工程7（2021）1336研究环境保护-前景从第二次全国污染源普查看生态文明谢明辉a，#，段华波b，段伟，#，彭康b，齐乔a，刘伟，陆白a中国环境科学研究院环境基准与风险评价国家重点实验室，北京100012b沿海城市弹性结构教育部重点实验室（深圳大学），深圳大学土木与交通工程学院地下城市研究院，深圳518060阿提奇莱因福奥文章历史记录：收到2020年2020年10月14日修订2020年11月10日接受2021年1月8日在线提供保留字：生态文明全国污染源普查绿色发展可持续发展A B S T R A C T环境质量与经济增长之间的关系是几十年来的一个热门话题。经过多年的快速工业化和城市化，中国遵循生态文明建设的原则，中国正在保持高质量和绿色经济发展。2020年6月10日，中国政府公布了第二次全国污染源普查（2017年度）的主要结果，为生态文明建设提供了有力的量化证据。通过对2007年和2017年两次全国普查的比较，我们发现，尽管经济活动稳步增长，但以许多废水和空气排放污染物排放量衡量的环境污染正在减少，而且速度明显加快其他国家和地方政府可以在各自的背景下采用中国的一些©2021 THE COUNTORS.Elsevier LTD代表中国工程院出版，高等教育出版社有限公司。这是一篇CC BY-NC-ND许可下的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）中找到。1. 介绍鉴于包括中国在内的许多新兴国家近年来经济的快速发展，工业化和城市化进程正在加速[1]。与此同时，环境污染与经济增长之间的矛盾日益突出，如果不加以解决，可能会阻碍中国经济发展和环境保护的步伐[2，3]。经过几十年的快速扩张，导致土壤和水污染以及严重的雾霾，中国现在正在稳步转变其发展理念，从以国内生产总值（GDP）为导向的增长转向权衡环境保护的方法。近年来，中国一直在强调高质量的绿色发展[4]。生态文明理念作为中国环境法律法规的思想理念被写入国家宪法第一次调查十年后，[7]，中国*通讯作者。电子邮件地址：huabo@szu.edu.cn（H. Duan），qiaoqi@craes.org.cn（Q.乔）。#这些作者对这项研究做出了同样的2020年6月10日发布的《第二次全国污染源普查公报（2017年）》[8，9]，可以作为生态文明建设的有力佐证。2010年，中国公布了第一次全国污染源普查（2007年度）结果，该普查以工业、农业、居民点和集中式污染控制设施的600万个固定污染源为重点，收集了10亿多条原始数据。在第一次全国普查结果公布7年后，政府启动了第二次普查（十年一次的活动），调查污染源的结构、规模和分布第二次调查由15个国家部委联合进行，目的是揭示中国大陆的污染威胁，该调查得到了一大笔赠款（约3.5亿美元）的经过三年的努力，在广大受访者的通力合作下，超过一万名受访者完成了这项调查。该调查针对近360万个固定污染源（加上3亿个移动污染源）。我们收集了超过1.5亿条关于污染源的原始数据，其中44%来自主要工业部门，约53%来自中国东部五省。调查显示，环境污染，https://doi.org/10.1016/j.eng.2020.11.0032095-8099/©2021 THE COMEORS.由爱思唯尔有限公司代表中国工程院和高等教育出版社有限公司出版。这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表工程杂志首页：www.elsevier.com/locate/engM. Xie，H. Duan，P. Kang等人工程7（2021）13361337正如几种关键的废水和空气排放污染物所表明的那样，随着经济活动的稳定增长，污染物排放量已经下降，并且速度明显加快（表1）[7，8，10]。废水污染物主要来自城市污水（住宅来源）和农业实践（不包括重金属）（图1（a））。从2007年至2017年中国大陆典型废水污染物排放量与污染源变化的关系来看，工业污染源的下降速度较快，且明显大于农业和居民污染源（图1）。（1）（b）（另见下文第2节）。2. 工业源第二次普查覆盖了250万个工业企业或从事工业活动的单位。 如图根据第2（a）项，二零零七年至二零一七年，前三大工业生产企业的化学需氧量（COD）、氨氮、废弃物、油、挥发酚等废水排放量发生了显著变化（值得注意的是，这些污染物指标的前三大废水来源不同，同一指标在二零零七年和二零一七年也可能不一致）。虽然产业结构调整是一个重要因素，但清洁生产和工业污染物排放治理也做出了重要贡献（图1）。 2（b））。具体而言，2007年至2017年，制浆造纸、钢铁和水泥制造业的总产量分别增长了61%、50%和71%，大多数企业的污染物排放量继续快速下降。与此同时，造纸工业排放的化学需氧量、钢铁工业二氧化硫和水泥工业氮氧化物排放量分别下降84%、54%和23%。当然，环境污染处理能力的显著提高有助于实现这些减排目标[11]（图2（c））。中国在环境保护方面做出了不懈的努力，包括产业结构调整、清洁生产和环境污染排放治理。我们进一步研究了工业污染与社会经济因素之间的相关性，这些相关性是确定的（图3）。产业结构、工业废气治理设施和工业污染治理投资之间存在显著的正相关关系。产业结构与工业污染的4项指标（用水量、COD、氨氮、SO2）呈负相关，表明产业结构优化可以减少工业污染物的产生。环境保护之间的相互关系（即，废气处理设施或投资）和环境排放（化学需氧量，氨氮和二氧化硫）为负。随着社会经济的发展，国家加大了对环境保护的投入，取得了较好的效益工业污染物的处理。3. 农业源调查涉及种植业的3061个区县，涉及养殖业的2843个区县，涉及畜禽养殖业的2981个区县。对37.9万个规模化畜禽养殖场进行了入户调查被农业污染物污染的径流流入湖泊、河流和海洋，造成水污染和水资源短缺。虽然粮食、肉蛋和水产养殖的总产量（图4（a））和畜牧业人口（猪当量头数;图4（b））分别增加了32%、17%、52%和21%，但COD、P总量和N总量却显著下降，下降幅度为21%至42%（图4（c））。环境污染处理能力的大幅度提高有助于实现这些减排目标（第5节）。事实上，中国已经走出了一条有中国特色的保障粮食安全的道路：①通过提高耕地质量、保护环境和水资源利用效率，稳步提高粮食生产能力;②提高公众表12007 - 2017年中国大陆第二次全国污染源普查污染物排放总量或指标与经济指标及人口变化的比较a.项目指标20072017减少率废水（×103t）化学需氧量（COD）氨氮废油（石油）30 2901 72978221 4409637.7百分之二十九点二44.3%百分之九十九重金属b总磷（P-总）0.94230.18315百分之八十百分之二十五点五总氮（N-总）4 7293 041百分之三十五点七动物脂肪和植物油-310-氰化物-547-大气排放量（×103 t）二氧化硫（SO2）的含量颗粒物（PM）-23 20019 8932446 96316 841-70.0%百分之十五点三城市生活垃圾氮氧化物（NOx）挥发性有机化合物（VOCs）17 977- 百分之六十二17 85210 175百分之九十七点七百分之零点七--57.6%经济指标和人口国内生产总值（十亿CNY）27 00983 204-208.0%人均国内生产总值（CNY）2 0496 001-192.9%贫困人口d1.3243 200 0001.3930 460 000-5.3%百分之二十九点五a数据来源：2007年和2017年污染物排放数据分别来自第一次和第二次全国污染源普查公报[7，8];城市生活垃圾、经济指标、人口数据引自《中国统计年鉴》[10]。b仅包括Cd、Cr、As、Hg和Pb。c是指管理良好的卫生填埋和焚化。d农村贫困人口，2011年以后人均年收入低于2300 CNY，2007年低于1067 CNY[10]。M. Xie，H. Duan，P. Kang等人工程7（2021）13361338Fig. 1. (a)废水排放或指标的贡献（按分数）;(b)中国大陆2007年至2017年工业（工业）、农业（农业）和居民（资源）污染源的减排率。2007年没有工业来源的总磷和总氮调查* 镉、铬、砷、汞和铅。4. 流动污染源移动源调查对象包括汽车和越野移动源（即，建筑机械、以柴油为燃料的农业机械、船舶、铁路柴油机车和民航飞机）。机动车排放的NOx、颗粒物（PMs）和挥发性有机物（VOCs）分别占机动车排放总量的55.9%、27.4%和82.1%。所有移动源，分别[8]。除了显著增长私家车和公共汽车的数量，以及公路货运和客运的周转能力（图5（a））分别为544%、380%、95%和52%，PM显示出84%的大幅减少（图5（b））。然而，NOx略有增加8.3%。电气化比率的提高（从2007年的几乎为零到2017年的2.7%，并继续快速增长）和排放标准的监管改善（轿车和轻型卡车从2007年的欧3到2017年的欧5）都有助于实现这些雄心勃勃的目标。例如较高电气化部分可以协同地产生更好的空气质量以及其它生态和健康益处。中国电动汽车的销量更高的汽车电气化比例可以协同促进更好的空气质量，减缓气候变化和健康效益。例如，据估计，到2030年，27%的私人车辆和更大比例的某些商用车辆的电气化将使全国每年过早死亡的人数大幅减少17，456人。此外，Peng等人的一项研究[14]暗示，尽管煤炭密集型电气化（即，尽管煤炭占中国总产量的75%，但它几乎不会减少温室气体（GHG）的排放，但它仍然可以在中国的空气质量和人类健康方面带来显着的好处（每年避免41000然而，与煤炭密集型情景相比，相对较少的电力供应（约50%的煤炭）可实现14%-此外，中国5. 住宅来源第二次全国污染源普查，城乡都被纳入，但2007年农村污染源被排除在外。2017年的调查对象为64万人，其中包括44.6万名行政村代表。公用锅炉96 000个，油库1 400个，加油站96 000个。调查显示，2017年废水COD、氨氮、总磷和总氮排放量分别下降了11%、53%、31%和28%，与2007年相比-由于城市污水处理能力的提高而取得的成果农村地区的集中式污水处理设施大幅增长（从2007年的几乎为零增加到2017年的67，000）。同时，中国大力推广处理技术，进一步改善污水处理厂出水水质。此外，根据中国国务院新闻办公室2015年发布的《水污染防治计划》，中国强调了对“黑臭河流”的治理。自2017年以来，近94. 3%的河流已得到治理，显著改善了中国的地表水质量。例如，根据《中国地表水环境质量标准》（GB 3838-2002），中国主要河流水质（经地表水科学采样）属于一至三级（优质）的比例相比之下，五级（或以下）水（河流）的比例从2007年的23.6%下降到2017年的8.5%[15]。6. 影响和挑战环境质量与经济增长之间的关系是几十年来国际上的一个热点问题。根据Grossman和Krueger[16]和Panayotou[17]首次提出的环境库兹涅茨曲线（EKC），经济发展（收入水平）与环境影响（退化）之间的关系呈倒U形。本文讨论的两轮调查发现，中国的发展方式基本上遵循了这条曲线。经过多年的重工业化和城市化，中国M. Xie，H. Duan，P. Kang等人工程7（2021）13361339×图二. (a)2007年和2017年前三位工业废水来源变化的污染物指标（COD水平、氨氮、废油（石油类）、挥发酚）对比;（b）工业结构和规模与典型废水和大气污染排放变化;（c）2007年至2017年中国第二次全国污染源普查所有行业废水处理能力增长率制造业。中国在环境保护方面取得了巨大成就的同时，也面临着重大挑战[9]，包括：①主要指标和污染物的年排放量，如排放物中的COD、NOx、PMs和VOCs等，仍然很高（在10 - 20 Mt之间），这将不可避免地阻碍水和空气质量的长期改善。②农业和居民源成为COD、氨氮和废油（石油）排放的主要贡献源，而NOx排放主要来自移动源。这些污染物难以减轻，因为大量的受试者（即，发电机或扩散源）与工业源相比。③虽然2007年至2017年工业固体废物的产生量保持在同一水平（3.8 109吨），但利用率几乎没有提高（仅占总数的一半左右）。此外，工业危险废物产生量增长率接近44%，累计贮存量（截至2017年底）已达8，881万吨，对生态环境和人体健康构成了很大风险最重要的是，没有发生根本性的变化，中国突发性环境污染事件频发的趋势没有根本改变.7. 观点中国正朝着保持经济高质量增长的方向前进，到2020年底将实现零绝对贫困（人均年收入高于4000 CNY）。中国将继续推动经济社会发展和生态文明建设协调发展更具体地说，我们将继续加大生态文明建设的力度，采取一系列富有远见的具体措施，M. Xie，H. Duan，P. Kang等人工程7（2021）13361340图三. 工业污染与社会经济因素的相关分析。圆的大小表示值的强度。见图4。根据2007 - 2017年中国大陆第二次全国污染源普查的农业发展与农业源废水排放：（a）粮食、肉蛋和水产养殖产量;（b）牲畜数量（猪当量）;（c）典型水污染物指标削减率。图五、2007 - 2017年中国大陆全国污染源普查机动车数量和道路周转量（货运和客运）与汽车源典型空气污染物的变化：（a）机动车数量和道路周转量的增长率;（b）汽车源典型空气污染物（NOx和PMs）的减少率2007年的调查仅针对汽车来源。M. Xie，H. Duan，P. Kang等人工程7（2021）13361341例如通过征收环境税[18]资助的绿色经济激励计划（估计耗资6-在每一个地方和每一个发展水平上，各国都必须在发展和环境可持续性这两个相互冲突的目标之间做出选择。从中国的经验来看，这些成就不仅影响中国，而且影响全世界。其他国家和地方政府可以在各自的环境中采用中国的一些确认段华波感谢中国国家重点研发（R D）计划（2018 YFB 1502804）和深圳大学引进高人才科研基金（827-000044）的资助。作者乔琦构思，谢明辉、段华波、陆白构思论文并收集数据，段华波、彭康绘制图形。所有作者都参与了讨论结果和撰写论文。遵守道德操守准则Minghui Xie、Huabo Duan、Peng Kang、Qi Qiao和Lu Bai声明他们没有利益冲突或财务冲突需要披露。引用[1] 白X，石P，刘Y.社会：实现中国的城市梦。Nature 2014;509（7499）：158-60.[2] 孙军，王军，王涛，张涛.城市化、经济增长和环境污染。 Manag Environ Qual2019;30（2）：483-94。[3] Liu J，Diamond J.全球化世界中的中国环境。Nature 2005;435（7046）：1179-86.[4] Zang B，Cao C.政策：中国新环境法的四个空白。Nature2015;517（7535）：433-4.[5] 李宏，李宏，李文.生态文明：诠释中国的过去，投射全球的未来。Global EnvironChang 2018;53：195-203.[6] 杨小军。 中国的快速城市化。 Science2013;342（6156）：310.[7] [第一次全国污染源普查公报（2007年度）] [互联网]。北京：生态环境部、中国国家统计局、中华人民共和国农业和农村事务部; 2010年2月11日[引自2020年7月6日可从以下网址获得：http://www.stats.gov.cn/tjsj/tjgb/qttjgb/qgqttjgb/201002/t20100211_30641.html 中文.[8] [第二次全国污染源普查公报（2017年度）][互联网]。北京：生态环境部、中国国家统计局、中华人民共和国农业农村部; 2020年6月10日[引自2020年7月6日可从以 下 网 址 获 得 ： http://www.gov.cn/xinwen/2020-06/10/content_5518391.htm中 文.[9] 王建[中国在生态环境保护方面取得了很大进展]。中国环境报.2020年6月15日;节。03.中文.[10] [国家统计年鉴（2000-2019）] [互联网]。北京：中国国家统计局; c2020 [引自2020年7月10日]。可从以下网址获得：http://www.stats.gov.cn/english/Statisticaldata/AnnualData[11] [The国务院新闻办公室就第二次全国污染源普查情况举行新闻发布会] [互联网]。北京：中华人民共和国国务院新闻办公室; 2020年6月10日[引自2020年7月10日]。可查阅：http://www.gov.cn/xinwen/2020-06/10/content_5518415.htm。中文.[12] 中国的粮食安全[互联网]北京：中华人民共和国国务院新闻办公室; 2019年10月14日[引自2020年7月10日]。可查阅：http://www.scio.gov.cn/zfbps/32832/Document/1666228/1666228.htm。[13] Liang X，Zhang S，Wu Y，Xing J，He X，Zhang KM，et al. 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