喬 琦，白 璐，劉丹丹3,，張 玥，趙若楠，孟立紅，李雪迎，孫園園3,

1.中國環(huán)境科學(xué)研究院，國家環(huán)境保護生態(tài)工業(yè)重點實驗室，北京 100012 2.清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院，北京 100084 3.同濟大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，上海 200092

工業(yè)污染源因影響范圍廣、涉及對象多、產(chǎn)排污環(huán)節(jié)復(fù)雜，一直是重要的環(huán)境監(jiān)管對象，其污染物的產(chǎn)生和排放量是排污許可證制度等環(huán)境管理工作中進行污染源排污監(jiān)管的重要控制指標(biāo). 目前我國環(huán)境統(tǒng)計制度中工業(yè)污染源的排放量數(shù)據(jù)主要通過監(jiān)測法、系數(shù)法(產(chǎn)排污系數(shù))和物料衡算法獲得[1]. 其中，系數(shù)法具有表達方式直觀、使用便捷和覆蓋面廣等特點，既可以合理、準(zhǔn)確地量化污染物產(chǎn)生量和排放量，又能夠滿足實施排污許可、污染物排放總量控制和環(huán)境稅征收排污權(quán)交易[2-3]等工作需求，在持續(xù)為各項環(huán)境管理制度提供科學(xué)依據(jù)以及在環(huán)境影響評價源強核算[4-5]、污染排放清單編制[6-10]、區(qū)域污染物排放量核算[11]等研究等方面起到了重要支撐作用.

該研究以我國工業(yè)污染源產(chǎn)排污系數(shù)法為對象，在簡述國內(nèi)外相關(guān)系數(shù)法研究進展的基礎(chǔ)上，對我國工業(yè)污染源產(chǎn)排污系數(shù)的發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀進行闡述并進行了對比，重點分析其在國內(nèi)研究和應(yīng)用過程中存在的主要問題，并針對當(dāng)前環(huán)境管理需求提出完善工業(yè)污染源產(chǎn)排污核算體系的對策建議.

1 國內(nèi)外研究與應(yīng)用進展

1.1 國外產(chǎn)排污系數(shù)研究進展

國外在產(chǎn)排污系數(shù)的研究方面以排放系數(shù)為主. 排放系數(shù)是指單位強度下某項活動的污染物排放量. 以燃煤鍋爐為例，鍋爐燃煤導(dǎo)致二氧化硫排放，燃煤鍋爐每消耗1 t煤排放的二氧化硫量，即為燃煤鍋爐二氧化硫的排放系數(shù). 國外與產(chǎn)排污系數(shù)概念相對應(yīng)的表達為排放系數(shù)或排放因子(Emission Factor)[12-14]. 排放系數(shù)的產(chǎn)生主要源于在無法直接通過測量手段獲取污染物排放量的情況下對排放量估算的需求. 20世紀60年代末，美國為了估算空氣污染物排放量，提出利用排放系數(shù)法建立污染物排放清單(Emission Inventory). 1972年美國環(huán)境保護局第1次公開出版了《空氣污染物排放系數(shù)匯編》(Compilation of Air Pollutant Emission Factors)，簡稱“AP-42”[15]. 國內(nèi)在涉及機動車尾氣排放的研究時一般將其譯為“排放因子”[12].

自20世紀80年代以來，環(huán)境問題日趨嚴峻，世界各國對環(huán)境管理工具和方法的需求也越來越大，繼美國之后，聯(lián)合國、歐盟等組織機構(gòu)及其他發(fā)達國家也紛紛開展了利用系數(shù)法進行排放量估算的研究，發(fā)布了很多系統(tǒng)化的系數(shù)手冊. 例如，歐盟最佳可得技術(shù)參考文件(BAT reference documents，簡稱“BREFs”)[16-21]、IPCC國家溫室氣體清單指南(政府間氣候變化委員會發(fā)布)[22]、EMEP/CORINAIR空氣污染物排放清單指南(歐盟環(huán)境署發(fā)布)[23]、UNDP/UN DESA排放清單手冊(聯(lián)合國開發(fā)計劃署和聯(lián)合國經(jīng)濟社會事務(wù)局發(fā)布)[24]、全球空氣污染物排放清單手冊(全球空氣污染論壇發(fā)布)[25]、國家污染物排放清單(NPI)[26]等. 迄今為止，排放系數(shù)已經(jīng)成為多個國家和地區(qū)、行業(yè)和機構(gòu)估算和預(yù)測污染物排放量、建立污染物排放模型，制定污染物排放清單的基礎(chǔ)性工具.

1.2 國外應(yīng)用現(xiàn)狀

作為估算污染物排放量的方法，產(chǎn)排污系數(shù)成本較低且得到的排放結(jié)果可信度較高，因此不僅是環(huán)境領(lǐng)域重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也是世界各國掌握污染狀況、制定防治政策、法律法規(guī)和環(huán)境工程設(shè)施設(shè)計運行的重要依據(jù). 長期以來，排放系數(shù)已經(jīng)成為各級政府層面制定區(qū)域大氣污染物排放清單以及指導(dǎo)空氣質(zhì)量管理對策、制定污染控制策略的基本工具[27-28]. 利用排放系數(shù)估算特定污染源的排放量，建立排放清單，基于建立的排放清單進一步運用空氣質(zhì)量模型進行大氣污染物濃度的估算、模擬污染物的傳輸并進行空氣質(zhì)量預(yù)測等，從而研究制定污染控制策略.

1.3 國內(nèi)外系數(shù)體系比較分析

表1列出了目前國內(nèi)外常用的系數(shù)體系，從來源、發(fā)布組織和機構(gòu)、覆蓋行業(yè)、主要用途、更新機制和頻次、制定方法等方面來看均有所不同.

1.3.1系數(shù)的組成及污染物排放量核算方法不同

國外的工業(yè)污染源系數(shù)體系主要由排放系數(shù)構(gòu)成，體現(xiàn)了包含污染源末端治理水平在內(nèi)的最終排放量，與我國的排污系數(shù)相當(dāng). 我國的工業(yè)污染源系數(shù)體系由兩部分組成——產(chǎn)污系數(shù)和排污系數(shù)，統(tǒng)稱為產(chǎn)排污系數(shù).

表1 國內(nèi)外污染物排放量計算的系數(shù)法對比

國外對代表污染物產(chǎn)生水平的產(chǎn)污系數(shù)尚無特別研究. 我國首次在1996年出版的《工業(yè)污染物產(chǎn)生和排放系數(shù)手冊》(簡稱“96版”)中提出并建立了產(chǎn)污系數(shù)的概念[31]. 產(chǎn)污系數(shù)，顧名思義，是指在一定的技術(shù)經(jīng)濟和管理等條件下，生產(chǎn)單位產(chǎn)品(或使用單位原料)所產(chǎn)生的污染物量；排污系數(shù)是指上述條件下經(jīng)污染控制措施削減后或未經(jīng)削減直接排放的污染物量. 產(chǎn)污系數(shù)的提出與20世紀90年代初期我國開始引入清潔生產(chǎn)的理念密切相關(guān). 相比末端治理的削減，清潔生產(chǎn)更加關(guān)注技術(shù)、工藝、原材料替代或管理等因素對污染物產(chǎn)生量的源頭削減. 目前產(chǎn)污系數(shù)被廣泛應(yīng)用于評價和比較工業(yè)生產(chǎn)中不同工藝過程污染物的產(chǎn)生情況，以及過程控制、源頭削減、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等對污染物減排作用的評估. 產(chǎn)污系數(shù)除了可以表征污染物的產(chǎn)生水平以外，還在一定程度上代表了技術(shù)進步和污染產(chǎn)生之前的關(guān)系，對于評價企業(yè)的清潔生產(chǎn)水平、實現(xiàn)工業(yè)污染源全過程污染防治都有很重要的支撐作用.

在污染物排放量的核算方面，國外一般是在獲取活動水平后利用排放系數(shù)直接得到污染源的排放量. 例如，AP-42是根據(jù)原料工藝過程、設(shè)備類型、產(chǎn)品、污染物種類以及污染控制措施等不同條件，選取對應(yīng)手冊中的排放系數(shù)進行污染物排放量的核算[29,32-33]. 而歐盟的BREFs文件則是通過給出不同工藝、不同控制技術(shù)下的最佳可得技術(shù)在應(yīng)用時可能的污染物排放系數(shù)范圍來實現(xiàn)排放量的量化.

我國于2017年開展第二次全國污染源普查(簡稱“二污普”)之前，排放量是直接通過排放系數(shù)與活動水平的信息后計算獲取. “二污普”工業(yè)污染源的核算方法在原核算方法上進行了改進，產(chǎn)污系數(shù)概念仍然沿用，但排污系數(shù)被弱化，污染物排放量取決于污染物產(chǎn)生量和去除量的差值.

1.3.2系數(shù)的建立及更新機制不同

國外工業(yè)污染源清單的建立機制與國內(nèi)污染源普查的機制不同，主要依靠政府組織、企業(yè)填報、群眾監(jiān)督來共同建立和完善清單體系，且基本實現(xiàn)了動態(tài)更新(每年或每3年更新一次)[34]. 由于排放清單建立機制、目的或驅(qū)動力的不同，以及工業(yè)污染源數(shù)量、行業(yè)類型的不同，對于國外，如美國和歐盟等地區(qū)的污染源清單在污染物排放量的獲取方式上與國內(nèi)也有所不同(見表1).

我國產(chǎn)排污系數(shù)的制修訂機制主要源于每10年開展一次的污染源普查或調(diào)查，產(chǎn)排污系數(shù)的發(fā)布以系數(shù)手冊的形式出版或公布. “96版”系數(shù)手冊的成果主要基于原國家環(huán)境保護總局科技標(biāo)準(zhǔn)司多年來的科研課題成果，如“工業(yè)污染源控制研究”“燃煤設(shè)備產(chǎn)污系數(shù)的研究”“鎮(zhèn)工業(yè)污染物排放系數(shù)研究”等課題. 2011年出版的系數(shù)手冊[30]和即將出版的“二污普”系數(shù)手冊則分別主要依托第一次全國污染源普查(簡稱“一污普”)和“二污普”開展制定與編制. 從三版系數(shù)手冊發(fā)布的時間來看，基本每10年發(fā)布更新一次，頻次上遠低于國外.

1.3.3系數(shù)的分類體系和覆蓋面不同

在系數(shù)涵蓋的污染物上，國外的排放系數(shù)以大氣污染物為主，例如，AP-42一般按照常規(guī)大氣污染物和有害大氣污染物(HAPs)來分類[35]，給出需要核算的污染物種類；歐盟的BREFs文件則是包含了最佳可得技術(shù)在應(yīng)用時可能產(chǎn)生的所有大氣、水污染物和固體廢物，除此之外還包括一些能源消耗和水資源消耗的系數(shù). 我國的系數(shù)體系全面覆蓋了主要的水、大氣污染物及固體廢物，針對有害大氣污染物目前主要涉及廢氣重金屬. 在行業(yè)的覆蓋面上，我國歷次發(fā)布的系數(shù)基本覆蓋了同期國民經(jīng)濟的全部工業(yè)行業(yè)，而與我國系數(shù)體系最接近的AP-42則僅覆蓋主要的涉氣行業(yè).

在系數(shù)本身的結(jié)構(gòu)上，雖然國內(nèi)外基本都遵從“產(chǎn)污水平影響因素+排污水平影響因素”的組合分別識別、篩選和確定系數(shù)，但由于國內(nèi)外工業(yè)行業(yè)主要產(chǎn)品、技術(shù)、工藝以及末端治理技術(shù)的不同，系數(shù)的具體構(gòu)成也不盡相同.

此外，AP-42將排放系數(shù)根據(jù)其可靠性、準(zhǔn)確性等原則分為A、B、C、D、E、U六個質(zhì)量等級供核算時參考[32,35]. 國內(nèi)“96版”系數(shù)手冊提出了系數(shù)等級劃分方法，但并未對實際系數(shù)給出具體的系數(shù)等級. “一污普”和“二污普”系數(shù)也未給出系數(shù)的可信度等級.

2 我國產(chǎn)排污系數(shù)制修訂歷程及進展

2.1 我國產(chǎn)排污系數(shù)的制修訂及其機制

我國工業(yè)污染源產(chǎn)排污系數(shù)概念與核算方法的提出起源于20世紀90年代初，20多年以來，系數(shù)的研究持續(xù)進行，標(biāo)志性的成果主要產(chǎn)出于幾次大規(guī)模的普查或調(diào)查. 2007年，“一污普”初步建立了產(chǎn)排污系數(shù)核算方法體系，2017年開始的“二污普”進一步對其進行補充完善，形成了目前最為系統(tǒng)、行業(yè)覆蓋面最全的產(chǎn)排污核算方法體系.

系數(shù)的全面修訂基本上是與幾次大規(guī)模的普查或調(diào)查同步，此外，一些環(huán)?？蒲蓄愴椖炕蛞罁?jù)地方特定的需求，也對部分系數(shù)進行了補充和完善. 總體來看，制定系數(shù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來自調(diào)查或普查基準(zhǔn)年前1～3年的企業(yè)活動水平、治理水平及其他相關(guān)數(shù)據(jù)，例如，“一污普”和“二污普”中工業(yè)源污染物產(chǎn)排污系數(shù)制定時，分別收集了2007—2008年和2017—2018年的數(shù)據(jù)作為樣本數(shù)據(jù). 由于《全國污染源普查條例》中規(guī)定普查每10年開展一次，在缺乏系數(shù)動態(tài)更新機制的狀況下，系數(shù)的更新和修訂基本每10年才能進行一次.

2.1.1以配合污染源普查或調(diào)查為主要目的的系統(tǒng)化研究

1996年，原國家環(huán)境保護總局出版的“96版”是我國首次大規(guī)模發(fā)布的系數(shù)成果，該系數(shù)手冊初步確立了我國產(chǎn)排污系數(shù)體系的雛形[29]，其成果包含工業(yè)污染源產(chǎn)排污系數(shù)、主要燃煤設(shè)備產(chǎn)排污系數(shù)以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)污染物排放系數(shù)，包含了48種產(chǎn)品的 4 398 個系數(shù)，涉及的行業(yè)包括有色金屬工業(yè)、輕工、電力、紡織、化工、鋼鐵和建材7個行業(yè). 2003年原廣東省環(huán)境保護廳通過對全省第三產(chǎn)業(yè)的排污情況調(diào)查，開發(fā)了該省第三產(chǎn)業(yè)中9個大類行業(yè)主要水污染物的排污系數(shù)，江蘇、浙江等地也開展了類似的工作[12]. 2006年10月，國務(wù)院下發(fā)了關(guān)于開展第一次全國污染源普查工作的通知[36]，為了配合“一污普”，由中國環(huán)境科學(xué)研究院牽頭，聯(lián)合多家行業(yè)協(xié)會、科研單位、總公司、高校共同參與研究，按照GB/T 4754—2002《國民經(jīng)濟行業(yè)分類代碼》，第一次較為系統(tǒng)和全面地制定了我國主要工業(yè)行業(yè)的污染物產(chǎn)排污系數(shù)，涵蓋了32個大類行業(yè)351個小類行業(yè)共計 10 504 個產(chǎn)污系數(shù)和 12 891 個排污系數(shù)[37].

2016年10月，國務(wù)院下發(fā)了關(guān)于開展第二次全國污染源普查工作的通知，正式啟動第二次全國污染源普查[38]，普查對象包括工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、生活污染源、集中式污染治理設(shè)施、移動源及其他產(chǎn)生排放污染物的設(shè)施. 其中，產(chǎn)排污系數(shù)法仍作為工業(yè)污染源污染物排放量估算的最主要方法之一. 為滿足普查需求設(shè)立的“第二次全國污染源普查工業(yè)污染源產(chǎn)排污核算”項目，由中國環(huán)境科學(xué)研究院承擔(dān)，組織實施模式與“一污普”時類似，但在行業(yè)覆蓋度上較“一污普”大幅提升，包括41個大類工業(yè)行業(yè)(657個小類行業(yè))以及與工業(yè)生產(chǎn)特征相似的“05農(nóng)林牧漁專業(yè)及輔助性行業(yè)”的2個小類行業(yè)，產(chǎn)出共計934個工段、1 300 種主要產(chǎn)品、1 589 種原料、1 528 個工藝的 31 327 個廢水和廢氣污染物的產(chǎn)污系數(shù)以及 101 587 種末端治理技術(shù)去除效率，這是我國目前最為系統(tǒng)、行業(yè)覆蓋面最全的工業(yè)污染源產(chǎn)排污系數(shù).

2.1.2環(huán)?？蒲蓄愴椖炕蚋鶕?jù)地方需求開展的相關(guān)研究

根據(jù)“第二次全國污染源普查工業(yè)污染源產(chǎn)排污核算”項目組對環(huán)保科研類公益性行業(yè)科研專項以及我國各省(自治區(qū)、直轄市)工業(yè)污染源產(chǎn)排污系數(shù)研究成果的調(diào)查分析，2007—2015年間環(huán)保公益性行業(yè)科研專項474個項目中，與工業(yè)污染源產(chǎn)排污系數(shù)相關(guān)的有56項，涉及14個小類行業(yè)的部分工藝，行業(yè)包括鎳鈷礦采選、錫礦采選、銻礦采選、銅冶煉、煉鐵、煉鋼、水泥制造、火力發(fā)電、啤酒制造、味精制造、酒精制造、水的生產(chǎn)和供應(yīng)、光伏設(shè)備及元器件制造等，揮發(fā)性有機物、汞、重金屬、氨氮等污染物是主要研究對象.

上述研究成果主要以研究報告或地方標(biāo)準(zhǔn)的形式體現(xiàn)，其中部分研究成果已公開發(fā)表論文(見表2).

表2 國內(nèi)產(chǎn)排污系數(shù)相關(guān)研究

2.1.3源于區(qū)域大氣污染源清單編制需求的相關(guān)研究

大氣污染源排放清單是大氣環(huán)境研究和大氣環(huán)境管理的重要基礎(chǔ)，對城市和區(qū)域摸清自身大氣污染來源、分析污染成因并提出合理管控措施具有十分重要的意義[28]. 近年來隨著大氣污染嚴峻形勢的迫切需求，國內(nèi)多個省(自治區(qū)、直轄市)開展了清單編制工作. 清單編制中用到的工業(yè)污染源相關(guān)的系數(shù)與核算方法源于國內(nèi)污染源排放特征研究領(lǐng)域的研究成果和“一污普”產(chǎn)排污系數(shù)等研究成果，此外一些研究團隊也根據(jù)清單編制的需求進行了補充或者更新，部分地區(qū)還嘗試進行了本地化系數(shù)的研究.

2014年原環(huán)境保護部發(fā)布的8個大氣污染源排放清單編制技術(shù)指南[48-55]，分別給出了PM2.5、PM10、揮發(fā)性有機物、氨的排放系數(shù)以及道路機動車、非道路移動源、揚塵以及生物質(zhì)燃燒源的主要污染物排放系數(shù). 2018年賀克斌主編的《城市大氣污染物排放清單編制技術(shù)手冊》[56]，基于國內(nèi)污染源排放特征研究領(lǐng)域的大量研究成果和原環(huán)境保護部發(fā)布的一系列清單編制技術(shù)指南，給出了各類污染源9種污染物的排放系數(shù). 北京市環(huán)境保護科學(xué)研究院基于多年大氣污染源排放清單編制經(jīng)驗，于2012年5月編制了《北京市大氣污染源排放清單編制技術(shù)指南》[57]，該指南將污染源分為點源、面源、移動源3類，其中，點源依據(jù)國民經(jīng)濟行業(yè)分類來劃分，主要包括采礦業(yè)，制造業(yè)，電力、熱力、燃氣以及水生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)等.

2.2 我國現(xiàn)有產(chǎn)排污系數(shù)的比較分析

隨著對工業(yè)生產(chǎn)的不斷深入了解和掌握，系數(shù)制定的方法也在持續(xù)優(yōu)化. 以工業(yè)化發(fā)展階段性變化特征為視角，駱祖春等[58]提出根據(jù)人均GDP來劃分工業(yè)化的發(fā)展階段，將中國經(jīng)濟劃分為前工業(yè)化以前的階段(1949—1979年)、前工業(yè)化階段(1980—1988年)、初期的工業(yè)化階段(1989—1996年)、中期的工業(yè)化階段(1997—2005年)、后期的工業(yè)化階段(2006年至今). 而“96版”“一污普”和“二污普”三版系數(shù)的制定時間與初期、中期及后期工業(yè)化階段的劃分節(jié)點吻合，分別代表了不同階段工業(yè)污染源的產(chǎn)排污水平. 總體來看:三版系數(shù)制定的思路，綜合考慮了工業(yè)行業(yè)主要產(chǎn)品及工藝技術(shù)路線、生產(chǎn)規(guī)模的變化等情況對主要污染物的產(chǎn)排污水平、清潔生產(chǎn)水平和末端治理技術(shù)水平的影響；三版系數(shù)之間的差異，在很大程度上代表了不同時期我國工業(yè)生產(chǎn)工藝技術(shù)水平、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及污染治理水平的變化.

以煉鐵行業(yè)燒結(jié)工序為例，1996—2017年，煉鐵行業(yè)燒結(jié)、球團和煉鐵工段的主要產(chǎn)品、工藝路線和原料變化不大，但隨著鋼鐵行業(yè)裝備技術(shù)水平、節(jié)能環(huán)保水平、環(huán)境管理要求和水平的提升，主要工藝的產(chǎn)污、排污強度持續(xù)降低.

a) 隨著鋼鐵行業(yè)環(huán)境管理精細化程度的不斷增加，三版系數(shù)覆蓋的產(chǎn)排污節(jié)點和信息量也逐漸增加. “96版”燒結(jié)工序僅考慮了煙塵和二氧化硫的產(chǎn)排污系數(shù); “一污普”版增加了工業(yè)廢氣量和氮氧化物，同時區(qū)分了煙、粉塵污染物; “二污普”版結(jié)合不斷精細化的環(huán)境管理要求及與排污許可數(shù)據(jù)的一致性，從燒結(jié)機設(shè)備的主要產(chǎn)排污節(jié)點入手，廢氣量及顆粒物的產(chǎn)排污系數(shù)細化為燒結(jié)機頭/機尾/一般排放口3個節(jié)點，并明確二氧化硫和氮氧化物的主要產(chǎn)排污節(jié)點來自燒結(jié)機頭. 在治理技術(shù)和排放水平方面，以燒結(jié)工序二氧化硫的治理為例，“96版”系數(shù)制定時期，燒結(jié)工序主要管控污染物以煙塵為主，二氧化硫多直排；“一污普”版時期，二氧化硫主要的治理技術(shù)為干法或濕法脫硫，去除率為40%～60%；“二污普”版時期，主要脫硫技術(shù)擴充至5種，處理效率在85%～90%之間，治理技術(shù)種類和去除率均有所提升.

b) 在生產(chǎn)規(guī)模方面，“96版”系數(shù)依據(jù)當(dāng)時的鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)狀況未對規(guī)模進行劃分. 2007—2017年，我國鋼鐵行業(yè)在工業(yè)增長方式和產(chǎn)業(yè)升級等方面取得了巨大的成績，在“二污普”版與“一污普”版系數(shù)中也得到充分體現(xiàn)，如在“淘汰90 m2以下的燒結(jié)機，限制發(fā)展180 m2以下的燒結(jié)機”等產(chǎn)業(yè)政策的引導(dǎo)下，生產(chǎn)燒結(jié)礦的帶式燒結(jié)機面積分別由“一污普”的<50 m2、50～180 m2和≥180 m2三個區(qū)間的劃分，升級為≤180 m2、180～360 m2和≥360 m2三個區(qū)間.

c) 在系數(shù)的表達方式上也有部分改變，如“二污普”版燒結(jié)和球團工段的二氧化硫產(chǎn)污系數(shù)改變了以往使用的區(qū)間法，改進為函數(shù)法，提高了污染物量核算結(jié)果的準(zhǔn)確性.

表3列出了目前國內(nèi)主要的三版系數(shù)的對比. 根據(jù)表3可知，三版系數(shù)在覆蓋范圍、系數(shù)制定的方法、排放量的核算方法上均有不同.

2.2.1基本概念和系數(shù)制定的方法

“96版”系數(shù)手冊中首次提出產(chǎn)排污系數(shù)的概念，并由此建立了產(chǎn)排污量核算體系的雛形. 在系數(shù)制定的樣本數(shù)據(jù)采集上，實測數(shù)據(jù)、物料衡算數(shù)據(jù)和調(diào)查數(shù)據(jù)等均作為樣本數(shù)據(jù)的來源，通過計算樣本企業(yè)個體化的產(chǎn)污系數(shù)(原始產(chǎn)污系數(shù))，再對其進行歸類匯總和加權(quán)平均獲得個體產(chǎn)污系數(shù)(特定產(chǎn)品在特定工藝/原料、規(guī)模、設(shè)備技術(shù)水平以及正常管理水平條件下的產(chǎn)污系數(shù))，最后通過對不同技術(shù)水平、規(guī)模、工藝的逐次加權(quán)平均，得到一次、二次和三次產(chǎn)污系數(shù)(也稱為“綜合產(chǎn)污系數(shù)”)，可滿足不同活動水平下的排放量計算需求. 在精度上，加權(quán)次數(shù)增加，產(chǎn)污系數(shù)的概括性升高，準(zhǔn)確度下降.

在污染物產(chǎn)生水平的影響因素識別中，“96版”系數(shù)中將技術(shù)水平和工藝區(qū)分對待，并將不同原料的差異這一影響因素隱含在工藝中，即產(chǎn)污系數(shù)的基本影響因素為產(chǎn)品、工藝、規(guī)模和技術(shù)水平.

隨著改革開放進程的加快，我國制造業(yè)不斷發(fā)展壯大，輕、重工業(yè)同步發(fā)展，1996—2007年，制造業(yè)門類、產(chǎn)品數(shù)量和種類及工藝技術(shù)的類別快速增長，在系數(shù)制定的研究過程中發(fā)現(xiàn)部分行業(yè)(如火電、鍋爐等)污染物產(chǎn)生和排放的量和質(zhì)與原料(燃料)具有明顯的相關(guān)性. 在“96版”基礎(chǔ)上，2007年“一污普”版中將產(chǎn)污水平的主要影響因素確定為產(chǎn)品、工藝、原料、規(guī)模，明確提出將原料作為主要影響因素之一，同時將工藝和技術(shù)水平合并考慮.

“二污普”版的系數(shù)制定時，以符合物質(zhì)代謝規(guī)律為原則，構(gòu)建了工業(yè)污染源產(chǎn)排污分類核算方法. 針對工業(yè)污染源類型多樣、工藝復(fù)雜、產(chǎn)排污環(huán)節(jié)多的特點，提出了采用污染治理設(shè)施和運行管理水平雙因素法計算污染物去除率的技術(shù)思路，建立了納入運行效率的污染物排放量核算方法，旨在提升采用系數(shù)法核算時企業(yè)個體排污量的準(zhǔn)確性.

當(dāng)前我國工業(yè)生產(chǎn)活動越來越多地體現(xiàn)出區(qū)域分工和專業(yè)化生產(chǎn)的趨勢，細化的、符合企業(yè)實際生產(chǎn)情況的產(chǎn)污系數(shù)體系需求日益凸顯. 許耕野等[59-60]指出，產(chǎn)污系數(shù)與產(chǎn)排污環(huán)節(jié)不對應(yīng)導(dǎo)致其應(yīng)用存在局限性以及偏差，其“四同組合”模式對離散型生產(chǎn)不適用，“四同”即“原料”“產(chǎn)品”“規(guī)模”“工藝”4個因素的組合條件相同. “二污普”版之前，多數(shù)行業(yè)在系數(shù)制定時對影響因素中“工藝”的識別篩選中，以企業(yè)整個生產(chǎn)流程的代表性工藝為主，而實際生產(chǎn)中某些企業(yè)只存在部分工序獨立運行的情況也十分普遍. 以1713棉印染加工行業(yè)為例，生產(chǎn)棉制品的主要工藝流程一般為“前處理—印染/印花—后整理”，“一污普”版中與之對應(yīng)的僅有工藝為“前處理—印染—后整理”的產(chǎn)排污系數(shù)，但隨著區(qū)域分工形式的變化，逐漸出現(xiàn)了專門從事前處理或染色的企業(yè)，特別是在紡織行業(yè)集中度較高的江浙地區(qū). 為了適應(yīng)這種生產(chǎn)分工方式的轉(zhuǎn)變，“二污普”版將該全流程工藝劃分為“前處理”“染色”“印花”“整理”等工段，并分別給出各產(chǎn)排污環(huán)節(jié)的系數(shù).

表3 “96版”“一污普”版和“二污普”版產(chǎn)排污系數(shù)對比

針對上述情況，“二污普”版在制定時充分考慮企業(yè)實際生產(chǎn)與工藝流程之間的關(guān)系多樣且復(fù)雜的情況，同時針對我國工業(yè)生產(chǎn)活動區(qū)域分工和專業(yè)化生產(chǎn)現(xiàn)狀，提出并建立了基于物質(zhì)代謝規(guī)律的工業(yè)生產(chǎn)分類方法. 按照生產(chǎn)過程的加工方式，將工業(yè)行業(yè)劃分為流程型行業(yè)及離散型行業(yè)兩大類，創(chuàng)建了產(chǎn)污工段劃分原則與方法，形成“長流程工藝可拆分為若干核算環(huán)節(jié)，若干短流程核算環(huán)節(jié)可組合為長流程工藝”的核算方法，以適應(yīng)企業(yè)實際生產(chǎn)情況，提升系數(shù)法核算的適用性. 其中，流程型工業(yè)行業(yè)是指企業(yè)通過對原材料采用物理或化學(xué)方法使原材料增值，采用批量或連續(xù)的方式進行生產(chǎn)的行業(yè)；典型的流程生產(chǎn)行業(yè)有醫(yī)藥、化工、石油化工、電力、鋼鐵等. 離散型工業(yè)行業(yè)是指企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品由多個零件裝配組合而成，生產(chǎn)過程主要發(fā)生物料物理性質(zhì)(形狀、組合)的變化，典型的離散型制造行業(yè)有機械加工、家具生產(chǎn)企業(yè)、電子元器件制造、汽車制造業(yè)、家用電器、醫(yī)療設(shè)備、玩具生產(chǎn)等.

在產(chǎn)污系數(shù)的影響因素方面，“二污普”版確定為工段、產(chǎn)品、工藝、原料、規(guī)模.

2.2.2排放量的計算方法

“96版”和“一污普”版均是直接采用排放系數(shù)與活動水平相乘計算得到污染物排放量，影響排放系數(shù)的主要因素為末端治理技術(shù)的水平. 20世紀90年代初期，我國工業(yè)污染防治水平較低，末端治理技術(shù)較為單一,重點控制的污染物較少(主要以煙粉塵、化學(xué)需氧量等為主)，“96版”系數(shù)只將實際生產(chǎn)中采用較多且處理效果好、能達標(biāo)排放的治理技術(shù)進行了綜合考慮(加權(quán)平均)，但未給出不同治理技術(shù)的排放系數(shù)，也即排放系數(shù)具有唯一性.

21世紀初以來，污染物的控制進一步強化，二氧化硫、氮氧化物等列入重點控制污染物. 隨著國家環(huán)保投入的增加，環(huán)保產(chǎn)業(yè)的興起和對污染機理認識的深入，新的污染治理技術(shù)和已有污染治理技術(shù)的持續(xù)完善，有效地提升了污染治理水平. “一污普”版在“96版”系數(shù)上的基礎(chǔ)上進行了完善，充分篩選和分析了“一污普”時期典型的污染治理技術(shù)，按照不同污染治理技術(shù)確定了相應(yīng)的排放系數(shù). 但“96版”和“一污普”版中排污系數(shù)在使用時仍面臨一些局限，例如，由于排污系數(shù)的確定是所有樣本企業(yè)采用的同一種(或類似)治理技術(shù)效率的平均值，難以體現(xiàn)出不同企業(yè)間治理過程的個體差異. 此外，由于“一污普”版中部分行業(yè)排污系數(shù)制定時按照污染治理措施常年穩(wěn)定運行的理想狀態(tài)核算的，缺少現(xiàn)場核查，核算結(jié)果與實際情況會產(chǎn)生偏離[1].

針對上述問題，為了最大程度上體現(xiàn)不同企業(yè)相同(類似)污染治理設(shè)施的實際狀況，“二污普”版中污染物排放量的核算技術(shù)路線進行了優(yōu)化：①從污染物的代謝規(guī)律來看，污染物的最終排放經(jīng)歷了從產(chǎn)生到去除(或產(chǎn)生后直接排放)的過程，明確了污染物排放量是產(chǎn)生量與去除量兩個變量的差值；②考慮到污染物去除量同時受末端治理技術(shù)及治理設(shè)施運行狀態(tài)的影響，明確了去除量為產(chǎn)生量與污染治理技術(shù)平均去除效率及治理設(shè)施實際運行率的乘積. 由此，確定污染物排放量的計算方式如下：

E=Q×(1-k×η)

(1)

式中：E為污染物排放量；Q為污染物產(chǎn)生量；η為末端治理設(shè)施平均運行效率，%；k為末端治理設(shè)施實際運行率，%.

2.2.3覆蓋范圍及污染物指標(biāo)

“96版”系數(shù)局限于7個行業(yè)，“一污普”版基于GB/T 4754—2011《國民經(jīng)濟行業(yè)分類代碼》，系數(shù)覆蓋了41個工業(yè)行業(yè)中32個行業(yè)，覆蓋度為78%，“二污普”版基于GB/T 4754—2017《國民經(jīng)濟行業(yè)分類代碼》，系數(shù)全部覆蓋41個工業(yè)行業(yè)(大類覆蓋度為100%，小類覆蓋度為99%)，且包含了與工業(yè)生產(chǎn)特征相似的部分生產(chǎn)過程(如農(nóng)產(chǎn)品初加工中的糧食烘干、毛茶加工等).

污染物指標(biāo)方面，“二污普”版廢氣污染物指標(biāo)增加了汞、鉻、鎘、鉛、砷5種重金屬以及氨和揮發(fā)性有機物.

2.3 國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀及前景分析

2.3.1應(yīng)用于環(huán)境管理制度及技術(shù)支撐

工業(yè)污染源產(chǎn)排污系數(shù)是支撐“一污普”和“二污普”工業(yè)源污染物排放量核算的重要工具. 由于產(chǎn)排污系數(shù)能夠較為客觀地反映各行業(yè)不同類型污染源產(chǎn)生和排放污染物的種類、數(shù)量、產(chǎn)排污節(jié)點等信息，除了在普查和調(diào)查時作為產(chǎn)排污量核算方法以外，過去10年來被廣泛應(yīng)用于環(huán)境統(tǒng)計、環(huán)境影響評價、環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)制修訂、清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系制修訂、排污許可、排污收費、環(huán)境稅、污染源源強核算、大氣污染源清單和水污染源清單等一系列環(huán)境管理政策和研究中(見表4)，為制定切實可行的環(huán)境保護政策和規(guī)劃、提高環(huán)境監(jiān)督執(zhí)法的針對性和有效性等工作的深入推進打下堅實的基礎(chǔ)，已成為環(huán)境管理的重要工具.

2.3.2應(yīng)用于節(jié)能減排與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整

產(chǎn)排污系數(shù)可為工業(yè)行業(yè)節(jié)能減排、結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)升級等提供重要科技支撐和數(shù)據(jù)依據(jù). 例如，通過獲取相同生產(chǎn)過程不同組合下產(chǎn)排污系數(shù)及區(qū)域或行業(yè)的活動水平數(shù)據(jù)，可進行區(qū)域/行業(yè)環(huán)境排放量的核算或測算、區(qū)域/行業(yè)污染物減排潛力分析、區(qū)域/行業(yè)環(huán)境管理水平(或污染治理水平)等的分析. 通過比較分析同一產(chǎn)品同一原料不同規(guī)模、工藝的產(chǎn)排污水平的差異，為區(qū)域環(huán)境準(zhǔn)入提供數(shù)據(jù)支持；或以區(qū)域/流域重點行業(yè)內(nèi)所有工業(yè)污染源(企業(yè))為樣本單元，重點圍繞主要產(chǎn)品、原料工藝、規(guī)模等，從產(chǎn)污強度、工藝技術(shù)路線先進性等方面進行產(chǎn)污績效評價，分析識別重點行業(yè)清潔生產(chǎn)與減排潛力.

表4 產(chǎn)排污核算與系數(shù)在環(huán)境管理中的應(yīng)用

2.3.3應(yīng)用于環(huán)境科學(xué)相關(guān)研究

迄今為止，工業(yè)污染源產(chǎn)排污系數(shù)是覆蓋工業(yè)生產(chǎn)活動中污染物產(chǎn)生和排放水平最全面的工具，特別是“二污普”版的系數(shù)基本覆蓋了我國當(dāng)前全部的工業(yè)行業(yè)類別；且產(chǎn)排污系數(shù)是基于一定樣本量數(shù)據(jù)測算得到的污染源產(chǎn)排污平均水平，因此能較為客觀地反映某一行業(yè)或區(qū)域的總體排污情況，在環(huán)境規(guī)劃與管理等科學(xué)決策研究中有著廣泛應(yīng)用.

此外，產(chǎn)排污系數(shù)所富含的豐富的污染物產(chǎn)排量的定量化信息可作為生命周期評價中排放清單數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的主要依據(jù)之一，可為不同行業(yè)、主要產(chǎn)品開展生命周期評價或物質(zhì)流分析提供數(shù)據(jù)支撐.

3 問題與展望

3.1 存在問題

工業(yè)污染源產(chǎn)排污系數(shù)廣泛應(yīng)用于污染源普查、排污許可、環(huán)境統(tǒng)計、環(huán)境稅征收和污染源排放清單編制等工作，在未來一段時間內(nèi)仍將發(fā)揮重要作用. 經(jīng)過“二污普”對系數(shù)的修訂和完善，形成了目前最為系統(tǒng)、行業(yè)覆蓋面最全的產(chǎn)排污核算方法體系. 但受產(chǎn)業(yè)升級、結(jié)構(gòu)調(diào)整、行業(yè)更替、工藝進步以及環(huán)境管理水平提升等因素影響，在未來的應(yīng)用中還存在著一些問題.

a) 系數(shù)的時效性不足. 由于缺乏系數(shù)動態(tài)更新機制，隨著時間的推移，系數(shù)時效性不足的問題會逐步顯現(xiàn). 對于工業(yè)污染源來說，企業(yè)的產(chǎn)排污水平與技術(shù)進步、工藝改進升級以及原材料的替代、產(chǎn)品的更新?lián)Q代都有著密切關(guān)系. 每10年一次的制修訂頻次影響了系數(shù)的時效性. 10年間，無論產(chǎn)污水平還是污染治理水平都在發(fā)生著變化，系數(shù)難以有效支撐污染源數(shù)據(jù)的更新和維護，這在一定程度上影響了環(huán)境管理決策的針對性和有效性.

b) 系數(shù)的適用性需持續(xù)提升. 工業(yè)生產(chǎn)活動多樣性和復(fù)雜性的特征決定了部分行業(yè)系數(shù)的適用性需持續(xù)提升. 首先是系數(shù)組合的劃分和篩選難度較大. 按照GB/T 4754—2017《國民經(jīng)濟行業(yè)分類》，工業(yè)源涵蓋41個大類行業(yè)、666個小類行業(yè)，必然存在難以枚舉的“產(chǎn)品”“原料”“工藝”和“規(guī)模”等組合，特別是原料和產(chǎn)品種類繁多的化工行業(yè)，既有同類型產(chǎn)品多達千萬家的企業(yè)，也有同類型產(chǎn)品全國僅幾家企業(yè)的情況. 其次是系數(shù)核算時樣本數(shù)據(jù)采集本身的不確定性和相對有限的校驗手段，使得系數(shù)在具體企業(yè)應(yīng)用時的適應(yīng)性及整體的精度水平均有待進一步研究和加強. 目前我國在產(chǎn)排污系數(shù)不確定性的評估方法方面還沒有進行相關(guān)研究[12].

c) 系數(shù)制定方法的標(biāo)準(zhǔn)化迫在眉睫. 系數(shù)制定既需要遵循不同工業(yè)行業(yè)的污染物產(chǎn)生和排放規(guī)律，又需要實現(xiàn)各行業(yè)系數(shù)表達與核算體系的統(tǒng)一，系數(shù)制定標(biāo)準(zhǔn)化問題急需解決. 系數(shù)核算需要對各行業(yè)不同類型污染源產(chǎn)排污環(huán)節(jié)和規(guī)律進行充分分析和研究，涉及核算環(huán)節(jié)與樣本選取、數(shù)據(jù)獲取、實地監(jiān)測、數(shù)據(jù)加工處理、系數(shù)表達、誤差分析和系數(shù)驗證等過程. 建立完善和規(guī)范的系數(shù)核算技術(shù)體系是實現(xiàn)系數(shù)的代表性、可更新性和可擴展性的必要保障. 通過系數(shù)在“二污普”工作中的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，系數(shù)合理有效的使用是污染物排放量準(zhǔn)確核算的前提之一. 長期以來，由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的支撐，不同研究及管理領(lǐng)域使用的產(chǎn)排污系數(shù)不盡相同、缺乏統(tǒng)一認識[32]. 另一方面，不同專業(yè)背景系數(shù)使用人員對系數(shù)的理解和使用方面因缺乏統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范和指導(dǎo)，影響了排放量核算的準(zhǔn)確性.

d) 系數(shù)的定量化方法需要加強. 對部分行業(yè)污染物的產(chǎn)排污環(huán)節(jié)和污染物種類的認識及其系數(shù)的定量化研究需進一步加強. 受系數(shù)形成機制的影響，在系數(shù)制定時，產(chǎn)排污環(huán)節(jié)的識別與污染物指標(biāo)的篩選在一定程度上取決于調(diào)查或普查目標(biāo)、經(jīng)費和時間等條件的限制. 盡管“二污普”系數(shù)在行業(yè)覆蓋度上大幅提升，但在污染物指標(biāo)上對有毒有害污染物無法全覆蓋，對溫室氣體等當(dāng)前廣泛關(guān)注的污染指標(biāo)尚不涉及.

3.2 建議

a) 提高系數(shù)更新頻次，實現(xiàn)系數(shù)的動態(tài)更新. 為避免系數(shù)不配套、不適應(yīng)工業(yè)企業(yè)產(chǎn)排污現(xiàn)狀的問題，突破系數(shù)“一數(shù)管十年”的局限性，需要根據(jù)工業(yè)行業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀不斷進行調(diào)整完善和補充更新系數(shù)，提高更新頻次或?qū)崿F(xiàn)動態(tài)更新，使系數(shù)與污染源實際情況更加符合. 通過定期的制修訂來實現(xiàn)核算方法和系數(shù)的更新，為掌握污染源的真實產(chǎn)排污數(shù)據(jù)提供最直接的支撐.

b) 開展系數(shù)后評估，為持續(xù)更新完善提供方向. 由于系數(shù)在多項環(huán)境管理制度的廣泛應(yīng)用性，在對產(chǎn)排污系數(shù)改進時也應(yīng)以“多源數(shù)據(jù)，統(tǒng)一使用”為原則，系統(tǒng)收集系數(shù)在排污許可、環(huán)境稅和污染源普查等應(yīng)用中存在的問題并進行評估. 從系數(shù)組合設(shè)置的合理性、樣本企業(yè)選取的代表性、與其他核算方法結(jié)果的差異性等方面進行適用性評估，研究并建立產(chǎn)排污系數(shù)不確定性的評估方法. 一是為確定系數(shù)使用的規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)，二是針對系數(shù)適用性不足等方面存在的問題進一步明確系數(shù)更新完善的方向.

c) 實現(xiàn)系數(shù)制定的標(biāo)準(zhǔn)化，為精準(zhǔn)治污提供精準(zhǔn)支撐. 依據(jù)系數(shù)后評估結(jié)果，提出建立系數(shù)制定和使用的標(biāo)準(zhǔn)化體系. 在系數(shù)制定的標(biāo)準(zhǔn)化方面，重點解決和規(guī)范不同行業(yè)系數(shù)制定過程中系數(shù)組合設(shè)置、樣本選取、數(shù)據(jù)處理等關(guān)鍵問題；嘗試對產(chǎn)排污系數(shù)進行可信度等級劃分，污染核算根據(jù)實際情況選擇合適的產(chǎn)排污系數(shù)，增加產(chǎn)排污系數(shù)的不確定性評估，使獲得結(jié)果更有可信度. 在系數(shù)使用的標(biāo)準(zhǔn)化方面，重點解決有限系數(shù)組合使用時類比選擇的原則和要點、長短流程工藝系數(shù)選擇的針對性和全面性等關(guān)鍵問題，使系數(shù)的覆蓋度、產(chǎn)排污核算的準(zhǔn)確性進一步提升.

d) 系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化不僅能全面提升系數(shù)體系的合理性和精準(zhǔn)度，還可利用環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)自身的制修訂機制，進一步推動系數(shù)的更新工作. 通過上述標(biāo)準(zhǔn)化制定—標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用—問題反饋—系數(shù)后評估—持續(xù)改進的系列流程，既可以實現(xiàn)系數(shù)在不同環(huán)境管理工作中應(yīng)用的規(guī)范化，還能夠推動核算體系更加及時和靈活地根據(jù)工藝產(chǎn)品升級、末端治理水平提升等變化做出相應(yīng)調(diào)整，使其更加符合企業(yè)實際產(chǎn)排污狀況.