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深度分析國外環(huán)保相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

發(fā)布時(shí)間:2014年4月26日 來源:中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)網(wǎng)站

狹義的環(huán)保產(chǎn)業(yè)是指終端(end-of-pipe)治理產(chǎn)業(yè),或稱為傳統(tǒng)的環(huán)保產(chǎn)業(yè)。二次大戰(zhàn)以后,人類社會(huì)生產(chǎn)規(guī)??涨皵U(kuò)大,大量資源和能源被消耗。受到科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)....

狹義的環(huán)保產(chǎn)業(yè)是指終端(end-of-pipe)治理產(chǎn)業(yè),或稱為傳統(tǒng)的環(huán)保產(chǎn)業(yè)。二次大戰(zhàn)以后,人類社會(huì)生產(chǎn)規(guī)模空前擴(kuò)大,大量資源和能源被消耗。受到科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)水平的局限,大量廢棄物被排放到環(huán)境中,引起嚴(yán)重的環(huán)境污染和大量公害事件。針對(duì)治理這些污染而形成的環(huán)保產(chǎn)業(yè)一度得到很大的發(fā)展,治理對(duì)象是工業(yè)廢水和生活污水;主要大氣污染物如顆粒物(PM)、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、鉛(Pb)、揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)等;固體廢棄物及噪聲(固定源噪聲和交通噪聲)。

由此而形成的產(chǎn)業(yè)主要有:工業(yè)廢水治理設(shè)施和生活污水處理廠、旋風(fēng)除塵、靜電除塵和布袋除塵、火力發(fā)電廠煙氣脫硫工程、電廠脫硫脫氮工程、汽車尾氣催化轉(zhuǎn)換器、生活垃圾焚燒廠和固體廢棄物填埋場所、各類消聲降噪設(shè)備等。這些終端治理產(chǎn)業(yè)耗費(fèi)巨大,效果卻不甚理想,因此不是治理環(huán)境污染的根本途徑。

我國在進(jìn)行環(huán)境污染的終端治理中經(jīng)歷了曲折的途徑,付了不少學(xué)費(fèi)。從上世紀(jì)七十年代開始起步的不少治理裝置經(jīng)不起時(shí)間的考驗(yàn),大多在使用不久后就不得不進(jìn)行檢修或報(bào)廢,造成巨大浪費(fèi)。詳情此處不贅述。

下面就一些主要的傳統(tǒng)環(huán)保產(chǎn)業(yè)作簡短的評(píng)述。

大氣污染治理

固定源大氣污染治理的兩個(gè)最大產(chǎn)業(yè)是除塵設(shè)備和煙氣脫硫裝置(FGD)。經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展,可以認(rèn)為現(xiàn)在除塵設(shè)備以靜電除塵和袋式除塵設(shè)備為主,而且技術(shù)都已經(jīng)成熟,今后除一些技術(shù)上的改進(jìn)以外,不大可能有突破性的進(jìn)展。當(dāng)然人們可以舉出一些新技術(shù),而且在某些特殊領(lǐng)域獲得一定應(yīng)用,但應(yīng)用的規(guī)模遠(yuǎn)不能同以上兩種技術(shù)相比。

煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了飽經(jīng)磨難的歷程,無論國內(nèi)國外都是如此。上世紀(jì)七、八十年代是各種煙氣脫硫技術(shù)競爭最激烈的時(shí)期,到九十年代情況卻逐漸明朗。據(jù)說有約200種左右煙氣脫硫流程先后被提出,進(jìn)行小試、中試乃至示范裝置,但最終世界范圍內(nèi)約80%的市場被濕式石灰石法占領(lǐng),美國和日本領(lǐng)先。不同點(diǎn)在于吸收塔的類型、材質(zhì)和副產(chǎn)物的利用。因此,到九十年代后期,發(fā)達(dá)國家煙氣脫硫新技術(shù)的開發(fā)已經(jīng)停止,但國內(nèi)直至最近仍有人提出開發(fā)煙氣脫硫新流程。

發(fā)達(dá)國家大多數(shù)燃煤電廠安裝了煙氣脫硫裝置,以日本普及率較高。美國新建燃煤電廠必須安裝煙氣脫硫裝置,但一些老式電廠卻至今仍未安裝,一則因?yàn)槔想姀S加裝煙氣脫硫裝置費(fèi)用要更貴一些,二則這些老電廠不久即將退役。

汽車尾氣污染。從上世紀(jì)中葉開始,美國不斷制定一次比一次更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。這一做法推動(dòng)了汽車工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,被證明是成功的(與此成為鮮明對(duì)照的是,對(duì)燃煤電廠排放氮氧化物制定嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)未能取得同樣的成功)?,F(xiàn)在普遍采用三元汽車尾氣催化轉(zhuǎn)換器,而汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)有進(jìn)一步嚴(yán)格的趨勢,但這仍然不能從根本上解決問題。美國有些城市和地區(qū)的臭氧濃度仍然超標(biāo)。

污水處理廠

盡管有不斷的改進(jìn)和革新,污水處理技術(shù)幾十年來沒有根本性突破。有人打趣地說,如果有一個(gè)現(xiàn)代的Rip Van Winkle在上世紀(jì)60年代昏睡過去,那么當(dāng)他30年后醒來時(shí)將會(huì)發(fā)現(xiàn)世界很多地方變樣了,但是污水處理廠卻基本上還是二級(jí)生化處理技術(shù)。這一技術(shù)對(duì)改善水質(zhì)和水環(huán)境保護(hù)作出了重要的貢獻(xiàn),但是同樣不能根本解決問題。而在發(fā)展中國家,先進(jìn)的污水處理廠遠(yuǎn)未普及,惡劣的水環(huán)境嚴(yán)重影響了人群健康和生態(tài)環(huán)境。

固體廢物處置和噪聲

固體廢物包括生活垃圾處置技術(shù)。目前仍以衛(wèi)生填埋為主。過去有人大力提倡生活垃圾以焚燒為主,現(xiàn)在看來未必如此。危險(xiǎn)廢物的處置需要大量資金投入。噪聲污染治理技術(shù)已相對(duì)成熟。此外,惡臭處理技術(shù)取得一定進(jìn)展,但人們有理由對(duì)這些進(jìn)展并不感到滿足,所以一句話,傳統(tǒng)的末端治理技術(shù)不能根本解決環(huán)境問題。

污染預(yù)防和清潔生產(chǎn)

上世紀(jì)九十年代前后,時(shí)任美國環(huán)保局長的William Reilly認(rèn)識(shí)到這一問題,竭力強(qiáng)調(diào)從源頭控制污染。結(jié)果美國國會(huì)1990年通過了污染預(yù)防法,明確提出從源頭控制污染的重要性以及要求實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。于是有了產(chǎn)品的生命周期評(píng)價(jià),提出從搖籃到墳?zāi)惯M(jìn)行產(chǎn)品的環(huán)境影響評(píng)價(jià)和在生產(chǎn)過程中消滅污染。污染預(yù)防的概念為新世紀(jì)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展指明了方向。

事實(shí)上,由于資源和化石能源的日趨短缺以及巨大的環(huán)境壓力,一些重要工業(yè)領(lǐng)域正悄悄進(jìn)行著重大的變革。試舉一些為例:

電力工業(yè) 美國十余年來煤炭年產(chǎn)量始終穩(wěn)定在10億噸左右,其中90%以上用于發(fā)電。有人把煤炭用于發(fā)電的比例視作工業(yè)發(fā)達(dá)程度的一個(gè)標(biāo)志。我國在上世紀(jì)60年代煤炭產(chǎn)量不足8億噸,其中僅1/3左右用于發(fā)電。目前煤炭產(chǎn)量居世界第一,將近20億噸,用于發(fā)電的約占總產(chǎn)量的60~70%。

盡管美國和中國煤炭儲(chǔ)藏量足夠我們使用至少幾百年,燃煤是造成環(huán)境污染的重要因素,例如,電力工業(yè)是美國頭號(hào)污染大戶。每年排放的顆粒物、二氧化碳和氮氧化物數(shù)量極為可觀,環(huán)境影響嚴(yán)重?,F(xiàn)在布什總統(tǒng)提出10年后美國電力工業(yè)要實(shí)現(xiàn)零排放,當(dāng)然是一個(gè)奢望。他把希望寄托在整體氣體聯(lián)合循環(huán)(IGCC)技術(shù),經(jīng)過多年發(fā)展以后,IGCC示范電廠已達(dá)到了30萬瓦規(guī)模,這類電廠管理得好,確實(shí)可以實(shí)現(xiàn)污染物極低的排放。

但是燃料電池的發(fā)展將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電力工業(yè)的革命,那時(shí)電網(wǎng)將可以實(shí)現(xiàn)分散化,電廠的標(biāo)志高煙囪也將消失。

汽車工業(yè) 同樣是燃料電池技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展將使汽車實(shí)現(xiàn)零排放。燃料電池以氫和氧作為原料,通過燃料電池產(chǎn)生電力,副產(chǎn)物是水,因此不造成污染。通過燃料電池發(fā)出的電力將驅(qū)動(dòng)汽車,是未來理想的交通工具。

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