以科技创新推进大气环境保护对策研究

杜升明++肖春生

摘 要：本文以科技创新的视角，在论述了我国大气环境现状、大气环境保护领域科技创新现状的基础上，分析了我国当前在大气环境保护领域存在的问题，提出了解决大气环境问题的根本途径在于科技创新、以科技创新支撑产业结构和能源结构调整等五条建议。

关键词：科技创新；大气环境保护；大气污染防治

清洁的大气环境，是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。十八大以来，党中央、国务院高度重视大气环境保护工作，坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针，着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展，着力形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式。要實现这一目标，从源头上扭转大气环境恶化趋势，为人民创造良好生产生活环境，除了完善的法律制度、到位的政府监管、科学的监测系统、全民的环保意识外，还需要优化的产业结构、合理的交通布局、高效的环保设备、清洁低碳的能源作为保障，而优化产业结构、合理交通布局、高效环保设备、清洁低碳能源都需要通过不断的科技创新，研发出更加高效、环保、低碳的产业技术来实现。

1 我国大气环境现状

1.1 当前生态环境现状

根据《环境保护部发布2016年1-11月和11月重点区域和74个城市空气质量状况》，1-11月，全国338个地级及以上城市平均优良天数比例为80.5%，同比提高2.6个百分点。PM2.5浓度为44微克/立方米，同比下降8.3%；PM10浓度为79微克/立方米，同比下降7.1%。在全国重点监控的三个区域中，空气质量到不同程度的有所改善，珠三角空气质量最好，1-11月平均优良天数比例为90.2%，长三角次之，1-11月平均优良天数比例为77.5%，京津冀再次之，1-11月平均优良天数比例为59.0%，1-11月三区域PM2.5浓度分别为30微克/立方米、44微克/立方米、63微克/立方米，PM10浓度分别为46微克/立方米、73微克/立方米、110微克/立方米，仅珠三角PM2.5、PM10数值达到国家二级年均浓度标准。全国空气质量状况成南优北差、西好东（中）孬的分布形势。

1.2 已形成比较完善的法律体系

《环境保护法》、《大气污染防治法》和《环境影响评价法》已分别于2015年1月1日、2016年1月1日和2016年9月1日起施行，已形成了比较完善的大气环境保护法律体系。这三部法律及一系列配套行政规章的实施，有效地改变大气污染防治领域“守法成本高，违法成本低”的局面，改变着人们的生产、生活方式，提高着全社会的节约环保意识。

1.3 “十三五”规划纲要明确环保硬指标

国家“十三五”规划纲要指出，未来5年，我国将“以提高环境质量为核心，以解决生态环境领域突出问题为重点，加大生态环境保护力度，提高资源利用效率，为人民提供更多优质生态产品，协同推进人民富裕、国家富强、中国美丽。”实行最严格的环境保护制度，强化排污者主体责任，形成政府、企业、公众共治的环境治理体系，实现环境质量总体改善：PM2.5未达标地级及以上城市浓度下降18%、地级及以上城市空气质量优良天数比率超过80%；单位GDP能源消耗5年累计降低15%。

1.4 实时监测空气质量并每月发布

自2013年1月开始，中国环境监测总站按照《环境空气质量标准》（GB3095-2012）对京津冀、长三角、珠三角等重点地区及直辖市、省会城市和计划单列市共74个城市开展监测和评价，并每月公布74个城市PM2.5、PM10、O3、SO2、CO和NO2等主要污染物的数据，形成了信息公开、月度排名、领导约谈等管理制度。

近几年，中国环境监测总站根据《环境空气质量标准》（GB3095-2012）每日对全国338个城市空气质量状况进行检测，并每月公布338个城市空气质量总体状况。

2 大气环境保护领域科技创新发展现状

2.1 以科技创新支撑大气污染防治已写入法律

新修订的《大气污染防治法》第六条明确规定，国家鼓励和支持大气污染防治科学技术研究，开展对大气污染来源及其变化趋势的分析，推广先进适用的大气污染防治技术和装备，促进科技成果转化，发挥科学技术在大气污染防治中的支撑作用。

2.2 实施蓝天科技工程和清洁空气研究计划

“十一五”至“十二五”期间，科技部通过实施973计划，环境保护部启动《清洁空气研究计划》（CARP），取得了一系列研究成果，使科技界对雾霾的主要成因有了基本定论。通过“蓝天科技工程”国家科技重点专项，支持研制了一批在线与现场大气环境监测设备，应用于对雾霾的实际监测。排放控制技术方面，针对燃煤、机动车、扬尘、餐厨等排放源及分散源控制，除尘、脱硫、脱硝等关键技术实现突破和产业化应用，开展了城市群大气污染防治技术研究和健康与雾霾关系研究，形成了区域空气质量管理体系等运行机制。

2.3 技术研发体系初步建立

我国已经建立起针对大气复合污染基础研究监测预报、预警技术、决策支持三大支撑体系，形成了针对主要污染源减排技术研发体系，现有研究成果支持了新的《环境空气质量标准》、《重点区域大气污染防治“十三五”规划》和《大气污染防治行动计划》等重大决策的及时出台及实施。

2.4 几项环保技术发展现状

2.4.1 除尘技术

除尘技术主要有电除尘、袋式除尘和电袋复合除尘三种，在电除尘领域，我国自主创新的粉尘凝聚、SO3烟气调质、高频电源、高频脉冲电源及控制技术得到了广泛的应用，湿式电除尘、低温电除尘、超低温电除尘、机电多复式双区电除尘和移动电极式电除尘等技术已处于国际领先水平；袋式除尘技术已达到或接近国际先进水平；电袋复合除尘进一步提高了除尘效果和水平，有较广阔的应用前景。

2.4.2 脱硫脱硝技术

脱硫脱硝技术主要应用于火力发电厂和生活垃圾处理厂，我国目前已掌握该项技术，并已实现消化吸收再创新。国产脱硫脱硝装备已实现火力发电厂的超低排放，我国已有95%以上的火力发电机组配备了烟气脱硫脱硝装备，烟气脱硫脱硝产业装备生产能力已排名世界首位，出口多个国家和地区。

2.4.3 大气监测技术

环境监测技术、汽车尾气检测技术，总体上发展比较快、潜力很大，与国外先进水平的差距在不断缩小，尤其在光谱类环境监测技术与仪器方面。在一些重大的国家项目中，我国自主研制的仪器也发挥着越来越重要的作用。质谱技术、生物传感器、物联网、汽车尾气遥感检测等新型成熟、交叉技术正得到越来越广泛的应用。

2.4.4 地源热泵技术

近年来，我国的地源热泵技术得到了空前的发展，引领了新一轮的产业发展潮流。地源热泵技术作为一种环保高效的新技术，能耗仅是普通电锅炉，燃油锅炉烘干能耗的四分之一到三分之一，在节能减排方面优势明显，可在一定程度上替代使用燃油、燃煤等高耗能、高污染的工农业生产设备。全现有地源热泵厂家近万家，生产技术和产品在国内有一定竞争力。

3 存在的问题

近年来，随着我国经济发展和科技的进步，大气污染防治技术水平也不断提高，通过自主创新与对外科技合作，掌握了一批具有自主知识产权的大气污染防治关键技术，但我国在该技术领域与国际先进水平仍有不小差距，技术薄弱环节依然突出。

3.1 创新能力较低，有竞争力的环保产品较少

除了除尘和烟气脱硫脱硝技术外，其他如太阳能、风能、潮汐能的高效利用、光伏发电技术、煤炭清洁高效利用、低排放高效动力热能设备等诸多领域，与发达国家尚有一定差距，产品在世界市场缺乏竞争力，科技对防治大气污染的支撑能力急需提高。以企业为主体的环保技术创新体系不完善，产学研结合不够紧密；具有原创性和自主知识产权的核心技术缺乏，部分关键设备仍需依靠进口。

3.2 产业结构不合理

高端环保产业较少，产业集中度低，产业内龙头骨干企业相对较少；环保技术与装备的供给低端过剩与高端不足并存；商业模式不成熟，全方位服务体系尚未完善。

3.3 检测技术自动化程度较低

虽然环境监测设备国产化程度在逐步提高，但国产的环境监测仪器和设备中还存在着自动化程度较低、遥感遥测技术尚不成熟、部分关键元器件仍受制于人等问题；环境监测技术在时间、空间、数据可靠性、一些特殊污染物的监测手段等方面仍存在一些问题。

4 意见建议

4.1 解决大气环境问题的根本途径在于科技创新

近几年，我国的大气污染防护力度不断加大，减煤、降尘、控车、治企、监管以及大点源控制、电煤的清洁利用等相对集中获得减排量的措施都已实施。除PM2.5和臭氧外，其他几种指标都已经达到或者接近国家空气质量标准的要求，若要进一步缩小M2.5和臭氧这两个指标与国家空气质量标准的差距，其根本途径在于科技创新。只有依靠科技创新，加大大气环境质量保护领域先进技术研发力度和研发投入，才能从根本上解决大气污染问题。如臭氧是氮氧化物和挥发性有机物（VOCs）在光照的作用下发生化学反应的产物，要消除VOCs，只有依靠科技创新，研发出先进的技术，才有可能把臭氧和颗粒物的浓度降下来。

4.2 以科技创新支撑产业结构和能源结构调整

根据产业经济学的理论，科技创新对产业结构的影响首先表现在科技进步影响需求结构，从而导致产业结构的变化。需求结构对产业结构的影响是直接和最基本的，因为没有社会需求的产业根本就不可能存在。但是，需求结构却受到科技进步的制约，即使有合理的需求，只要技术上还不可能制造出产品以满足这种需求，新的产业就不可能出现。然而技术上一旦有了重大突破，就会极大地刺激新的需求，推动新产业的形成和發展。例如，高储能技术一旦突破，就会引发汽车产业的革命，占世界排污量近40%的燃油汽车将迅速被淘汰，势必改变整个世界的需求结构，进而使产业结构和能源结构发生巨变。

4.3 完善研发新能源扶持政策

进一步完善扶持太阳能、风能、地热能、潮汐能和生物质能等可再生能源的扶持政策，稳步推进沿海核电自主建设工程，引导鼓励有条件的科研机构、高等院校和科技型企业研发可再生能源的新技术、新产品，加大扶持研究探索新型清洁能源力度。

4.4 加大科技计划实施支持力度

将研发新型清洁能源、可再生能源、煤炭清洁高效利用、新能源汽车和大气污染防治等高新技术纳入国家、省科技计划，采取补助、后补助、贷款贴息等方式，加大支持力度，加速新型清洁能源、可再生能源、煤炭清洁高效利用、新能源汽车和大气污染防治技术的研发和产业化水平，培育新型环保产业，推动产业转型发展。

4.5 推进环保产业的国际科技合作

全面实施“一带一路”战略，鼓励除尘、脱硫脱硝等优势产业参与国际竞争，在竞争中求发展，壮大产业规模；加强国际技术交流，学习引进国外先进的环保和新能源技术，消化吸收再创新，加速提升我环保产业技术水平。