工業碳排放與城市綠色發展研究

重慶市生態環境科學研究院 左輕揚

現階段我國城市朝綠色可持續、節能減排模式方向發展需要面對碳排放和氣候變化的挑戰。

一、工業碳排放廢氣對人類身體的危害

工業生產以及產品加工過程中會產生大量的含有有害物體的廢氣排放，如果企業或是有關機構不采取針對性的科學技術或設備來對廢棄物進行處理，未經過處理的廢棄物進入大氣后就會迅速對城市周圍造成大范圍的環境污染，最終隨著雨水、飲用水、食物鏈等方式進入人體危害身體健康。

大部分的工業企業排放的二氧化碳對人體不會造成直接的身體危害，但是大面積的二氧化碳排放會加劇城市周邊環境乃至擴大全球范圍內的溫室效應，冰山在受到溫室效應影響下會產生大量的雪融水而導致海平面上升，陸地面積減少會進一步壓縮人類的生存空間。

我國部分工業企業所排放的二氧化硫和二氧化氯進入大氣后會形成酸雨，大面積的酸雨會對農作物以及人體表面皮膚造成極大的危害。

工業企業所排放的污染物主要包括大氣、水資源、固體廢棄物污染三種。其中工業排放的大氣污染主要來自于工業企業生產燃料時所產生的二氧化硫、二氧化氮等有毒氣體以及工業粉塵、煙塵等。工業企業排放的工業固體廢棄物主要是產品生產過后冶煉所剩下的廢渣、尾礦、爐渣、粉煤渣等其他固體廢棄物。化石燃料包含可燃物質以及二氧化硫、二氧化碳等硫化微小顆粒，化石燃料在參與工業生產后硫化物微小顆粒會進入空氣而產生大量刺激性臭味，工人或是周圍人群若是未采取有效防范措施，硫化物微小顆粒與有害氣體會隨著人體的口鼻進入支氣管順著血液循環而破壞人體各個組織器官，長期接觸硫化物微小顆粒和有害氣體的工人會增加呼吸道疾病發病概率以及導致本身其他疾病的病情惡化。

二、城市綠色發展所面臨的挑戰

（一）碳排放的挑戰

我國現階段的市場經濟以及工業企業發展正面臨著由高耗能的高速發展階段轉向低碳排放的高質量發展轉型階段，過去高耗能的高速發展模式已經產生大量高碳排放量、城市生態環境破壞、城市中心區人口密集、交通擁堵、私家車數量激增等諸多問題。

而我國高耗能高速發展階段的能源消耗和碳排放的“主要輸出”來自于工業，工業企業生產占據我國經濟發展總排放量的七成左右，建筑行業占據14%、交通部門占據12%。通過這些數據證明我國大部分城市碳排放主要來自于生產，而不是由消費驅動和引導的人均排放量。而在我國北京、上海、廣東、深圳等大型城市中的重化工業占據城市經濟發展的極小份額，工業碳排放量經過城市的有效規劃以及控制，已經從近些年的峰值開始呈現下降的態勢，像北上廣深等超大型城市的二氧化碳排放主要來自于交通與城市建筑。

但是現階段的城市綠色發展和規劃設計中關于節能與減排的內容，過分注重重工業、建筑業、交通領域等單一領域的節能與碳排放量的減少，而忽視了整體性、系統性的綠色城市發展的節能與減排規劃，導致許多城市規劃者在開展綠色城市建設過程中缺乏對于節能低碳問題的宏觀認識與發展現狀的全面把握分析，對于城市開展綠色發展、節能減排模式所需要的基礎數據以及相關規章制度缺乏詳細了解和確定，導致城市綠色經濟發展和節能減排發展缺乏制度約束和數據指導。

（二）氣候變化的影響

氣候變化會影響城市這個人類賴以生存與發展的空間載體的發展建設。現階段的數據顯示，全球超過五成以上的人口居住在各國的城市區域，經過有關部門和城市發展與人口專家的預測，未來全球七成以上的人口會選擇在城市定居。城市化進程以及基礎設施不斷完善的同時，也會進一步加劇工業、建筑、交通等領域的溫室氣體排放量，現在全球溫室氣體總排放量的八成來自于城市能源消耗所提供。

而城市化進程加快、基礎設施建設、居民生活與工作所產生的溫室氣體排放造成氣候變化的同時，氣候變化也會最終對城市建設產生巨大的影響。其中氣候變化所帶來的不利影響和災害對于人口、資源和基礎設施高度密集的城市威脅最大。氣候變化所產生的災害(高溫、干旱、洪澇、暴雨等)會給城市的基礎設施、生態系統、工業建設、居民人身安全等造成巨大的威脅。同時氣候變化而引起的高溫天氣導致南北極、高山雪水融化，會進一步導致海平面上升和威脅沿海地區的農業、工業、旅游業等。由于建設綠色城市過程中本身缺乏對氣候環境變化的因素考慮以及受自身生態環境脆弱的影響，導致城市在面對氣候災害呈現先天不足、后天乏力的窘境。

三、綠色城市發展綜合評價指標體系框架

本研究結合城市工業發展、人地系統特征與生態安全壓力(p)+狀態(s)+響應(R)的研究框架，來將城市綠色發展系統A或是環境經濟系統劃分為壓力子系統b1、狀態子系統b2、響應子系統b3。同時目標層+控制層+指示層組成城市綠色發展水平評價指標體系。目標層、控制層、指標層分別對應城市綠色發展水平評價的最終目標、目標層的壓力，狀態，響應子系統、各子系統具體約束因子。城市綠色發展水平指標體系需要遵循可獲性、可比性、科學性三大原則來作為指標選取。

（一）壓力子系統b1

壓力子系統結合單位工業增加值遴選工業三廢排放強度、工業能源消費強度等綜合性指標參數。其中，工業廢氣排放強度是指工業企業廢氣排放量隨著工業增加值而發生的變化。工業能源消費強度等綜合指標類推。

（二）狀態子系統b2

狀態子系統選取指標主要是通過城市大氣環境質量、城市綠化建設率、城市人均公園綠地面積、城市單位資源消耗產出等數據進行選取。

（三）響應子系統b3

響應子系統評價指標主要是以三廢達標排放、環保治理投資、資源利用率、城市燃氣普及率、城市污水集中處理率等作為選取指標。

四、綠色城市發展應對工業碳排放的治理措施

（一）生物滴濾法

通過應用生物滴濾法在工業廢氣還處于密閉狀態下的反應容器時進行處理。通過在密閉狀態下的反應容器中添加無機惰性材料、陶瓷、小碎石等種類多樣的填充物質，通過營造容易生存與發展的環境來讓微生物保持活性。通過采用種類多樣的填料物質進行填料環節后，需要對填料當中的微生物進行必要的營養化處理。

（二）活性炭吸附法

在我國工業企業生產過程中加入活性炭，借助活性炭內部發達的空氣結構來將工業生產的廢氣進行吸收來減少空氣中廢棄物的含量，但是活性炭內部空隙范圍可容納的廢棄有限，需要廢氣處理部門工作人員能夠重視活性炭使用壽命和使用周期來對活性炭進行及時的清理和更換。因此企業需要投入活性炭購買和處理的成本。

（三）源頭控制

工業碳排放無論是采用何種先進的廢氣處理設備還是技術，都不如對工業企業生產的工藝進行優化和追求新能源發展來得實惠。因此，首先，要在工業企業大力提倡關于新能源和環保能源的工藝產品生產，盡可能減少工業產品生產過程中，造成生態環境污染的化學試劑或材料。采用新能源和環保能源可以減少對于周邊環境污染的同時，通過對新能源和環保能源進行反復利用來降低工廠生產的成本消耗和利潤提升；其次，還要加強國家監管部門對于企業工業生產各種排放量進行嚴格的審查和檢測，檢測部門的工作人員要以公正無私、認真負責、剛正不阿的工作作風來嚴格對待工業排放治理問題；最后，工業企業生產主要還是依靠煤炭資源來進行能源的供給，可以進一步加深關于煤燃燒能量提高以及減少煤廢氣排放量等技術的研究與開發。

（四）生物過濾法

生物過濾法已經在對硫化氫等臭味有毒氣體治理上達到極佳的效果，并隨著生物過濾法的技術進一步延伸與創新，已經在我國工業企業廢氣內部微生物治理中成為主要的技術選擇。生物過濾法在工業企業生產過程中會使濾料上附著大量的微生物，通過接觸大量的微生物來對工業企業生產所排放的三氧化氮、一氧化二氫、四氧化硫、二氧化碳等揮發性有機氣體進行吸收轉化，氧化分解后過濾凈化。

五、結束語

針對我國現階段綠色城市發展所面臨的碳排放和氣候變化兩大問題的困擾，需要政府、有關部門、工業企業積極采取生物滴濾法、活性碳吸附法、源頭控制法、生物過濾法等方法來提高綠色城市發展對工業碳排放的治理能力。