一文看懂|我国工业固体废物的产生特征
环保面前，没有旁观者
摘 要：工业固体废物是固体废物的重要组成部分。本文根据我国最近10年发布的工业固体废物统计数据，全面分析了我国工业固体废物的产生特点。研究了工业固体废物产生量、利用量和处置量、工业固体废物区域和行业分布特点、与工业产值的关系，并针对我国工业固体废物管理存在的问题，提出了相应的对策和建议。
工业固体废物是指在工业生产活动中产生的固体废物，是我国固体废物管理的重要对象。随着我国经济高速发展，快速的城镇化过程和社会生活水平的提高，工业固体废物也呈现了迅速增加的趋势。我国统计年鉴（2001-2011）的数据显示，2011年工业固体废物的产生量322772.34万吨，处置量70465.34万吨，综合利用量195214.62万吨，贮存量60376.74万吨。
工业固体废物的污染具有隐蔽性、滞后性和持续性三大特征，给环境和人类健康带来巨大危害。对工业固体废物的妥善处置已成为我国在快速经济发展中不可回避的重要环境问题之一。同时，作为“放错了地方的资源”，对于产生量较大的尾矿、煤矸石、粉煤灰、冶炼渣、副产石膏、赤泥等领域的工业固体废物，工信部将其作为《大宗工业固体废物综合利用“十二五”规划》的重点处理对象。最近几年国内外学者对工业固体废物开展了大量的研究，但研究重点多集中在工业固体废物的产量预测及资源化方面，而针对工业固体废物的产生特征的研究则相对较少。
本文基于我国近10年发布的统计数据，结合我国工业固体废物流向的基本要素，即产生量、综合利用量、贮存量、排放量和处置量，对我国工业固体废物的产生量、流向、行业及区域分布等总体产生状况进行分析，探讨了我国工业固体废物管理存在的问题，并提出了相应的对策和建议。
1 我国工业固体废物的产生特征
1.1 基数大、增长迅速
随着我国工业化进程的不断加快，工业固体废物的产生量增速迅猛。2001年，全国工业固体废物产生量为8.88亿吨，到2011已增至32.28亿吨，年平均增长率约为11.6%，10年间工业固体废物的产生量增长了近4倍。图1给出了2001年-2011年全国工业固体废物的流向趋势情况。从图中可以看出，尽管工业固体废物的综合利用量和最终处置量逐年增加，贮存量逐年减少，其仅占产生量的10%左右，但是近10年的数据显示，工业固体废物每年的贮存量都在2亿吨以上，我国工业固体废物历年的累积存量压力仍然巨大。据资料显示，2006年全国的固体废物堆存量累积已近80亿吨，占用和损毁土地 200万亩以上；到2012年，中国工业固体废弃物堆存量达100亿吨，并且以每年产生10亿吨的速度在继续堆积，这其中含有大量在一定时期内尚未综合利用或处置的工业固体废物，对土壤、空气、地下水等都造成了严重的污染。
图1 2001-2011年全国工业固体废物的流向趋势图
1.2 种类多，行业特征显著
根据近10年的统计数据，工业固体废物产生的主要行业涉及冶金、化工、煤炭、电力、交通、轻工、石油、机加工等40类，但90%的工业固体废物仅出现在相对集中的10大行业中，分别是电力、热力的生产和供应业、黑色金属冶炼及压延加工业、黑色金属矿采选业、有色金属矿采选业、煤炭开采和洗选业、化学原料及化学制品制造业、有色金属冶炼及压延加工业、石油加工、炼焦及核燃料加工业、非金属矿物制品业和农副食品加工业，其中前5个行业的工业固体废物产生量占全国工业固体废物产生量的70%以上（见表1）。因此，这5个典型行业也是工业固体废物管理的重点行业。
从工业固体废物的组成看，各行业产生的工业固体废物种类也非常集中并相对稳定，以尾矿和采煤、燃煤产生的工业固体废物最多，占总量的78%左右。其中煤矸石、粉煤灰和炉渣等约占产生量的50%，这与我国的矿物资源开采量大，能源以煤（约70%）为主有密切关系。资料显示，2011年我国工业固体废物中，产生量最大的工业固体废物是采掘尾矿达27.45%，煤矸石15.77%，粉煤灰14.44%，钢渣达1.80%，约占当年工业固体废物产生量的60%。
表1 2001年-2010年工业固体废物产生量前五名行业 万吨
行业 | 电力、热力的生产和供应 | 黑色金属冶炼及压延加工业 | 黑色金属矿采选业 | 有色金属矿采选业 | 煤炭开采和洗选业 | 占当年工业固体废物总产生量的比例（%） |
2001年 | 14925 | 11858 | 8041 | 13998 | 12728 | 69.3 |
2002年 | 16969 | 14232 | 8019 | 14451 | 13716 | 71.3 |
2003年 | 19026 | 3436 | 8893 | 10543 | 13746 | 55.4 |
2004年 | 22770 | 18623 | 14927 | 10691 | 15082 | 68.4 |
2005年 | 25638 | 23506 | 12728 | 16313 | 18248 | 71.7 |
2006年 | 29135 | 29149 | 13680 | 18339 | 19352 | 72.4 |
2007年 | 37586 | 29797 | 21571 | 21044 | 18752 | 73.3 |
2008年 | 41726 | 31459 | 22424 | 23589 | 19571 | 73.0 |
2009年 | 45131 | 33894 | 23442 | 25848 | 23869 | 74.6 |
2010年 | 53823 | 38008 | 31969 | 29338 | 27316 | 80.2 |
资料来源：国家统计局（2011年工业固体废物的行业产生情况数据未公布）
1.3 资源化潜力空间大
随着技术的发展，2001年到2011年间我国工业固体废物的综合利用量不断增加，综合利用率不断提升（见图2），从2001年的53.5%上升到了2011年的60.5%，提高了近7个百分点。综合利用已成为工业固体废物的最大流向（见图3）。但10年间综合利用率提高年均不足1%，由此可见，我国工业固体废物仍有较大的综合利用潜力。
另外，目前我国对工业固体废物的综合利用还仅限于初级的粗放式利用，如铺路、生产水泥建材、矿坑填充等，高附加值的产品较少。与国外相比，我国工业固体废物资源化的水平也较低，如我国矿产资源总回采率仅为30%，比世界平均水平低10～20个百分点，尚有很大的提升空间。
图2 2001年-2011年我国工业固体废物综合利用情况
图3 2011年我国工业固体废物综合利用与处理处置情况
1.4 成分多样复杂，环境风险大
工业固体废物由于其来源广泛，并受工业生产过程等因素的影响，因此成分常有变化也非常复杂，给处理和利用造成困难。工业固体废物的成分中既有有机物也有无机物，既有非金属也有金属；既有无毒物也有有毒物，既有单一物质又有聚合物；既有边角料又有设备配件等。有些工业固体废物中由于含有危害性大的有害有毒物质，如铬渣，汞渣、磷渣等，处理难度相当大。而有些工业固体废物则含有如重金属、放射性、选矿化学药剂等有害物质。这些有害元素一般都高于当地土壤和水体的背景含量，甚至可达到背景含量的上万倍，一旦它们通过工业固体废物的贮存、运输、生产、销售、使用和处置的各个环节进入环境中，将在时间或空间上对生态环境造成严重的污染和危害。
1.5 与区域工业经济特征关系紧密
从根本上来说，工业固体废物的产生量与国家区域的经济增长和城市化进程密切相关。经济的高速增长和快速城市化将带来工业固体废物产生量的大幅增加，极大推动了固体废物行业的发展。工业固体废物的产生量与GDP增速及城市化率增速的相关性见图4。由图4可以看出，在工业固体废物产生量大的年份，其城市化率也是随之增加的，呈正相关性。自2003年开始，中国GDP增速连续5年保持在10%以上，这段时期，工业固废产生量也加速增长，年增长率同样保持在10%以上。而从2008年开始，GDP增速小幅下降到9%左右，工业固废的年增长率同样下降到10%以下。可以看出中国的固废产生量与连续的高速经济增长呈正相关，在经济高速增长的同时，固废产生量也大幅度提升，工业固体废弃物的大量堆积，成为固废行业实现飞跃发展的奠基石。
图4 2001年-2011年我国工业固体废物产生量与区域工业经济的关系
1.6 工业固体废物治理设施投资偏低
从“六五”到“十一五”，中国环保产业投资不断增长。“十一五”期间，环保产业投资为13750亿元，比“十五”期间增长64%，占同期GDP的1.5%左右。从2001年到2011年，中国工业污染治理投资完成总额屡创新高，从2001年的174.5亿元增加到2011年的444.4亿元。然而在工业污染治理的投资结构中，相对废水、废气的治理投资，治理工业固体废物的投资占比非常低，仅占总工业污染治理投资的4%左右，如图5。尽管随着对固体废物污染环境认识的不断提高，有关固体废物污染治理投资额度也呈现了比重增加的趋势，但增加幅度不显著，今后我国还应加大工业固体废物治理设置投资力度，以满足我国日益增长的固体废物管理需求。
图5 2001-2011年度工业污染治理投资结构
1.7 工业固体废物的地域分布特点
我国行政区划根据地理区域分布大致可分为华北（北京、天津、河北、山西、内蒙古，）、东北（辽宁、吉林、黑龙江）、华东（福建、上海、江苏、浙江、安徽、山东、江西）、中南（湖南、河南、湖北、广东、广西、海南）、西南（贵州、云南、四川、重庆、西藏）、西北（甘肃、青海、新疆、陕西、宁夏）六大区域。2011年各区域的工业固体废物产生量和所占比例分别为：华东7省市为64156.61万吨，占19.9%；华北5省市为99146.33万吨，占30.7%；中南6省为44364.14万吨，占13.7%；西南5省为41218.58万吨，占12.8%；东北3省为39664.88万吨，占12.3%；西北5省为34221.8万吨，占10.6%。图6和图7是2011年和2009年我国工业固体废物产生量分布图。从图6中看出，工业固体废物产生量的区域分布特点基本上与全国的工业行业的地域分布相关，产生量较多的地区也是我国工业分布相对发达的地区，反之，工业相对薄弱的地区其工业固体废物的产生量也随之减少。另外对比图6和图7也可以看出，随着我国中西部地区对工业增长贡献率的不断上升，其工业固体废物的产生量也呈现不断增加的态势。
图6 2011年我国工业固体废物产生量分布图
图7 2009年我国工业固体废物产生量分布图
2 工业固体废物管理存在的问题
2.1 综合利用发展不平衡且总利用率低
综合利用率是实现工业固体废物资源化和减量化，解决环境污染及实现经济效益、环境效益和社会效益统一的最重要手段之一。目前工业固体废物的利用途径主要有行业内循环和行业间利用两种模式。其中行业间利用模式主要是以固体废物为载体，使一种行业的废物成为其他行业的原料，从而达到消纳固废的作用。但这种模式使得工业固体废物的综合利用多依赖于其他行业的发展。
“十一五”期间，在国家一系列鼓励资源综合利用政策引导下，我国工业固体废物综合利用率不断增长。但水平参差不齐，目前多集中在代替粘土和砂石作土建原材料等初级水平的综合利用，高附加值利用产品较少。且沿海和内陆地区在工业固体废物综合利用上差距很大，如上海、南京附近地区粉煤灰的利用率已超过100%，而内蒙古、山西、云南、贵州等内陆地区，大部分粉煤灰还被作为废弃物排放掉。
2.2 优惠政策尚未配套、落实到位
国家给予工业固体废物综合利用的优惠政策，主要体现在对符合《资源综合利用目录》规定要求的产品实行增值税减免或者免征，对利用工业固体废物企业实行所得税一定期限的减征或者免征。但目前还存在着优惠不足、配套不够，原则性多而操作性差等问题。对综合利用企业在从建设项目立项、信贷等多方面给予的政策优惠，在实践中这些政策也难以落实，保障不够，总体上使得工业固体废物综合利用内在动力不足。
2.3 政府行政管理与市场调节间的有效协调缺乏相应对策思路
现行工业固体废物综合利用工作中存在的最大问题是真正维系工业固体废物综合利用良性循环的机制并未有效建立，责任主体不明确，政府监管缺失、激励机制贫乏，法规滞后，以至于有些工业固体废物（如粉煤灰等）排放量逐年增加，排放者却追逐利用最大化、忽视社会效益，部分产品价格扭曲，导致利用市场的短期性，难以形成规模效应。需要政府采取法律等手段，通过宏观调控的方式，建立利用市场长效机制，规范利用市场秩序，补救利用市场不足，以避免利用市场机制可能出现的“失效”。
2.4 环境标准体系有待完善
我国工业固体废物的法规标准体系建设相对滞后。截至2011年10月底，我国共发布了与工业固体废物有关的环保标准37项，正在制定2项。其中85%的标准是固体废物鉴别方法标准及危险废物管理技术文件，一般工业固体废物的技术文件仅有6项，不仅数量少，而且从完整性看，许多领域还是空白。如我国对工业固体废物仍没有合理的排放标准，一方面是出于对工业固体废物污染重视不够，另一方面是制订工业固体废物排放标准难度较大。另外从标准的时效性来讲，这些标准普遍存在着更新慢的问题，一些规定已不能满足当前固体废物管理工作的需要。“十一五”期间，环保部发布了《国家环境技术管理体系建设规划》（环发[2007]150号），其中也明确指出：着力构建以污染防治技术政策、污染防治最佳可行技术导则和环境工程技术规范为核心内容的国家环境技术管理体系，实现从主要用行政手段保护环境到综合运用法律、经济、技术和必要的行政手段解决环境问题的历史性转变。因此亟需加强工业固体废物的环境管理标准体系建设，尤其是工业固体废物产生量大的行业，应重点加以监控。
2.5 管理职能机构的职权范围需要明确和有效协调
工业固体废物综合利用管理过程本身涉及的部门比较多，如财政、交通、建设、冶金、煤炭、电力工业等相关部门，由于管理的职能范围不是十分明确，因此国家的一些政策到了地方在执行上非常困难。例如税收减免的优惠政策，涉及到地方政府的财政收入。地方政府存在着限制、推诿、甚至禁止享受优惠政策的现象，更有甚者出现强迫迁出资源综合利用企业的现象。同时地方政策的制定在执行上也存在更大的难度，例如电力工业部门根据粉煤灰的综合利用制定了优惠政策，但财政部不予执行等。
2.6 科学研究需加大力度
目前我国对工业固体废物高技术利用研究大多还停留在试验阶段，应用研究、工艺研究、使用规范制定、成套技术装备开发等水平不高，因此导致技术和工艺的实用性和稳定性程度不高。综合利用产品开发投资大，销路不稳不顺，在技术准入、公众意识和市场接受方面存在落后、误解和困难，综合利用产业与各国民经济管理部门的关系有待完善。如对粉煤灰综合利用的研究，导致粉煤灰综合利用产品已达 200多种，但实际利用的仅有70多种。
另外，我国虽然已经建立起了一套环境管理体系，但大多数环境管理方法还是采用直接强制手段，环境管理部门相对经济部门的弱化，地方经济利益与环境利益相矛盾，征集考核机制存在缺陷，缺少资源开发与保护补偿体制等问题也一直困扰着我国环境管理的发展。因此，应大力开展有关环境管理的相关研究。
作者单位：中国环境科学研究院、环境保护部。
全文刊登于《环境工程》2013年S1期。
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