雾霾治理与低碳城市建设研究

一、雾霾的成因和危害

(一)雾霾的成因

雾霾天气主要是空气中悬浮的大量颗粒物和气象条件共同作用的结果，其形成有三个条件:首先是在水平方向静风现象增多，不利于大气中悬浮微粒的扩散稀释;其次是垂直方向上出现逆温，低空空气的垂直运动受到限制，空气中悬浮微粒难以向高空飘散而被阻滞在低空与近地面;最后是空气中悬浮颗粒物大量增加。悬浮颗粒物的来源:第一，汽车尾气;第二，烧煤所产生的废气;第三，工业生产排放的废气;第四，建筑工地和道路交通等产生的扬尘。其中PM10、PM2.5在雾霾中占有主导地位。

(二)雾霾的危害

雾霾对人体健康产生一定的危害。雾霾对肺、心脏、血管、皮肤、大脑、生殖泌尿系统和心理健康都会造成一定程度的损害。美国调查了2.5万名有心脏病或心脏不太好的人，发现PM2.5增加10微克/立方米，病人病死率会提高10%～27%;美国第65届老年医学年会认为空气中PM2.5增加10微克/立方米，人的脑功能就会衰老3年［3］。雾霾对农业生产带来危害。雾霾天气造成光照不足，农作物对碳水化合物的储备减少，导致农作物开花延迟，生长不良，影响农产品的质量和产量;空气携带细菌、病菌等易导致农作物“生病”。雾霾对对电力系统的危害。雾霾天气时空气中含有多种化学腐蚀剂，损害电力设备，也容易导致输电设备绝缘性能下降，出现断电、跳闸现象。雾霾对区域气候具有一定的危害。雾霾造成区域极端气候事件频发，灾害增多;灰霾在一定程度上加重了光化学烟雾的污染。雾霾对道路交通安全具有一定的影响:能见度低，交通阻塞，事故增多。

(三)雾霾的治理

雾霾的治理首先严格立法。面对严重的空气污染，严格的环境立法应成为治理雾霾问题的首要举措。同时优化产业结构，推动产业转型升级，政府应逐步减少对传统制造业的补贴，让其在市场竞争中逐步向高端产品和附加值更高的品牌产品方向转变;加大对服务业的扶持力度，逐步由制造业为主向服务业为主转变;利用处在高端产业链的优势，实现能源进口和一定程度上的产业转移。控制机动车污染排放也是雾霾治理的有效方式。淘汰老旧车、推广使用无铅汽油、严控超标排放机动车上路、通过收取“交通拥堵费”改善交通状况、大力推广新能源汽车、倡导公共交通和自行车出行、控制公务用车等都是切实可行的措施。雾霾的治理需要多部门齐抓共管，加大扬尘污染、秸秆燃烧等的控制力度;实时监控空气质量，及时公布监测结果，接受监督;制定重污染天气应急预案;同时做好绿化工作。

二、建设低碳城市是治理雾霾的最佳模式和城市发展的未来趋势

(一)建设低碳城市是治理雾霾的最佳模式

化石燃料的过度使用是导致和加剧雾霾天气和气候变暖的主要原因，这不仅威胁水资源、土地资源以及生态环境等多个领域，而且还影响到整个社会的发展，危及人类自身的生存。为应对和解决这些环境和社会问题，必须转变发展模式，逐步由传统经济发展模式向低碳经济模式转变。建设低碳城市是在低碳经济的基础上进行的，包括低碳生产和低碳消费。建设低碳城市可以降低危害气体的排放，尤其是治理雾霾的最佳模式;同时可为城市的发展提供更多的机遇和途径。

(二)建设低碳城市是常州市的必然选择和未来趋势

常州市位于经济发达的长三角地区，是重要的现代化工业城市之一，同时也是我国重要的科教基地和交通枢纽。常州市作为工业化城市，不仅工业产值在三大产业中所占比重很大，而且化工业在工业中所占的比重也一直偏高;另外，能源利用效率低，在一次能源消费中，煤炭消费占能源总消耗的比率一直偏高，这些都是导致有害气体大量排放的主要原因［4－5］。随着经济、社会的快速发展，经济增长与资源短缺、环境保护之间的矛盾越来越突出，以及人们对环境质量要求的逐步提高，使得常州市迫切需要寻找一条适合自身发展模式的道路———低碳城市。同时建设低碳城市也是城市发展的未来趋势。

三、常州市建设低碳城市的现状分析

(一)常州市碳排放的结构及其比较

通过对常州市近十年来的经济增长与CO2排放量的分析，发现常州市在经济快速发展的同时，城市CO2的排放量也在逐年增加，2011年人均CO2排放量高达16吨，而我国的人均CO2排放量只有5吨左右，因此，常州人均CO2排放量已经远远超过了我国人均水平，这说明了常州市建设低碳城市的必要性。影响城市碳排放的主要构成因素有工业、交通及建筑三个方面。2011年常州市总CO2排放量为7320万吨，城市交通、工业及建筑方面碳排放量大约占总量的90%，其中工业排放占总量的52.23%，交通排放占总量的16.82%，建筑排放占总量的22.08%，在常州CO2排放的三大领域中，工业碳排放总量最多，依次是交通碳排放、建筑碳排放，这意味着常州的经济发展在很大程度上都依赖于能源、资源的大量消耗。另外，由于居民生活水平的不断提高，由此而导致的交通和建筑方面的CO2排放比重也在逐年增加。

(二)常州建设低碳城市的驱动力研究

常州建设低碳城市的驱动力包括内在动力源和外在动力源。政府在建设低碳城市中应发挥率先作用，制定相关法规与政策，鼓励企业和市民积极参与到城市建设中，因此，政府是低碳城市建设的主力军，是城市低碳发展的内在动力源，对建设低碳城市起到直接的推动作用。常州市低碳城市建设的外在动力源主要是指文明驱动力、环境承载约束力、政策力、国内外低碳城市建设成果吸引力和低碳技术支撑力。近几年来，常州市提倡绿色交通、低碳出行、绿色消费、低碳建筑等，先后被评为国家环保模范城市、江苏绿色园林城市以及国家卫生城市;在全市大力宣传低碳经济，强化全民低碳意识等;努力把低碳法规、低碳思想作为重点来抓，真正做到其深入人心。正是这些文明驱动力促使城市越来越美好。

(三)常州市建设低碳城市的优势

常州市建设低碳城市的优势首先表现在独特的地理位置。常州市位于沪宁线的中点，是长三角的地理中心、南京与上海之间的黄金地段，也是整个长三角的交通枢纽，具有得天独厚的地理优势。常州市建设低碳城市的优势也体现在强大的科技生产力。常州市为抓住发展机遇，积极转型升级、建设国家创新型科教园，提出了“一核八园”计划。常州科教城作为科技研发创新以及产学研合作的重点基地，为常州城市的发展提供人才和技术支撑。常州市民有着非常强烈的低碳环保意识，在生活方式上，选择乘坐公共交通出行，积极发扬绿色消费的精神;在城市建筑上，以“绿色、低碳、节能”为主调;这对常州市的发展起到非常重要的促进作用。这也是常州市建设低碳城市的优势之一。

(四)常州市建设低碳城市存在的问题

常州市建设低碳城市也存在许多问题，首先体现在常州市能源消费结构主要以煤炭石化燃料为主，可再生能源如风能、太阳能、生物质能等的比重偏低;其次，第二产业比重偏高;第三，企业缺少低碳核心技术，常州市的某些知名企业依靠研发力量，掌握了很多新的低碳技术，但依然缺少低碳核心技术;第四，常州市是全国第一个开通快速公交轨道(BＲT)的地方中等城市，近几年常州市的公共交通系统得到快速发展，但其数量仍不能满足需求，在城市建设中自行车道也偏少，且常常被汽车占用。

四、建设低碳城市的情景分析与目标设定

采用情景分析法，对常州未来十五年的低碳城市发展目标进行研究，设置了三种情景模式，即惯性情景、相对脱钩情景及绝对脱钩情景。仍然走传统高碳模式的发展道路，这显然是不可持续的发展模式。依照绝对脱钩情景的发展模式，即理想情景，但受中国当前的实际情况以及常州市目前能力的限制，很难实现。因此认为相对脱钩情景才是最适宜常州低碳发展的未来目标。

五、常州建设低碳城市的重点领域

(一)工业碳排放的目标与举措

1.现状及存在的问题

对常州市近10年来的碳排放数据进行分析得知由于工业生产所引起的CO2排放量比例呈下降趋势，同时工业能耗比例也是逐年下降的，这主要是技术改进和产业升级的结果，但与其他城市相比较，常州工业生产造成的CO2排放量的比重仍然很高。

2.未来可能发展的目标

采取情景分析方法，常州到2020年实现低碳工业相对脱钩目标，需要实现碳减排至少8854万吨，显然这个目标对常州市来说是一个巨大的挑战，但若减排50%，即到2020年减少碳排放6833万吨，通过积极调整产业结构和大力开发低碳新技术，这个减排目标是可以完成的。

3.需要采取的行动

常州要在工业方面减少CO2排放量，需要提高工业生产过程的循环化和服务化水平，包括以下三个方面:第一，改变传统的发展方式，即由开放式线性发展模式过度到封闭式循环发展模式;第二，实施行业准入制度，从法律上规定行业准入阀值，关闭或转变那些没有竞争力和超过规定阀值的产业;第三，优化产业结构，淘汰高污染、高排放的行业，重点发展第三产业，提高高技术含量产品的比例［7］。

(二)交通碳排放的目标与举措

1.现状及存在的问题

常州交通造成的CO2排放量占总的CO2排放量从2002年的12.09%增长到2011年的16.82%，主要原因是常州市作为长三角地区发达城市，大量的人流量和客流量加剧了常州市的交通运输负荷。

2.未来可能发展的目标

按照情景预测，常州到2020年交通CO2排放量将达到7248万吨，大概为2010年的6倍，到2020年减少碳排放3624万吨的目标是有可能实现的。

3.需要采取的行动

常州要在交通方面减少CO2排放量，需要提高城市空间的紧凑化水平，主要体现在以下三个空间层面上。第一，在城市空间层面上，为防止城市土地功能的单一化以及城市规模的不断扩大，应合理划分城市土地的各项功能，全面布局基础设施。第二，在区域空间层面上，为在城镇空间中建立齐全的各种要素，需要科学规划城镇空间、合理布局基础设施以及全面调整产业结构，建设一个以区域性层次与等级为特征、以联系不同级别城镇之间为目的的空间网状格局。第三，在社区空间层面上，为发挥公共交通的作用，减少私人小汽车的使用，应建设具有多功能、高密度特征的社区，改变以功能分区的传统模式，以体现社区团体的优势。

(三)建筑碳排放的目标与举措

1.现状及存在的问题

常州市建筑CO2排放主要来源于公共建筑和居民住宅两个方面。2002到2011年常州建筑CO2排放的年平均增幅约为12.8%，而由总能源消耗引起的CO2排放的年平均增幅为9.4%，建筑CO2排放的增长率比总能源消耗的CO2排放的增长率要高，而且在2002～2011年中常州建筑CO2排放总量占总能源消费CO2排放总量的比例由11.12%增至14.07%。

2.未来可能发展的目标

采用情景分析方法，常州市2020年建筑CO2排放将增至4643万吨。假定依照适宜情景预测，常州到2020年建筑CO2排放最大值应控制在1224万吨以内，常州到2020年实现低碳建筑相对脱钩目标，需要实现碳减排至少3419万吨，显然这是很难实现，但若在此基础上减少50%，即到2020年减少碳排放2321万吨，通过开发新能源和低碳新技术，这个减排目标应该可以完成。

3.需要采取的行动

常州要在建筑方面减少CO2排放量，需要提高城市的公共化与功能化水平。在生活层面上，广泛宣传低碳理念、倡导低碳出行、培养低碳文化;在消费层面上，引导市民转变消费观念，逐渐从以物质化为核心的消费模式过度到以功能化为核心的消费模式。

(四)开发利用可再生能源的目标与举措

1.现状及存在的问题

目前常州市在可再生能源的利用上存在的问题，一是能源种类偏少，没有发挥风能、太阳能、生物质能以及垃圾发电等各个方面的优势;二是能源利用率也较低，相关设备落后;三是能源利用的规模也不大，没有在城市建设中全面推广新能源的利用，只是局限在某些方面;四是还没有专门的体制与政策。

2.未来可能发展的目标

根据常州市的能源规划，未来15年常州市可再生能源利用率至少由当前的0.4%提高到1.8%，即到2020年需要实现可再生能源利用总量183.5万吨标准煤，相当于当前水平的4～5倍。3.需要采取的行动不断提高新能源的利用效率和规模，加大对新能源开发的投资力度，建设国家新型能源研发基地，积极引进国内外新能源技术。另外，政府部门需要制定相关制度，为推动新能源的发展提供有利的政策保障。

(五)发展碳汇碳捕捉的目标与对策

1.现状及存在的问题

2002年到2009年常州市绿地面积年均增长15.6%，2009年常州市的绿色面积为5118.3公顷，按每公顷绿地日吸收CO2平均为1.767吨计算，常州在2009年绿地日吸收CO2量将近1万吨，折算为年吸收CO2量为365万吨。

2.未来可能发展的目标

常州市在未来15年的发展中，如果绿地面积增长率保持在10%左右，则可以计算出常州到2020年绿地日吸收CO2量将达到2.58万吨，年吸收CO2量为941.7万吨(表4)。

3.需要采取的行动

常州市为减少CO2的排放量，需要不断提高碳汇技术，合理规划城市绿色空间，在公园、街角以及道路两旁种植花草树木等，在城市外环建设防风林，维持常州市的良好生态环境;在碳捕捉技术方面，积极参与国际合作、学习国外先进技术，并结合常州市目前的优势，创新实践，建设碳捕捉技术示范区。

六、结语

雾霾天气的形成是一定时期污染积累的结果，对其治理和控制也不是一蹴而就的。雾霾天气对人体健康、农业生产、电力系统、区域气候、交通等的危害将持续很长时间，可通过立法、优化产业结构、控制机动车污染排放、绿化等措施来治理雾霾。建设低碳城市是治理雾霾的最佳模式，也是城市未来发展的必然选择。政府是城市建设的主力军，是城市低碳发展的内在动力源，而文明驱动力、环境承载力等是建设低碳城市的外在动力源。常州市建设低碳城市既有优势也存在很多问题，需要依据自身的特点，通过采用提高工业生产过程的循环化和服务化水平、提高城市空间的紧凑化水平、提高城市的公共化与功能化水平、提高新能源的利用效率和规模，加大对新能源开发的投资力度，提高碳汇碳捕捉技术水平，合理规划城市空间等措施建设低碳城市，实现城市的可持续发展。

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