碳排放与污染物环境影响特征对工业集聚的约束分析

王菲菲，张士光

（山东省聊城生态环境监测中心，山东 聊城 252000）

引言

目前，国内工业正在从传统的规模发展逐渐向高质量发展过渡，其中的一个重要路径就是工业集聚。尽管工业集聚在一定程度上可以提升经济效益，促进产业质量的不断提升，但同时也会给当地自然环境及生态环保造成很大压力，存在污染及破坏环境的潜在隐患。在经济学家看来，工业集聚有助于促进生产效率的提升，推动工业及地方经济的高质量发展；与此同时，随着工业集聚发展规模的不断壮大，也会引发集中的污染物及碳排放等环境污染风险，从而造成各种环境问题。在工业集聚发展过程中，利用污染物及碳排放可以约束工业集聚的区位、基本结构及最优规模，主要通过排放总量及排放效率等方面予以实现。尤其在国家大力提倡减污降碳、绿色环保经济的当下，对碳排放与污染物环境影响特征对工业集聚产生的约束作用进行分析显得非常必要，对未来工业集聚的长期可持续发展将起到很好的引导作用。

1 碳排放与污染物的环境影响特征

1.1 污染物的环境影响特征

1.1.1 污染物环境影响的局地性与区域环境容量

污染物环境影响的严重性很大程度上取决于污染物所在的方位，尽管与污染物的扩散条件也有一定关联，但现实中很多污染物对环境方面的影响具有典型的局地性特征。局地性指的是离排放源越远的地方，污染物对当地环境产生的影响将持续变弱；反之，距离排放源越近的地方受到污染物的影响则更为严重。例如，在空气中臭氧不断扩散，随着距离的不断增大，臭氧扩散对环境的影响将迅速减弱，一般来说，超过100 m之外的距离受到臭氧的影响就会显著减弱，超过300 m的地方基本上不会受到臭氧浓度的影响。对于二氧化硫等常见的大气污染物来说，在扩散过程中随着距离的不断增加，浓度会快速减小，对周边环境造成的影响将持续变弱。有的排放点不具备完善的扩散条件，导致污染物长期在局地范围内聚集，长此以往有可能出现重度雾霾天气或者其他严重的污染现象[1]。此外，污染物对生态环境带来的影响在很大程度上还取决于排放点自身所容纳的环境容量。环境容量一般是指在确保当地生态环境不受影响的前提下，当地生态环境能够容纳的污染物总量。环境容量一般的对象都为特定区域，主要因为各区域所在的地形及地理等特征存在较大差异，因此环境容量也不一样。有的区域生态系统整体较为脆弱，不能容纳足够多的污染物，一旦污染物排放量超出生态环境可以吸纳的范围，很会导致生态环境的彻底崩溃，并会出现严重的环境污染以及生态危机等现象。对于数量相同的污染物来说，实施集中排放及分散排放对周边环境产生的影响也有所不同。即便污染物的排放量比较低，但是如果选择集中排放的方式，也会超出当地生态环境的整体容量，导致设定区域之内的生态环境将遭受破坏。在较大范围内进行分散排放，即便排放的污染物数量比较多，不过由于环境自身存在自净能力，再加上空气的稀释，对当地生态环境也不会产生较大的影响。

1.1.2 污染物的环境健康影响

现实中很多污染物会直接损害人体的健康。本文专门对常见污染物与二氧化碳对环境产生的影响做对比，具体情况可见表1。通过数据分析可以看到，包括二氧化硫及PM2.5等在内的污染物很容易引发呼吸系统疾病，土壤重金属及总汞等污染物不但危害人体健康，还有可能引发中毒现象，严重的直接危及生命安全。自从工业革命以来，人类社会出现过多起因污染物损害身体健康的群体性恶性事件，其中最具代表性的为1982年印度境内杀虫剂工厂出现严重的毒气泄漏，大量有毒气体迅速向周边的人口密集区扩散，由于来不及疏散人群，最终超过2 200人死亡，几十万人出现不同程度的中毒症状[2]。此外，随着工业化的不断推进，在工业生产中出现了一些新的污染物，这些污染物对环境以及身体健康带来的影响与二氧化碳相比存在较大的差异，其中典型的代表为十溴二苯醚及全氟辛基磺酸等。这些都是比较典型的、工业生产产生的新型污染物，其主要特征在于进入环境后无法降解，生物毒性非常强，而且将长期对当地环境产生恶性影响，即便有的地区浓度比较低，也会给当地人的身心健康造成一定的危害，主要损伤生殖及神经系统，对胎儿的发育也会带来很大不利影响。通过以上分析可以看到，如果居民所在的位置比较靠近工业集聚区，那么就更容易受到环境污染的影响，人身健康风险也将随之加大。

表1 二氧化碳与常见污染物的环境影响比较

1.2 碳排放的环境影响特征

与污染物相比，碳排放的环境影响特征存在一定的差异，主要体现在以下两点：一是二氧化碳的主要特征在于没有毒性；二是二氧化碳引发的温室效应将覆盖全球各个角落。随着空气污染问题的不断加重，对生态系统及人类的生存已经带来严重的威胁，不过在全球范围之内最常见的温室气体仍然为二氧化碳，该气体自身并不属于污染物，同时也是大气系统必不可少的一种组成成分。对地球的演化史进行分析，可以看到在人类出现前二氧化碳等气体已经在地球上存在，对于热平衡的维持发挥着非常重要的作用。然而自从工业革命之后，人类开始大量使用各种化石能源，导致二氧化碳排放量不断增加，温室效应越来越严重，在此前提下才引发较为严重的全球环境危机。当然，全球气候变暖并非一朝一夕的事，而是二氧化碳长期积累的必然结果，由于全球范围内大气系统的长期循环，因此温室效应不受地域或者时间等方面的影响，具备全球性特征，无论在国内还是在美国、日本、德国排放二氧化碳，对全球各个地区及气候产生的影响基本上没有差异。

2 环境影响特征对工业集聚的不同约束

2.1 污染物排放对工业集聚的约束

在调整和优化工业集聚基本结构、区位及规模的过程中，除将污染物的排放效率考虑在内外，还要综合考虑当地的环境容量，对不同污染物的排放情况进行严格的管制。具体来说，对于某些特定区域来说，即便工业生产水平非常先进，单位GDP排放的污染物水平整体不高，不过也要在环境容量内纳入工业集聚的相关因素，严格控制工业集聚的基本结构及运作规模。此外，对于工业集聚的基础结构进行分析，还要将生成二次污染物等相关问题考虑在内。虽然一部分学者研究后认为，产业集聚有助于提升碳排放的绩效，污染物的排放也将带来很大的帮助，然而并未考虑工业生产中污染物可能引发的二次污染等问题。

2.2 碳排放对工业集聚的约束

温室效应的主要特征在于非局地性，假设全球总量保持不变，倘若工业集聚有助于提升碳排放的效率，那么对于治理环境问题来说可带来有益的帮助，而且在碳排放过程中不用考虑具体的排放地点及当地的环境容量等相关问题。在工业集聚下，当地的二氧化碳排放量可能会不断增加，不过当地的环境情况以及居民的健康风险并不会因此显著增大。通过以上分析可知，碳排放在一定程度上可对工业集聚产生约束作用，不过整体来说会相对约束，并不是绝对约束。2011—2020年中国城市的环境污染、经济集聚的Moran指数具体情况见表2。

表2 2011—2020年中国城市的环境污染、经济集聚的Moran指数

3 应对策略

3.1 对工业集聚碳排放及污染物实施差异化监督和管理

现实中，有的行业污染情况比较严重，在生产过程中除考虑生产效率之外，还要对生产环节的污染物排放进行严格监管，认真评估污染物排放对当地居民身心健康，以及生态环境产生的影响和危害。除了对污染物排放的总量进行严格控制外，在集中排放过程中还要降至规范的排放速度及排放浓度，防止在一定的区域之内污染物大范围聚集，进而对局地居民的健康及当地生态环境带来较大危害。对于工业集聚的基本结构来说，需要将不同污染物可能发生的反应考虑在内，对基本结构做出优化调整，防止出现二次污染情况。有的行业在生产过程中会产生一定数量有害有毒物质，对此在选择厂址时一定要慎重，尽量远离居民区和生活区，同时还要与水源地保持一定距离，防止对当地的水源和空气造成污染。也有的行业需要消耗大量的人工智能及大数据等能源，碳排放量相对来说比较大，不过其他污染物的排放量并不多，对此在选择厂址的时候可以适当放宽，将产业集聚的作用更好地发挥出来。

3.2 实现低碳环保及提升经济效益的工业电气化路径

截至当前，在国内一次性能源中煤炭的占比不低于40%，电力清洁度整体并不是很高，导致在工业电气化生产过程中减污降碳无法发挥应有的效用。通过分析对比污染物的环境影响特征，可以发现利用工业电气化有助于减少污染物的大量排放，同时还能使局地集中排放的严重污染情况有效改观，选择合适的时间和地点对污染物进行分散排放。除此之外，在工业电气化过程中还可以充分利用各种可再生能源，如风能、水能、太阳能及风能等，不但可以保护环境，同时也可以提升经济效益，实现低碳绿色的发展目标。

3.3 循环经济有效推动减污降碳的贯彻和落实

循环经济的基本原则在于再循环、再利用，在工业集聚过程中可以有效回收各种废弃物，循环使用可再生能源，避免对当地生态环境造成较大的影响，也不会对当地居民的身心健康造成较大危害，同时还能顺利完成节能减排的阶段性目标和规划。

4 结语

随着工业集聚发展速度的持续加快，碳排放及污染物越来越集中，对当地环境带来了较为严重的污染。严格来说，碳排放和污染物对生态环境产生的影响并不相同，因此对工业集聚产生的约束也存在较大差异。对此，有关部门需要密切关注两者对当地环境和居民健康产生的影响，制定一套切实可行的优化方案，严格贯彻节能环保的发展宗旨，推动工业化的高质量发展。