张明博,于梓涵,高照琴,刘天畅,李媛,时进钢
生态环境部环境发展中心
产业园区是经济社会发展的重要引领区,也是环境污染和环境风险的集中凸显区[1]。据统计,2018 年,我国省级及以上各类产业园区2 543 个,其中国家级552 个,省级1 991 个[2]。工业园区数量多,尤其是一些涉及到“两高”(高耗能、高排放)项目的产业园区,开发强度大、能源消耗高、污染严重,可能会给资源、生态环境产生深刻影响,并产生较大的环境风险隐患。
规划环境影响评价作为产业园区开发建设的重要指导,是有效评判区域资源环境承载能力的关键所在,是合理控制污染源头、协调地区生产和生活关系的有效手段。在规划环评开展过程中,环境影响评价指标体系既要“向上”衔接、细化区域生态环境要求,又要“向下”作为环境影响预测评价的基准和规划环境影响合理性综合论证及优化调整的标尺[3],建立一套科学、合理、行之有效的评价指标体系,对指导规划环评工作,促进产业园区绿色高质量发展具有重要意义。
针对产业园区指标体系及重点关注内容,众多学者已开展大量研究,将其与“三线一单”生态环境分区管控[4-5]和排污许可[6-7]的衔接、资源环境承载力分析[8-10]、污染防治与环境质量改善[11-12]、环境及健康风险[13-14]、生态环境准入[15-16]等作为重点关注内容。笔者在上述基础上,聚焦“两高”产业园区污染物排放量大、能耗高的特点,通过设置指标体系来指导园区在区域资源、环境可承载的范围内合理发展,同时以某国家级产业园区规划环评为例,基于国家、地方的政策环境要求、区域资源环境特点、园区规划内容,系统地提出产业园区规划环评指标体系的基本内容。
1.1.1 政策性和约束性
国家和地区在不同时期有不同的发展目标,针对发展目标会实施一系列的政策,因而指标体系在制定过程中应体现出对政策的响应,要综合考虑园区涉及行业的产业政策及区域的生态环境保护要求,在满足国家和地方法律法规相关政策和规划等要求的前提下,以区域环境容量和资源承载力为约束条件,对区域产业发展和开发建设活动提出一系列控制性准则和指标。
1.1.2 前瞻性和导向性
指标体系不仅要反映产业园区和产业发展的普遍状况,还应根据国际和国内先进水平及未来行业发展的趋势与方向,引导园区未来绿色高质量发展。因此,指标体系在设置时应将区域的环境质量改善及相关行业的国际清洁生产水平、行业发展标杆等作为参考,使其具有前瞻性与导向性。
1.1.3 系统性和科学性
指标体系应该能够全面、客观、准确地反映规划实施前后资源环境系统的状态、变化趋势和系统内部的协调程度,符合环境可持续发展的内涵,使评价目标和评价指标有机地联系起来,组成一个层次分明的整体;能较好地量度区域环境可持续发展主要目标实现的程度,并能够体现规划实施带来的部分相关社会经济影响,同时指标应有具体的科学内涵、测算方法标准、统计计算方法规范[17-18]。
1.1.4 适用性和可操作性
综合考虑评价体系指标各项数据计算的复杂程度以及数据信息获取的难易后,选择更加简便、可行性高的评价体系,在评判环境影响和后期的优化调整中,具有较强的适用性[19]。考虑定量化的可行性、建模的复杂性以及数据的可靠性和可获得性,指标尽量简单清楚,不宜过多,对于一些难以量化,但影响意义重大的指标,可以用定性指标来描述。做到无论面向评价者、决策者,还是公众,尽可能简单实用。
1.2.1 识别现有资源环境制约
目前,我国大部分产业园区已历经一段时间发展,形成相当产业规模,同时也积累了一定的生态环境问题。通过资料收集、现场踏勘、环境质量现状监测等区域环境和产业发展回顾性评价工作,基本掌握园区现有开发强度下资源、能源利用与生态环境的关系,识别出园区现有的资源环境制约,将解决现有资源环境问题纳入到评价指标体系。
1.2.2 分析规划实施环境影响
根据规划方案的内容、年限,识别和分析规划实施期内对资源、生态、环境造成影响的途径、方式,以及影响的性质、范围和程度。对于产业园区,要围绕其产业定位、布局、结构、规模、时序、基础设施等内容,分时段分析规划开发活动对资源和环境、人群健康等方面的影响途径、方式、范围、程度等;筛选出受规划实施影响显著的生态、环境、资源要素和敏感受体,辨识潜在重大环境风险因子和制约区域生态环境质量改善的污染因子。
1.2.3 确定资源环境保护目标
充分衔接区域“三线一单”(生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线和生态环境准入清单)生态环境分区管控成果,同时关注国家及区域生态环境保护和资源利用的法规、政策要求,相关的生态环境保护规划、生态建设规划以及其他相关生态环境保护管理规定,设定产业园区在各评价时段有关生态功能保护、环境质量改善、污染防治、资源开发利用等方面的具体目标及要求。
1.2.4 制定评价指标体系
通过以上工作,筛选出受规划实施影响显著的资源、生态、环境要素,在环境质量和生态功能不断改善的要求下,从环境质量、生态保护、资源利用、污染排放、风险防控、碳减排、污染集中治理、环境管理等方面构建评价指标体系。
1.2.5 优化调整规划方案
通过大气、水、固废、风险、碳排放等各要素的环境影响预测和评价工作,分析规划实施的生态环境影响,以制定的评价指标体系为依据,从生态环境保护角度,判定规划产业定位、规模、布局、时序及配套基础设施的合理性,从而客观、科学地提出规划方案优化调整建议、污染物减排建议和减缓不良环境影响的对策措施,切实发挥规划环评作用。指标体系构建流程如图1 所示。
图1 建立产业园区规划环评指标体系技术流程Fig.1 Technical flow chart of developing EIA index system for industrial park planning
根据HJ 130—2019《规划环境影响评价技术导则 总纲》和HJ 131—2021《规划环境影响评价技术导则 产业园区》,环境影响识别及评价指标体系确定一般有核查表、矩阵分析、网络分析、系统流图、叠图分析、灰色系统分析法、层次分析、情景分析、专家咨询、类比分析、压力-状态-响应分析等技术方法。
某国家级产业园区位于四川省,始建于1992 年,2012 年升级为国家级经济技术开发区。经过近30 年的发展,区域已形成36.5 万t/a 电解铝产能,并配套6 万t/a 阳极碳素,下游发展形成150 亿元/a 的铝材深加工产值,同时发展食品饮料、电子信息、生物医药等产业。2021 年,园区编制产业发展规划,提出发展形成100 万t/a 电解铝,配套35 万t/a 阳极碳素,40 万t/a 再生铝,下游形成500 亿元/a 铝材深加工产值,同时发展食品饮料、电子信息、生物医药、现代物流等产业。
2.2.1 回顾性评价识别园区资源环境问题
通过回顾性评价,发现该区域大气环境质量良好,近5 年各项污染因子年均浓度均满足GB 3095—2012《环境空气质量标准》二级标准,SO2、NO2和PM10年均浓度均呈明显下降趋势,PM2.5多年平均浓度为22~28 µg/m3,稳定达标。但开发区毗邻国家级风景名胜区,距离三级保护区0.71 km,核心区3.04 km。园区排水直接排入嘉陵江,嘉陵江涉园区段为GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类水体,但按照区域“三线一单”要求,该区段须按Ⅱ类水质考核。区域环境敏感,大气和水体保护要求高。园区内现有11.5 万t/a 电解铝和6 万t/a 铝用阳极碳素,始建于2000 年,工艺落后、能耗值高、污染物排放量大、尤其是无组织排放较多,周边居民针对该企业环保投诉较多。针对上述问题,提出对11.5 万t/a电解铝进行升级改造,6 万t/a 铝用阳极碳素关闭淘汰,既可解决现状环境问题,又可作为区域污染物主要削减源,实现区域环境质量改善的目标。
2.2.2 核查表法分析规划实施环境影响
采用核查表法,将规划方案与环境因素作为矩阵的行与列,通过专家咨询法,根据规划方案的产业规模、布局、开发时序及配套基础设施,识别和分析评价期内规划实施对资源环境造成影响性质、范围和程度。通过分析发现,本次规划的产业规模,尤其是“两高”项目(电解铝和铝用碳素)的规模是本次规划对资源、环境影响的关键因素。规划实施的资源环境影响详见表1。
表1 规划实施对资源环境影响核查Table 1 Checklist for impacts of planning implementation on resources and environment
2.2.3 ArcGIS 矢量叠加法确定生态保护指标
GIS 具有空间数据采集、编辑、查询和空间分析能力以及图形处理,分析结果的输出和转化功能,可以精确、明晰地判定规划与敏感目标的空间关系,其清晰图示化可以使规划环评的空间管控具备科学性和可操作性[20]。基于ArcGIS 软件开展以下工作:1)将产业园区规划范围与周边的风景名胜区、自然保护区进行叠图分析,确保产业园区不占用以上区域,明确开发区和保护区的位置关系;2)与区域“三线一单”成果进行叠图比对,明确产业园区属于重点管控区,不涉及生态保护红线和一般生态空间;3)与区域城市总体规划和国土空间规划中“三线”(生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界)进行叠图分析,确保对生态红线和生态空间,做到面积上不占用,性质不转变。对开发区与永久基本农田和城镇开发边界不符合区域提出明确管控要求,具体如图2 所示。
图2 园区与区域环境敏感保护目标、生态保护红线、城镇开发边界、永久基本农田的位置关系Fig.2 Spatioal relationship between the industrial park and sensitive environmental protection targets,ecological protection red lines,urban development boundaries and permanent basic basic farmlands
2.2.4 基于区域资源特点和政策要求确定资源利用指标
电解铝为过剩产能,国家政策鼓励在完成产能置换的条件下,有序向具有能源竞争优势特别是水电丰富地区转移。对区域近5 年的电力结构(图3)进行梳理发现,某市电力来源为水电、太阳能和火电,其中以水电为主,火电比例基本在5%以下。而且区域所在省份也为水电大省,具有承接电解铝转移的能源条件。因此,针对国家政策要求,结合区域特点,在能源结构(无煤炭消耗、全水电)、能源利用效率(万元GDP 能耗、单位产品能耗)、碳管控(单位工业产值二氧化碳排放量)等方面均提出了明确的指标。
图3 某市近5 年发电量及电力结构Fig.3 Power generation and its structure in the city in the past five years
2.2.5 衔接区域生态环境保护要求确定环境质量目标
以区域“三线一单”管控体系为规划环评环境目标和指标体系构建原则、环境影响预测评价基准、规划环境影响合理性综合论证及优化调整的标尺。在确定环境质量目标时,与区域的“三线一单”成果充分衔接,考虑区域污染防治攻坚战的要求,PM2.5年均值到2025 年控制在28 µg/m3,嘉陵江相关断面按GB 3838—2002 Ⅱ类水质要求。同时,考虑开发区毗邻国家级风景名胜区、森林公园和省级自然保护区,根据GB 3095—2012 要求,自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域环境空气执行一级标准,因此,在“三线一单”的基础上提出PM2.5年均值2025 年较2020 年总体改善,将28 µg/m3的管控目标调整为控制在25 µg/m3以下。同时,对区域的地下水和土壤质量提出了达到相应规定标准的要求。
2.2.6 基于情景分析和压力-状态-响应分析(PSR)确定污染排放目标
(1)情景设置:由以上分析可知,“两高”项目的规模是对区域的资源环境质量影响的核心因素。因此,根据开发区产业发展现状及后续安排,对电解铝和铝用碳素规模分别设置了3 个情景(表2)。
表2 各情景设置基本内容Table 2 Basic contents of different scenario settings
(2)压力-状态-响应指标分析:通过类比分析、专家咨询和查询资料,分别计算出二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和挥发性有机物在规划情景、优化情景1和优化情景2 下的年排放量(P1),将其作为压力指标,核算出区域大气污染物的削减量(P2)。以区域大气污染物“增产减污”为原则,对每一个情景(i),计算污染物j的增量ΔPij=P1ij-P2ij,若ΔPj<0 视为响应,ΔPj>0 视为不响应。规划情景下,氮氧化物和颗粒物均大幅度增加,ΔPj>0,优化情景1 和优化情景2下ΔPj<0,视为响应,因此将优化情景1 和优化情景2 均作为备选情景。各情景下污染物排放压力与状态指标响应结果见表3。
表3 各情景下污染物排放压力与状态指标的响应情况Table 3 Analysis of pressure-state-response(PSR) of air pollutant emissions indicators under different scenarios
针对备选的优化情景1 和2,采用HJ 2.2—2018《环境影响评价技术导则大气环境》推荐的非稳态拉格朗日烟团模型(CALPUFF)对SO2、NO2、PM10、PM2.5等污染物的环境质量年均浓度贡献值进行预测,同时对削减排放量环境质量年均浓度贡献值进行了预测。建立基于“排放源-环境质量”[21-22]的状态响应条件,将区域环境质量改善作为第2 项状态指标,即将各污染物在不同情景下年均浓度贡献值(Q1)作为压力指标。区域大气污染物的削减年均浓度贡献值为Q2,以区域“环境质量改善”为原则,情景i下,污染物j的年均浓度变化ΔQij=Q1ij-Q2ij,若ΔQj<0 视为响应,ΔQj>0 视为不响应。
预测结果详见表4。优化情景1 下,PM2.5年均浓度贡献值增加0.39 µg/m3,叠加现状值后,年均值为25.39 µg/m3,虽满足区域“三线一单”提出的28µg/m3的管控要求,但不符合环境质量改善的响应条件。优化情景2 可满足相应环境质量改善的要求。因此,将优化情景2 作为规划的推荐情景。
表4 各情景下环境质量改善压力与状态指标的响应情况Table 4 Analysis of pressure-state-response (PSR) of ambient air quality indicators under different scenarios
2.2.7 在国家和行业碳排放要求基础上进一步加严,确定“降碳”评价指标
工业领域污碳同源,协同减排潜力巨大[23]。根据《国务院关于印发2030 年前碳达峰行动方案的通知》(国发〔2021〕23 号)的要求,到2025 年,GDP 能源消耗比2020 年下降13.5%,GDP 二氧化碳排放比2020 年下降18%;推动有色金属行业碳达峰,推进清洁能源替代,提高水电、风电、太阳能发电等应用比重。根据《冶金、建材重点行业严格能效约束推动节能降碳行动方案(2021—2025 年)》,到2025 年,电解铝行业能效达到标杆水平的产能比例超过30%,其中电解铝铝液交流电耗基准值为13 350 kW·h/t,标杆值为13 000 kW·h/t。本次评价基于以上要求,结合区域资源、环境特点,进一步加严要求,其中电解铝用电水电比例为100%,新增电解铝铝液交流电耗控制指标小于13 000 kW·h/t,万元GDP 能耗2025年比2020 年下降15%,单位工业增加值二氧化碳排放量下降18%,具体指标详见表5。
2.2.8 基于相关政策、规范、标准确定其他评价指标
参照《国家生态工业示范园区标准》,行业清洁生产水平,国家和地方对生态环保、污染治理、风险管控、环境管理、碳达峰、碳中和、“高耗能、高排放”项目政策和管控等相关要求,给出其他相关评价指标。在以上工作的基础上,在环境质量、生态空间保护、资源利用、污染防治、碳排放管控、风险防控和环境管理等方面,形成产业园区规划环评指标体系(表5)。
表5 某“两高”园区规划环评指标体系Table 5 EIA index system for planning of a high-pollution and energy-intensive industrial park
(续表5)
(1)坚持“增产减污”“区域环境质量改善”的原则,确定区域大气污染物排放总量,进而对产业发展规划,提出在坚持“全水电”“产能置换”的前提下,将规划的电解铝规模由100 万t/a 优化至61.5 万t/a,取消35 万t/a 铝用碳素项目的优化调整建议。
(2)基于生态红线和生态空间“面积不占用、性质不转变、功能不降低”的原则,通过GIS 矢量叠加法,将开发区内涉及的基本农田划为禁止开发区进行保护,对超出城镇建设边界的区域列为限制开发区,限制开发建设活动,进而对区域的生态空间提出管控要求。
(3)基于国家和行业碳达峰要求,提出电解铝用电全部为水力发电,新增电解铝铝液交流电耗控制指标小于13 000 kW·h/t。区域万元GDP 能耗2025年比2020 年下降15%,单位工业增加值二氧化碳排放量下降18%,对区域的能源类型和消耗强度提出管控要求。
(4)基于国家和地方对生态环保、污染治理、风险管控、环境管理、碳达峰、碳中和、“高耗能、高排放”项目政策和管控等相关要求,在项目生态环境准入,在能耗强度、碳排放强度、污染物排放总量、污染治理、风险防控、环境管理等方面均提出了明确的生态环境准入要求,可切实发挥规划环评源头预防的作用。
(1)通过对评价区域的回顾性评价,识别区域资源环境制约,在对规划实施环境影响分析的基础上,对接国家、地方生态环境保护要求及相关的政策、规范、标准,利用核查表法、专家咨询、叠图法、类比分析、情景分析、压力-状态-响应分析等技术方法,在环境质量、生态保护、资源利用、污染排放、集中治理、风险防控、碳排放、环境管理等方面可提出一套适合于“两高”园区规划环评的指标体系。该体系对于其他产业园区开展规划环评也具有一定的借鉴意义。
(2)以某“两高”项目为例,建立的指标体系可在生态环境保护的角度,对规划现有生态环境问题整改,后续规划产业定位、规模、布局、时序及污染防治措施提出优化调整建议,从而引导园区绿色高质量发展,同时为区域环境质量改善作出贡献。
(3)目前产业园区的环境问题正逐渐向累积性污染和布局性环境风险转变,园区污染型产业单元与居民区混杂现象仍然突出,环境纠纷频发,区域环境质量持续改善的难度和阻力不断增加,污染治理的边际成本也在逐渐增加。如何分析评价规划实施可能产生的新问题,制定科学且行之有效的评价指标体系,指导园区绿色高质量发展,仍需进一步研究探讨。