中国工业系统各行业综合污染度评价方法与实例

摘要 中国的环境问题很大程度上与高强度和低效益的工业经济活动有关。降低工业系统污染程度无疑对我国建设资源节约型和环境友好型社会具有重要意义。对工业系统各行业污染度进行定量化的综合评价，得到单一化的污染度指数，可方便不同行业间清洁水平的比较，可为各地区工业布局和工业结构的调整提供理论依据。本文初步建立了中国工业系统污染度综合评价的方法，并对“十五”期间（2001-2005）我国重点调查的41个工业行业的综合污染度进行了评价，得到了各行业的综合污染度评价指数、排名及其变化情况。结果表明，“十五”期间，我国工业系统污染度总体上有较大幅度的降低，各行业污染度差别较大，有的行业污染度有大幅下降，有的行业还有所增加。本文的研究成果可为建设资源节约型和环境友好型社会提供重要理论支持。

关键词 工业经济系统；污染度；综合评价；中国

中图分类号 F401；X502 文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2008）06-0127-07

快速的工业化过程和粗放型的工业经济是造成我国生态环境问题的主要原因之一。工业系统污染度的降低，不但对我国建设资源节约型和环境友好型社会具有重要意义，而且对提高我国工业系统的综合竞争力，尤其是在应对国际绿色贸易壁垒方面具有重要意义。而对我国工业系统各行业污染度进行比较评价，不但可为进一步提高其环境效率提供理论依据，而且对各地区的产业布局和产业结构的调整等也具有重要指导意义。目前对我国工业系统各行业污染水平的评价大多还停留在单项指标的比较上，这种评价虽然可以了解每个行业在各单一指标上的优劣，但无法科学了解其整体水平，不能对该行业的总体环境形象做出科学评价，难以满足科学决策的需要。本文遵循科学性、可操作性和排他性等原则初步研究并建立了我国工业系统各行业污染度评价指标体系、评价标准、指标权重和综合方法，并以2001-2005年全国41个工业行业重点调查企业的相关统计数据进行了实例分析。

1 评价方法

1.1 评价指标体系

评价指标体系的建立考虑以下因素。

（1）各指标数据具有可获得性和权威性。如果指标数据难以获得，就会使评价方法的应用遇到较大的困难，难以推广应用，也较难保证评价结果的可检验性和可重复性。另外，指标数据如果不具有权威性，就很难保证评价结果的公信力。考虑到《中国环境年鉴》已从2001年起开始每年提供我国工业系统41个行业主要环境污染物产生和排放的相关数据，而这些数据具有权威性和连续性，所以本文评价指标的选择将以《中国环境年鉴》所列指标为基础进行选取［1］。

（2）各评价指标间具有排他性。各评价指标应从不同的方面表征评价对象的特征，这样得到的评价结果才能综合反映评价对象的真实情况。如果各指标间表达的信息具有重复性或交叉性，就会造成重复计算，使综合评价结果失真。比如COD和氨氮排入水体后，产生的环境问题是相似的，都是造成水体的富营养化，所以COD排放指标和氨氮排放指标之间就不具有排他性。对于这种情况，本文采用两者之间的共性作为评价指标，对COD和氨氮而言，选择的评价指标就是水体富营养化潜力量。同样，对于废水中排放的镉、汞、六价铬、铅等均产生水生生态毒性的污染物，则统一采用淡水水生生态毒性潜力作为评价指标。而各污染物对每一类指标的贡献则根据当量系数进行汇总［2,3］。

（3）不同评价对象结果之间具有可比性。总量指标常常与统计口径和企业规模有关，因此不能进行不同行业和不同年份之间的比较。而相对指标或强度指标则较少受上述因素的影响。为此本文采用万元产值的污染产生或排放量指标作为基础数据进行评价。

（4）各评价指标与评价目标之间具有直接相关性。一个行业的污染度大小不但与单位产值的污染物产生量有关，同时也与单位产值的污染物排放量有关。一般说来，由于各行业都不同程度的采取了一些污染治理措施，所以污染物排放量一般会小于污染物产生量。单位产值的污染物产生量表明该行业现有生产技术体系的污染水平，这里把用单位产值污染物产生量多少进行综合评价的污染度叫产生污染度(pollution degree related to pollutant generated, PDRPG)；而单位产值污染物排放量表明该行业当年实际对环境的污染水平，这里把用单位产值污染物排放量多少进行综合评价的污染度叫排放污染度(pollution degree related to pollutant discharged, PDRPD)。产生污染度越大，表明该行业生产技术水平越低；排放污染度越大，表明该行业污染治理水平越低。产生污染度与排放污染度间差值越大，一般表明污染治理力度越大。

根据上述考虑因素，特建立中国工业行业污染度综合评价指标体系如表1。

1.2 指标的正规化

正规化的目的在于消除各指标量纲和级数的差异，使各指标在相对大小方面具有一定的可比性。正规化的方法有许多，如初始化、极差化等［4］。为了解各指标的动态变化，并考虑到所有指标对污染度大小贡献而言均为正极性，这里采用全国2001年（从该年开始，纳入中国环境年鉴统计的工业行业由2000年前的20个增加到41，且为“十五”开局年） 工业系统重点企业万元产值污染产生量各指标值作为基准值，然后去除以评价年的各指标数据来进行正规化。这样既能实现正规化，又可知道各指标相对于2001年（基准年）的变化情况。正规化结果小于1，说明好于2001年工业系统平均水平，大于1，说明比2001年更差。

1.3 权重值的确定

为将正规化后的各单项指标综合成一个单一的指标，需要确定各单项指标相对于评价目标的重要性，即确定权重。权重的确定方法有很多，如德尔菲法(Delph)、层次分析法（AHP）、主成分分析法（CPA）、目标距离法（DTT）以及其他统计学方法等［5］。

考虑到这里评价的最终目的是为国家资源和环境保护目标的实现提供依据，同时考虑到评价结果应具有可重

复性和权威性，这里各单项指标权重的确定采用目标距离法，即用现状值/规划目标值得到该指标的权重。考虑到国家有关“十一五”的相关规划中对许多资源消耗和环境排放要求都提出了许多目标值，所以这里现状值和目标值分别采用2005年和2010年数据。2010年后现状值和目标值又可根据国家新的相关规划作调整，以体现评价结果的时效性、科学性和实用性。各单项指标的目标值以《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中的值为准，其中没有的以《国家“十一五"环境保护规划》中的目标值为准。

为使评价结果更具可比性，这里在得到各指标的目标距离后再进行归一化，以求得各指标的权重值。

1.3.1 各指标目标距离

（1）万元产值富营养化排放潜力目标距离。《国家“十一五”环境保护规划》要求到2010年，全国化学耗氧量在2005年水平上削减5%，氨氮排放量削减3%。另据2005中国环境状况公报，2005年全国COD排放量为1 414.2万t，氨氮为149.8万t。据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》，2005年全国GDP为18.2亿元，2010年规划值为26.1亿元（可比价），所以该指标目标距离=2005年全国万元GDP排放的COD和氨氮产生富营养化潜力/2010年全国万元GDP排放COD和氨氮产生富营养化潜力规划值=［(1 414.2×0.022+149.8×0.35)/18.2 ］/［(1 414.2×0.022×0.95+149.8×0.35×0.97)/26.1］=1.49

（2）万元产值酸化排放潜力目标距离。据《国家“十一五”环境保护规划》，要求到2010年，废气中二氧化硫排放量控制在2005年水平。因此，单位酸化潜力指标的权重=(1/18.2）/（1/26.1）=1.43

(3) 其他指标目标距离。其他指标在国家有关规划中虽然都没有设定具体的削减目标，但在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中提出，到2010年，主要污染物排放总量要减少10%，表1中其余指标涉及到的污染物都应算作是主要污染物，所以，其总量削减目标也可按10%计算，这样，上述各指标的目标距离应为： (1/18.2）/（0.9/26.1）=1.59

1.3.2 权重值的确定

将各指标目标距离进行归一化， 得到各指标的相对重要程度，即权重值。具体计算公式为：

Wi=DTCi/∑ni=1DTCi（1）

式中：Wi为i指标的权重值，DTCi为i指标的目标距离，i为指标个数。

这样，万元产值富营养化排放潜力权重为：1.49/（1.49+1.43+1.59×7）=0.106，以此类推，万元产值酸化排放潜力权重为0.102，其余指标均为0.113。为使结果更具可比性，万元产值污染物产生量指标采用与排放量指标相同的权重。

1.4 综合结果计算

将正规化后的各单项指标值乘以各自的权重系数，然后再求和：

Sj=∑nj=1Xij Wi(2)

式中：i为纳入评价的第i项指标；j为纳入评价第j行业；Xij 为第j行业第i个指标正规化结果；Sj为第j行业污染度综合评价得分；Wi为指标i的权重系数。

2 实例分析

以《中国环境年鉴》（2002-2006）中全国重点调查工业行业环境统计数据作为原始数据，并以2001年数据为基准年，按上述方法计算得到2001-2005 年全国重点调查工业行业产生污染度和排放污染度指数。

2.1 产生污染度

（1）整个工业系统产生污染度在2001-2005年间呈逐年下降趋势（见表2），表明工业系统从整体上讲生产效率逐年提高，清洁生产水平有所改善。2005年污染度为基准年（2001）的66.5%，年均下降8.4%。

（2）从2005年不同行业产生污染度水平看（见表2），各行业差别较大，其中污染度指数最大的前十个行业分别为：有色金属矿采选业、燃气生产和供应业、非金属矿采选业、火力发电业、电力、热力的生产和供应业、黑色金属矿采选业、水的生产和供应业、化学原料及化学制品制造业、以及黑色金属冶炼及压延加工业等，其污染度指数分别为5.663、5.254、4.157、3.595、3.339、2.089、2.016、1.266、0.938和0.931。产生污染度最小的前10个行业分别为烟草制品业、电气机械及器材制造业、塑料制品业、仪器仪表及文化、交通运输设备制造业、废弃资源和废旧材料回收加工业、通信设备、计算机及其他电子设备制造业、工艺品及其他制造业、以及文教体育用品制造业，污染度指数分别为0.011、0.027、0.029、0.037、0.039、0.04、0.04、0.043、0.054、和0.062。产生污染度指数最大值是最小值的515倍，相差极为悬殊。

（3）从近几年变化看，不同行业变化程度各异，有的行业污染度有较大幅度的下降，有的不降反升，应引起高度重视。与基准年（2001）相比，2005年污染度有不同程度下降的行业有31个，其中大幅度下降的行业有烟草制品业、水泥制造业、非金属矿物制品业、塑料制品业、电气机械及器材制造业、金属制品业、木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业以及交通运输设备制造业等，下降幅度分别高达93.1%、90.1%、89.3%、87.1%、 85.7%、84.8%、81.4%和76.9%。说明这些行业这几年技术进步较快，经济效率和清洁生产水平有较大幅度提高。污染程度不同程度增加的行业有11个，其中大幅度增加的行业有非金属矿采选业、水的生产和供应业、印刷业和记录媒介的复制业、纺织服装、鞋、帽制造业等，污染度增加幅度分别达到222.7%、187.6%、129.2%和93.5%（见表2）。

2.2 排放污染度

（1）2001-2005年整个工业系统排放污染度指数分别为0.133、0.113、0.100、0.089和0.090，远远低于同年的产生污染度水平，说明我国工业系统实施多年的污染治理措施在降低整个系统的污染度方面发挥了巨大的作用。从5年变化情况看，总体呈逐年降低趋势，但降低幅度逐渐趋缓，说明未来要想靠污染治理措施来大幅度降低我国工业系统排放污染度将变得更加困难（见表3）。

（2）从2005年不同行业排放污染度水平看，各行业间也有较大差别，其中排放 污染度指数最大的前十个行业分别为：燃气生产和供应业、火力发电业、电力、热力的生产和供应业、造纸及纸制品业、水的生产和供应业、水泥制造业、化学原料及化学制品制造业、非金属矿采选业、非金属矿物制品业以及农副食品加工业等，其污染度指数分别为1.837、0.618、0.581、0.312、0.296、0.182、0.173、0.169、0.143和0.118。

排放污染度最小的前10个行业分别为烟草制品业、仪器仪表及文化、办公用机械制造业、通信设备、计算机及其他电子设备制造业、金属制品业、电气机械及器材制造业、交通运输设备制造业、废弃资源和废旧材料回收加工业、塑料制品业、文教体育用品制造业和家具制造业等，污染度指数分别为0.003、0.004、0.004、0.005、0.006、0.006、0.007、0.009、0.009和0.012。最大值是最小值的612倍，可见不同的行业，在排放污染度方面的差距也是巨大的。这种差异与各行业自身的特点有关，同时也与其污染治理水平直接相关。

(3)从近几年变化看（见表3），不同行业排放污染度变化呈现不同特点，与基准年（2001）相比，2005年排放污染度有不同程度下降的行业有30个，其中大幅度下降的行业有家具制造业、烟草制品业、金属制品业、文教体育用品制造业、石油加工、炼焦及核燃料加工业、黑色金属冶炼及压延加工业、通信设备、计算机及其他电子设备制造业、黑色金属矿采选业等，下降幅度分别高达97.8%、92.3%、83.3%、83.0%、70.5%、69.0%、66.7%和66.3%。排放污染度有不同程度增加的行业有12个，其中大幅度增加的行业有燃气生产和供应业、造纸及纸制品业、印刷业和记录媒介的复制、皮革、毛皮、羽毛(绒)及其制品业、纺织业、其他采矿业、饮料制造业和化学纤维制造业等，污染度增加幅度分别达到331.2%、178.6%、86.7%、71.1%、54.8%、39.6%、32.7%和32.6%。

（4）从排放污染度和产生污染度之间大小比较看（见表4），各行业实际排放的污染度都比产生的污染度有较大幅度的降低，最大降幅高达98.0%，最小降幅也近51.8%，说明近些年来各行业的污染治理措施在减少污染物排放方面起了巨大作用。从行业比较看，有色金属矿采选业、黑色金属矿采选业、非金属矿采选业、家具制造业、黑色金属冶炼及压延加工业、金属制品业等行业污染治理力度最大，排放污染度比产生污染度降幅都在93%以上。而治污力度最小的农副食品加工业、木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业、纺织服装、鞋、帽制造业以及燃气生产和供应业等行业的降幅则在65%以下。

3 结 论

(1)2001-2005年我国工业系统总的产生污染度和排放污染度均呈逐年下降的趋势，表明我国近几年工业系统总体上在向环境友好型迈进。

（2）各行业产生污染度指数相差悬殊，各地区应根据各自的特点，大力发展那些污染度小的产业，逐步淘汰那些污染度大，经济效益不高的行业。

（3）各行业排放污染度均比产生污染度有较大幅度的下降，表明我国现有的环境污染治理措施对缓解工业系统的环境污染方面发挥着重要作用。

（4）无论是产生污染度还是排放污染度，都还有不少行业在继续增加，下一步应狠抓这些行业中的清洁生产管理，同时加大治污力度。

（5）本文所建立的评价方法不但指标简单、原始数据易得，具有权威性，而且 尽量消除了各指标间信息的重复性，使评价结果更为客观。指标权重值根据未来国家资源和环境保护目标来确定，具有更强的实用性、结果的可重复性和权威性。另外，权重值可随不同时期国家资源和环境保护目标的不同而调整，可以满足不同时期的评价需要，体现各资源环境问题在不同发展时期重要性的差异。 评价中正规化基准值也可根据评价年份的不同而适时调整，可以满足不同时期的评价需要。

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Comprehensive Pollution Degree（PD） Assessment Method and

Case Study on China Industrial Economic Systems (CIES)*

WANG Shoubing BAI Hongxia WANG Xiangrong FAN Zhengqiu

(Department of Environmental Science and Engineering, Fudan University, Shanghai 200433, China)

Abstract The ecological and environmental problems in China mainly resulted from its high intensity and low efficient industrial economic activities. Reducing the PD of CIES will make important significance for constructing resource saving and environmental friendly society in China. The comprehensive and quantitative assessment about PD of main industries, with a single PD index, can make it easier for comparing the PD among industries, and provide the scientific basis for increasing their ecological efficiency and optimize their spatial distribution and CIES structure. The comprehensive assessment method to the PD of CIES is proposed here. The case studies of 41 industries of CIES in 2001-2005 are also accomplishe d. The PD assessment scores, their sequences and changes are gained. The results show that the PD of CIES as a whole has been decreased dramatically in 2001-2005, but there are remarkable difference among industries. Some industries has been decreased, while some increased.

Keywords industrial economic systems; pollution degree; comprehensive assessment; China.