記者就此問題采訪了太原理工大學經濟管理學院院長、教授牛崇懷。
記者:能源開發利用對生態環境有哪些影響?
牛崇懷:第壹,煤炭。
1.地表下沈。煤礦地下開采引起的地表沈陷,導致建築物和鐵路變形,土地和水利工程破壞,農業減產。據估計,該礦每開采1萬噸煤,就有0.3公頃的土地塌陷。
2.洗煤水和礦井排水汙染。
3.煤矸石山自燃。中國煤矸石的儲量為20億噸。目前每年增加煤矸石1億噸以上,但綜合利用率只有10%左右。時至今日,壹些煤矸石山經常自燃,排放大量煙塵,汙染環境,危害人體健康。
4.煤礦甲烷氣體汙染大氣。據估計,平均生產壹噸煤將產生幾立方米的甲烷氣體。這種氣體是溫室氣體。目前甲烷利用只占排放的壹部分。
5.城市空氣汙染。煤炭燃燒過程中會排放出大量的煙塵、SO2、氮氧化合物等汙染物,對大氣造成嚴重汙染。
6.二氧化碳排放。
第二是石油和天然氣。
油氣勘探、開采和加工對環境的影響主要包括以下幾個方面:
1.在油田勘探和生產過程中,經常發生井噴,產生大量的采油廢水、鉆井廢水、洗井廢水和人工註水產生的汙水。
2.氣田開采過程中產生的底水含有硫、鋰、鉀、溴等元素,主要對土壤鹽漬化有害。
3.油氣開采過程中排放的硫化氫。
4.在油氣加工利用過程中,會產生壹些煉油廢水、廢氣(含有二氧化硫、硫化氫、氮氧化物、碳氫化合物、壹氧化碳和顆粒物)和廢渣(催化劑和吸附劑反應後的產物)。
5.在油氣生產中,海洋油氣汙染對環境的影響最為嚴重。自20世紀80年代以來,由於井噴、漏油、海上采油平臺傾覆和油輪事故,估計每年有1億噸石油泄漏入海,對海洋生態系統和航運活動造成嚴重影響。
6.戰爭損失。例如,1991海灣戰爭結束時,伊拉克放火燒科威特油田的727口油井,對生態環境造成嚴重汙染。
第三是水電。
水力發電需要修建水庫,特別是大型水庫,對生態環境有很多不利影響。
1.被淹了。修建水庫會淹沒土地、地面設施和歷史遺跡,影響自然景觀,特別是風景名勝區。三峽工程淹沒土地7萬公頃,其中耕地占40%。水電站淹沒造成的直接經濟損失約占工程總投資的10% ~ 15%。
2.淤積。水庫泥沙淤積會降低上遊河道界面,擡高河床;下遊河岸被沖走,造成河道變化。
3.誘發地震。20世紀60年代,贊比亞-津巴布韋卡裏巴、希臘克雷馬斯塔、印度科奈等大型水庫相繼發生6級以上地震,舉世矚目。中國丹江口水庫建成後,發現地震活動異常活躍。專家估計,三峽水庫還可能誘發5.5 ~ 5.6級左右的地震。
4.對水生和陸生生物的影響。水庫建成後,將改變河流的水深、水溫、流速和小氣候,從而對庫區水生和陸生生物產生不利影響。
5.對水環境的影響。修建水庫會改變地下水的流向和走向,擡高下遊的地下水位,造成土地鹽堿化,甚至形成沼澤,導致環境衛生條件惡化,引發疾病流行。
第四是其他能源。
其他壹些能源雖然是清潔能源,但也會對生態環境產生或大或小的影響。比如,核能會對人體造成輻射,發生核事故並產生壹些放射性廢物;風能主要受噪聲、景觀和電磁幹擾的影響。太陽能主要占用土地,影響景觀。
記者:中國的能源和生態環境存在哪些問題?
牛崇懷:能源的過度開采和利用給中國的生態環境帶來了巨大的壓力。縱觀中國的能源和生態環境問題,主要存在於以下幾個方面。
壹是能源消費結構不合理,綠色能源發展不足。
根據《中華人民共和國2005年國民經濟和社會發展統計公報》提供的數據,2005年中國能源消費總量為22.2億噸標準煤,比上年增長9.5%。萬元GDP能耗為1.43噸標準煤,與去年持平。其中,煤炭消費量21.4億噸,增長1.6%;原油3億噸,增長2.1%;天然氣500億立方米,增長20.6%;水電401億千瓦時,增長13.4%;核電523億千瓦時,增長3.7%。可見,我國能源消費仍以煤炭為主,其中煤炭消費占總消費的75%以上。但風能、太陽能等綠色能源發展緩慢。截至2004年底,中國風力發電總裝機容量為76萬千瓦,不到全國總裝機容量的千分之二。
在太陽能方面,由於矽片生產的核心技術在國內還沒有完全解決,太陽能的發展更加緩慢。但在舊金山,風電占總供電量的44%,即使在高緯度的加拿大和北歐,也盡可能考慮太陽能。目前我國綠色能源發展不足的主要原因是:(1)優惠政策“弱”,現行的關稅、貸款、增值稅等優惠政策效果不佳;(2)電網建設滯後,市場分割嚴重,綠色能源產地與消費市場難以對接;(3)配套產業短腿,綠能難以“自力更生”。
第二,能源的過度開發造成了海洋和淡水的嚴重汙染。
石油在開采過程中會產生大量的汙水。壹般來說,壹口油井每天排放七立方米汙水。按照2004年中國有近8萬口油井計算,石油開采每天排放汙水近56萬立方米,全年超過2億立方米。同時,由於我國許多油田位於西部缺水地區,淡水資源匱乏,石油對淡水的汙染更加嚴重。例如,甘肅省慶陽市是甘肅省最缺水的地方,人均水資源360立方米,是全省人均用水量1.3立方米的25.7%,全國人均用水量2400立方米的1.3%。然而,2002年,僅隴東油田就向慶陽排放廢水113萬噸,占全市排放總量的29%。此外,海上油田的開采對中國海洋的汙染也非常明顯。2003年,中國海洋石油開采向海洋排放了近7600萬立方米的汙染物,其中南海最大,達到7000萬立方米。
中國煤炭開采量大,水汙染更嚴重。與石油資源相似,中國煤礦區普遍缺水。據統計,我國71%的煤礦缺水,40%的煤礦嚴重缺水,80%以上的煤礦職工飲用不幹凈的水。但是,煤炭開采對地下水資源的破壞是相當驚人的。2002年,全國煤礦礦井水排放量達22億噸,選煤水2800萬噸。其他工業廢水3億噸,生活汙水4億噸;北方礦區平均噸煤破壞地下水資源約10立方米。生態環境脆弱的中西部礦區,因采煤排水導致地下水位下降,土地沙化進壹步加劇。如果平均每噸煤破壞水資源約10立方米,2005年全國煤炭產量為210億噸,則全年煤炭造成的水汙染將達到210億立方米。
第三,過度的能源消耗嚴重惡化了空氣質量。
1.城市空氣汙染。中國是世界上最大的煤炭消費國,2004年煤炭消費量達到654.38+0.96億噸,占世界煤炭消費總量的43%。煤和石油燃燒排放的大量汙染物嚴重惡化了中國的空氣質量。主要汙染物有煙塵、二氧化硫、氮氧化合物等。這些汙染物對人體健康非常有害,包括呼吸系統和肺部疾病、癌癥和智力低下,並損害動植物、水體和物質。目前,城市空氣汙染仍然嚴重。2003年監測的340個城市中,只有142個城市達到國家二類標準。全國煙塵排放量為654.38+00.48萬噸,S 0221.59萬噸。SOx的排放量超過環境容量865,438+0%,約85%的SO2由燃煤排放。SO2容易造成酸雨,破壞生態系統。據中國環境科學研究院估算,1995年中國因酸雨和SO2造成的生態系統和健康損失達11000億元。
2.室內空氣汙染。燃煤或柴火引起的室內汙染是我國非常重要的能源和生態環境問題。據有關數據顯示,2003年,62%的城鄉居民仍以燒煤和燒柴為主,農村居民消耗薪柴2.038億噸,稭稈3.33億噸,占國內能源消耗的56%;農村民用煤消費量也比1991增長了97.4%。但室內燃煤會釋放出可吸入顆粒物(RMP)、壹氧化碳、二氧化硫、氟化物、醛類等有害物質,會導致呼吸道疾病、肺癌、砷中毒等疾病。壹些發展中國家的監測數據顯示,室內空氣中可吸入顆粒物的濃度高達1000-10000微克/立方米,比美國國家環保局的標準(100微克/立方米)高出10-100倍。發展中國家農村地區室內顆粒物暴露水平比發達國家農村地區高7-26倍。雖然近年來我國農村“炊煙傷農”的現狀有所改善,但形勢依然不容樂觀。據不完全統計,燃煤型氟中毒在全國14個省市普遍存在,氟斑牙患者165萬人,氟骨癥患者108萬人。燃煤型地方性砷中毒分布在2省3市,影響33萬人,其中燃煤型砷>:5萬人暴露於100mg/L的高砷,發現2400人砷中毒。
第四,大量消耗煤炭導致二氧化碳排放量激增。
中國使用能源排放二氧化碳,約占溫室氣體排放總量的80%。從1990到2002年,二氧化碳排放量增加了41%,遠遠高於世界平均水平14.86%。僅2002年,中國二氧化碳排放量為9.53億噸煤,占全球總排放量的23.87%,僅次於美國,居世界第二位,其中煤炭排放量占80.1%。這表明,如果中國要解決二氧化碳排放問題,煤炭是重中之重。
第五,能源的過度消耗造成嚴重的生態破壞。
目前農村的薪柴消耗量超過合理采伐量的20%以上。過度消耗薪柴導致大面積森林植被破壞,水土流失加劇。但石油入海後漂浮在海面上的油膜減弱了太陽輻射,影響了海洋綠色植物的光合作用。分散油和EC破壞了浮遊植物中的葉綠素,造成植物大量死亡,造成海洋生態系統失衡;石油的毒性影響海洋生物的生存和發展。據研究,在石油汙染嚴重的海域,生物繁殖需要5-7年的時間。水電站的建設也會對生態產生影響。水庫建成後,將改變河流的水深、水溫、流速和小氣候,從而對庫區水生和陸生生物產生不利影響。比如葛洲壩建成後,大壩切斷了魚類洄遊通道;珍稀水生動物中華鱘的繁殖受到影響。新安江水庫蓄水後,富春江水溫下降,珍稀魚種南方鮎停止產卵。
記者:在能源開發利用中保障生態環境安全有哪些建議和措施?
牛崇懷:壹是充分發揮政府在環境保護中的主導作用。
政府作為環境保護的重要職能部門,應充分發揮其作為第壹機制的重要作用。首先,我們應該強調提供公共產品的重要作用。由於環境具有公共物品的屬性,在沒有相應的專門制度的情況下,很難用市場手段完全解決。由於環保資金不足,政府應在環保和節能設施建設中發揮投資主導作用。其次,環境突發事件經常發生在能源行業。因此,必須做好危機處理的準備,完善突發環境事件的應急措施,嚴格執行問責制。比如建立環境汙染事故和不合理用能的危機管理資源保護體系;建立領導責任制和嚴格的責任追究制,減少汙染事故的發生。
二是轉變經濟增長方式,走循環經濟發展之路。
進入工業化後,粗放型的經濟增長方式使人類社會面臨越來越大的人口、資源和環境壓力。中國長期以來實行的是粗放型經濟增長方式。傳統的煤炭資源開采模式不僅浪費資源,而且造成環境汙染,降低企業經濟效益,給社會經濟發展造成巨大損失。為了從根本上改變這種狀況,必須尋求環境汙染的源頭治理範式,而這種範式就是循環經濟。其技術經濟特點是通過生產與環保的技術集成,降低資源消耗,回收利用生產廢棄物,減少汙染排放甚至零排放,形成資源的循環利用。其本質是“資源-產品-再生資源-產品”,從生產活動的源頭保護和治理生態,實現資源和經濟的可持續發展。這是解決能源開發利用與生態環境惡化之間矛盾的根本途徑。
三是加快節能技術研發,提高能源利用效率。
提高能效和節能減排是減少汙染物和CO2排放最現實、最經濟的方法。如果按照目前的趨勢發展,到2020年中國的能源需求將達到35億噸煤。加強節能可減少燃煤9億噸,價值851億元,相當於減少so 21630萬噸,CO2540萬噸。
全球環境基金資助的“中國溫室氣體排放控制問題與對策”項目的成本/收益分析表明,提高能源效率和減少溫室氣體排放的凈成本為零,因為提高能源效率是壹個“無悔”的項目,對經濟、社會和環境都有利,而不是為了減少溫室氣體排放而設計的。風力發電、水力發電、核能發電和光伏發電的凈成本分別是提高能源效率的6.1、6.2、7.0和9.5倍。
第四,積極實施綠色開采技術,確保能源安全。
綠色開采技術是壹種有利於環境保護的開采技術,將成為21世紀中國能源工業采用的主要開采技術。它與傳統技術最大的區別在於,其指導思想不僅考慮了開采的數量,還綜合考慮了開采過程中對環境造成的損失,提出了安全可靠的有利於生態環境的技術。目前有許多綠色采煤技術,如房柱式開采、部分開采、分層間歇開采、充填法管理頂板和隔離區註漿技術等。21世紀的綠色煤炭開采技術還包括減少地表沈陷技術、減少開采產生的廢棄物排放技術、露天礦采剝排土與生態環境壹體化技術、地下氣化技術等。實施綠色開采技術可以使能源工業走可持續發展的道路,保障能源安全。
第五,大力發展清潔能源,實現能源和生態環境雙贏發展。
1.發展潔凈煤技術。潔凈煤技術是目前世界上解決環境問題的主要技術之壹,也是高技術國際競爭的重要領域。潔凈煤技術涉及煤炭加工、燃燒、轉化、汙染控制等。其目的是減少汙染,提高煤炭利用效率。潔凈煤技術主要包括選煤、型煤、水煤漿、流化床燃燒技術、先進燃燒器、煤氣化和煙氣凈化技術。中國是世界煤炭消費大國,發展潔凈煤技術意義重大。
2.大力發展可再生能源。中國可再生能源資源豐富,水電可開發裝機容量3.78億千瓦,居世界第壹。但目前水電裝機容量為8200萬千瓦,利用率僅為13%。中國地表每年吸收的太陽能約為2.4萬億噸標準煤能量,開發利用前景十分廣闊。風能資源約6543.8+06億千瓦,可開發利用的風能資源約2.5億千瓦。地熱資源中,僅中低溫直接利用就超過2000億噸標準煤。中國還有豐富的生物質能源。稭稈等農業廢棄物資源每年約3654.38+000萬噸標準煤,薪材資源約6543.8+030萬噸標準煤。此外,還有海洋能、波浪能、溫差能等等。如此豐富的可再生能源資源,國家應該通過優惠政策加快開發,這樣不僅可以充分利用能源資源,而且可以有效保護生態環境,因為這些能源資源的開發利用所帶來的生態環境問題比煤炭帶來的問題要小得多。提高可再生能源的比重,可以保證能源的可持續發展,實現能源和生態環境的雙贏發展。
第六,充分發揮市場機制在加強環境保護中的作用。
1.征收能源稅。目前可以對能源開征能源資源稅和汙染稅。我國目前對石油、天然氣、煤炭的開采都有征稅,但征稅規模很小,對減少資源的生產和消耗,保護資源作用不大。因此,應該加大能源資源稅的征收規模。征收汙染稅也是保護生態環境的好辦法。比如可以嘗試對煤炭征收汙染稅,根據劣質煤的不同品質(灰分、硫分)征收汙染稅,讓人們選擇優質煤,推廣洗煤等治理措施,或者選擇更清潔的燃料。
2.實施排汙權交易。排汙權是環保部門根據壹定區域內某種汙染物的環境容量和排放總量控制目標,分配給各排放源的排放配額指標。排放超標的企業可以向排放低於限額的企業購買排放指標。排汙權交易為企業提供了更多的選擇,可以從整體上降低汙染治理的成本,有助於總量控制目標的實現。我國從上世紀90年代開始試行排汙權交易,目前正在山東、陜西、江蘇、天津、上海等省市開展SO2排汙權交易示範工作。