工业碳排放与城市绿色发展研究

重庆市生态环境科学研究院 左轻扬

现阶段我国城市朝绿色可持续、节能减排模式方向发展需要面对碳排放和气候变化的挑战。

一、工业碳排放废气对人类身体的危害

工业生产以及产品加工过程中会产生大量的含有有害物体的废气排放，如果企业或是有关机构不采取针对性的科学技术或设备来对废弃物进行处理，未经过处理的废弃物进入大气后就会迅速对城市周围造成大范围的环境污染，最终随着雨水、饮用水、食物链等方式进入人体危害身体健康。

大部分的工业企业排放的二氧化碳对人体不会造成直接的身体危害，但是大面积的二氧化碳排放会加剧城市周边环境乃至扩大全球范围内的温室效应，冰山在受到温室效应影响下会产生大量的雪融水而导致海平面上升，陆地面积减少会进一步压缩人类的生存空间。

我国部分工业企业所排放的二氧化硫和二氧化氯进入大气后会形成酸雨，大面积的酸雨会对农作物以及人体表面皮肤造成极大的危害。

工业企业所排放的污染物主要包括大气、水资源、固体废弃物污染三种。其中工业排放的大气污染主要来自于工业企业生产燃料时所产生的二氧化硫、二氧化氮等有毒气体以及工业粉尘、烟尘等。工业企业排放的工业固体废弃物主要是产品生产过后冶炼所剩下的废渣、尾矿、炉渣、粉煤渣等其他固体废弃物。化石燃料包含可燃物质以及二氧化硫、二氧化碳等硫化微小颗粒，化石燃料在参与工业生产后硫化物微小颗粒会进入空气而产生大量刺激性臭味，工人或是周围人群若是未采取有效防范措施，硫化物微小颗粒与有害气体会随着人体的口鼻进入支气管顺着血液循环而破坏人体各个组织器官，长期接触硫化物微小颗粒和有害气体的工人会增加呼吸道疾病发病概率以及导致本身其他疾病的病情恶化。

二、城市绿色发展所面临的挑战

（一）碳排放的挑战

我国现阶段的市场经济以及工业企业发展正面临着由高耗能的高速发展阶段转向低碳排放的高质量发展转型阶段，过去高耗能的高速发展模式已经产生大量高碳排放量、城市生态环境破坏、城市中心区人口密集、交通拥堵、私家车数量激增等诸多问题。

而我国高耗能高速发展阶段的能源消耗和碳排放的“主要输出”来自于工业，工业企业生产占据我国经济发展总排放量的七成左右，建筑行业占据14%、交通部门占据12%。通过这些数据证明我国大部分城市碳排放主要来自于生产，而不是由消费驱动和引导的人均排放量。而在我国北京、上海、广东、深圳等大型城市中的重化工业占据城市经济发展的极小份额，工业碳排放量经过城市的有效规划以及控制，已经从近些年的峰值开始呈现下降的态势，像北上广深等超大型城市的二氧化碳排放主要来自于交通与城市建筑。

但是现阶段的城市绿色发展和规划设计中关于节能与减排的内容，过分注重重工业、建筑业、交通领域等单一领域的节能与碳排放量的减少，而忽视了整体性、系统性的绿色城市发展的节能与减排规划，导致许多城市规划者在开展绿色城市建设过程中缺乏对于节能低碳问题的宏观认识与发展现状的全面把握分析，对于城市开展绿色发展、节能减排模式所需要的基础数据以及相关规章制度缺乏详细了解和确定，导致城市绿色经济发展和节能减排发展缺乏制度约束和数据指导。

（二）气候变化的影响

气候变化会影响城市这个人类赖以生存与发展的空间载体的发展建设。现阶段的数据显示，全球超过五成以上的人口居住在各国的城市区域，经过有关部门和城市发展与人口专家的预测，未来全球七成以上的人口会选择在城市定居。城市化进程以及基础设施不断完善的同时，也会进一步加剧工业、建筑、交通等领域的温室气体排放量，现在全球温室气体总排放量的八成来自于城市能源消耗所提供。

而城市化进程加快、基础设施建设、居民生活与工作所产生的温室气体排放造成气候变化的同时，气候变化也会最终对城市建设产生巨大的影响。其中气候变化所带来的不利影响和灾害对于人口、资源和基础设施高度密集的城市威胁最大。气候变化所产生的灾害(高温、干旱、洪涝、暴雨等)会给城市的基础设施、生态系统、工业建设、居民人身安全等造成巨大的威胁。同时气候变化而引起的高温天气导致南北极、高山雪水融化，会进一步导致海平面上升和威胁沿海地区的农业、工业、旅游业等。由于建设绿色城市过程中本身缺乏对气候环境变化的因素考虑以及受自身生态环境脆弱的影响，导致城市在面对气候灾害呈现先天不足、后天乏力的窘境。

三、绿色城市发展综合评价指标体系框架

本研究结合城市工业发展、人地系统特征与生态安全压力(p)+状态(s)+响应(R)的研究框架，来将城市绿色发展系统A或是环境经济系统划分为压力子系统b1、状态子系统b2、响应子系统b3。同时目标层+控制层+指示层组成城市绿色发展水平评价指标体系。目标层、控制层、指标层分别对应城市绿色发展水平评价的最终目标、目标层的压力，状态，响应子系统、各子系统具体约束因子。城市绿色发展水平指标体系需要遵循可获性、可比性、科学性三大原则来作为指标选取。

（一）压力子系统b1

压力子系统结合单位工业增加值遴选工业三废排放强度、工业能源消费强度等综合性指标参数。其中，工业废气排放强度是指工业企业废气排放量随着工业增加值而发生的变化。工业能源消费强度等综合指标类推。

（二）状态子系统b2

状态子系统选取指标主要是通过城市大气环境质量、城市绿化建设率、城市人均公园绿地面积、城市单位资源消耗产出等数据进行选取。

（三）响应子系统b3

响应子系统评价指标主要是以三废达标排放、环保治理投资、资源利用率、城市燃气普及率、城市污水集中处理率等作为选取指标。

四、绿色城市发展应对工业碳排放的治理措施

（一）生物滴滤法

通过应用生物滴滤法在工业废气还处于密闭状态下的反应容器时进行处理。通过在密闭状态下的反应容器中添加无机惰性材料、陶瓷、小碎石等种类多样的填充物质，通过营造容易生存与发展的环境来让微生物保持活性。通过采用种类多样的填料物质进行填料环节后，需要对填料当中的微生物进行必要的营养化处理。

（二）活性炭吸附法

在我国工业企业生产过程中加入活性炭，借助活性炭内部发达的空气结构来将工业生产的废气进行吸收来减少空气中废弃物的含量，但是活性炭内部空隙范围可容纳的废弃有限，需要废气处理部门工作人员能够重视活性炭使用寿命和使用周期来对活性炭进行及时的清理和更换。因此企业需要投入活性炭购买和处理的成本。

（三）源头控制

工业碳排放无论是采用何种先进的废气处理设备还是技术，都不如对工业企业生产的工艺进行优化和追求新能源发展来得实惠。因此，首先，要在工业企业大力提倡关于新能源和环保能源的工艺产品生产，尽可能减少工业产品生产过程中，造成生态环境污染的化学试剂或材料。采用新能源和环保能源可以减少对于周边环境污染的同时，通过对新能源和环保能源进行反复利用来降低工厂生产的成本消耗和利润提升；其次，还要加强国家监管部门对于企业工业生产各种排放量进行严格的审查和检测，检测部门的工作人员要以公正无私、认真负责、刚正不阿的工作作风来严格对待工业排放治理问题；最后，工业企业生产主要还是依靠煤炭资源来进行能源的供给，可以进一步加深关于煤燃烧能量提高以及减少煤废气排放量等技术的研究与开发。

（四）生物过滤法

生物过滤法已经在对硫化氢等臭味有毒气体治理上达到极佳的效果，并随着生物过滤法的技术进一步延伸与创新，已经在我国工业企业废气内部微生物治理中成为主要的技术选择。生物过滤法在工业企业生产过程中会使滤料上附着大量的微生物，通过接触大量的微生物来对工业企业生产所排放的三氧化氮、一氧化二氢、四氧化硫、二氧化碳等挥发性有机气体进行吸收转化，氧化分解后过滤净化。

五、结束语

针对我国现阶段绿色城市发展所面临的碳排放和气候变化两大问题的困扰，需要政府、有关部门、工业企业积极采取生物滴滤法、活性碳吸附法、源头控制法、生物过滤法等方法来提高绿色城市发展对工业碳排放的治理能力。