率更高、成本更低、更为节约劳动力资源或更新颖的先进技术，更愿意依靠企业原始创新和前沿技术研究，以实现关键技术与设备的突破，增强企业核心竞争力。

厘清各区域、各行业生态创新特征，推动企业进行更广泛的生态创新。生态创新的一项重要特征是网络技术的引进，而网络技术的软件价值依赖于与其兼容的硬件支撑，如电动汽车的推广必须建立在充电站的普及之上，仅仅依靠治理环境外部性的政策工具还不足以满足电动汽车的大规模扩散，必须进一步完善与环境标准制度相关的配套措施。

4.3　识别生态创新的相关市场特征，为生态创新发掘潜在市场

企业是提升国家生态创新能力的重点领域，企业的发展必须保证其市场份额、盈利能力和产品生命周期等核心业务。并且，伴随着技术的快速发展和技术生命周期的缩短，创新在市场、环境等方面面临着更大的不确定性。在推动企业生态创新的过程中，必须对市场特征做出清晰的判定，确定企业生产是否处于规模收益递增状态，国际分工和全球化是否会影响到特定的企业生态创新等。

全面的市场特征分析还必须结合相关的技术特征，只有具有市场空间的先进技术和生态创新产品才具有传播和推广的可能性，成为企业增长和获利的关键驱动力。同时，政府必须为技术的产生、推广和传播制定配套的环境政策，以形成足够强大的市场拉动力，为新知识和技术提供潜在市场。只有技术和市场的双重驱动才能帮助决策者更好推动生态创新，并为企业生态创新创造更好的市场条件。

4.4　加强与国际标准的互动协调，充分挖掘国际标准对生态创新的潜在作用

环境标准在国际交往中日趋重要，不仅体现在国际社会环境保护工作中，而且在国际经济交往中也发挥着越来越大的作用。一方面，我们必须密切关注国外环境标准的实施和发布情况，以帮助提高我国环境标准的及时性、科学性和国际性。另一方面，识别那些已经在国外成功应用于推动生态创新领域并可借鉴的环境标准，并对国际政策协调如何推动特定生态创新作出正确评估。通过识别和分析国外环境标准对生态创新的作用机制，筛选出有利于推动国内生态创新的环境标准，充分借鉴其实践经验。

发达国家严格的环境标准也提高了市场准入的技术门槛，对国内产品形成了技术和环境的贸易壁垒。企业的研发过程中，需以国际标准为重要参考，发展企业核心技术和自主知识产权，突破各种技术壁垒，以赢得国际贸易中的主动权。

5研究小结

环境标准是激励技术创新的一项直接有效的手段，在指导科技变革、发掘创新空间上发挥了重要作用。生态创新是可持续发展理念在技术创新领域的实践与提升，既是科学技术的创造力，更是人与环境和谐共生的影响力。当前环境标准正在引领技术创新向生态创新迈进，对推动国家和地区的可持续发展发挥着积极作用。我国环境标准的制定，在充分考虑我国国情和环境管理需要的前提下，应更加注重环境标准化过程，强化环境标准对生态创新的引导作用，以更好地推进我国生态文明建设。为此建议：

第一，结合我国环境保护重点任务，合理运用环境标准应对不同环境问题挑战。

第二，准确把握不同地区、不同行业技术及生态创新特征，以标准推动先进技术传播和技术创新，并逐步向生态创新迈进。

第三，识别生态创新的相关市场特征，为生态创新发掘潜在市场。

第四，加强与国际标准的互动协调，充分挖掘国际标准对生态创新的潜在作用。

参考文献：

[1]付晓燕.我国环境空气质量标准发展及现状[J].环境与可持续发展，2014，39(3)：41-43.

[2]李文峻.浅谈我国环境标准在环境管理中的作用[J].黑龙江环境通报，2010，34(3)：4-6.

[3]吕永龙，梁丹.环境政策对环境技术创新的影响[J].环境污染治理技术与设备，2003，4(7)：89-94.

[4]肖翠翠，杨姝影.美国移动源污染排放管理及对我国的启示[J].环境与可持续发展，2015，40(1)：33-38.

[5]OECD.Sustainable Manufacturing and Eco-innovation：Framework，Practices and Measurement[R].Synthesis Report.Paris，2009.

[6]Jabbour C J C，Neto A S，Gobbo J A，et al.Eco-innovation in More Sustainable Supply Chains for a Low-carbon Economy：A Multiple Case Study of Human Critical Success Factors in Brazilian Leading Companies[J].International Journal of Production Economics，2015，164，245-257.

[7]董颖，石磊.生态创新的内涵、分类体系与研究进展[J].生态学报，2010，30(9)：2465-2474.

[8]聂洪光.生态创新理论研究现状与前景展望[J].哈尔滨工业大学学报(社会科学版)，2012，14(3)，126-132.

[9]Vollebergh H R J，van der Werf E.The Role of Standards in Eco-innovation：Lessons for Policymakers[J].Review of Environmental Economics and Policy，2014，8(2)，230-248.

Spurring Technical Innovation with Environmental Standards：

A way towards Ecological Innovation

LAN YanCHEN GangPENG Ning

(China-ASEAN Environmental Cooperation Center，Beijing，100029)

项目资助：国家环境保护标准制修订项目(No.2012-1)

引用文献格式：郝雅琼.进口可用作原料固体废物环控标准及检验规程存在问题及对策研究[J].环境与可持续发展，2015，40(5)：35-37.