环保行业专题报告——美日环保产业拾遗

三、美国环保标准变迁沿革

环境治理并非一蹴而就的过程，环保标准也是在实践中一步步提高。美国环境空气质量标准的演变历程充分证明了这一点。

美国的《清洁空气法》要求环保署（EPA）为基准污染物制定国家环境空气质量标准（NAAQS）。《清洁空气法》里要求的标准分为两类：一级标准旨在保护公众健康，二级标准旨在促进公众福利。在EPA于1971 年首次发布的环境空气质量标准中，基准污染物包括一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、总悬浮颗粒物（TSP）、光化学氧化剂（以O3计）、碳氢化合物（HC）、二氧化硫（SO2），后来增加了铅（Pb）、颗粒物PM10和PM2.5，取消了TSP 和HC，并将光化学氧化剂指标调整为O3。目前美国环境空气质量标准中基准污染物项目分别是CO、NO2、O3、SO2、PM10、PM2.5和Pb七种。

自1971年首次制定标准至今，各项基准指标都进行了数次修订，浓度限值也在修订过程中发生了变化。

1、一氧化碳CO

美国在1971年首次制定了CO的标准，一级和二级标准都规定1小时平均浓度限值为35ppm，8小时平均浓度限值为9ppm。

1985年EPA对该标准进行了修订，取消了二级标准，一级标准不变。此后在1994和2011年的修订中，CO的标准都延续了1985年的规定。

2、二氧化氮NO2

1971年，NO2一级标准和二级标准均规定，年平均浓度限值为53ppb 。

在1985年和1996年的修订中，一级标准和二级标准均保持不变。虽然1977年《清洁空气法》修正案已明确要求EPA在1年内发布NO2的一级1-3小时平均浓度标准，但直到2010年EPA才规定NO2的1小时平均浓度限值为100ppb。

3、臭氧O3

1971年首次制定的标准污染物指标是光化学氧化剂(以O3计)，一级标准和二级标准规定的1小时平均浓度限值为0.08ppm。到1979年修订时，EPA将污染物指标名称直接调整为O3，1小时平均浓度限值调整为0.12ppm。

后来相关研究发现很多满足1小时平均浓度标准的地区，在O3暴露6-8小时后仍然会对健康状况造成影响，因此从1997 年起EPA开始采用8小时平均浓度限值的标准，为0.08ppm。在2008年和2015年的修订中标准变得更加严格，由0.08ppm调整到0.075ppm再到0.070ppm。

4、二氧化硫SO2

美国于1971年首次制定关于SO2的标准，并在1973年和2010年进行了两次修订。1971年和1973年一级24小时平均浓度限值为0.14ppm，一级年平均浓度限值为0.03ppm。到2010年，EPA取消了这两项标准，代之以1小时平均浓度限值75ppb。在修订过程中，二级3小时平均浓度限值一直保持0.5ppm不变。1971年首次规定了二级年平均浓度限值为0.02ppm，不过从1973年起被取消。

5、颗粒物PM10和PM2.5

1971年的颗粒物指标为TSP，在后续的修订中这一指标被PM10和PM2.5代替。由下图可以看出，1987年规定了PM10一级标准和二级标准的24小时平均浓度限值为150μg/m3，年平均浓度限值为50μg/m3。除二级年平均浓度限值在2006年取消外，其他标准在修订过程中都没有发生变化。

PM2.5的标准在修订过程中经历了明显的收紧。1997年PM2.5的一级24小时平均浓度限值为65µg/m3，在2006年调整为35µg/m3；一级年平均浓度限值为15µg/m3，而在2012年调整为12µg/m3。PM2.5的二级24小时平均浓度限值和也由1997年的65µg/m3调整为2006年的35µg/m3，二级年平均浓度限值则一直保持在15µg/m3不变。

6、铅Pb

1978年Pb的一级标准和二级标准仅规定了季平均浓度限值为1.5μg/m3，2008年将指标调整为Pb三个月滑动平均浓度限值，为0.15μg/m3。限值修订主要是由于采取了有效控制措施后，美国环境空气中Pb的浓度水平很快下降至标准以下，原有标准不再适用于实际情况。

由上述演变过程可以看出，美国的空气质量标准总体呈现出越来越严格的趋势。这种趋势和美国环保意识的增强有关，在几十年环境治理的历史中人们积累了充足的经验，环保意识不断深化，因此标准也越来越严格。科学研究和技术进步也是重要的影响因素，在研究过程中标准制定者逐步了解到某些指标和具体限值能否准确衡量环境状况对人体健康的影响，从而对考核指标进行调整；技术的进步使得环境监测的精度不断提高，也有利于标准的完善。此外，环境质量的改善也是导致环保标准收紧原因之一，环境状况的改善使得原先的标准体系逐渐不能满足现实情况的需要，为了适应新的环境状况，环保标准也逐渐变得更为严格。

四、美、日、中三国环保投资的国际比较

从国际环保产业发展经验来看：经济结构调整期是环保投入快速提升契机，而环保产业的快速发展、升级均在这一时期发生。

从20世纪60、70年代开始，在重大环境污染公害事件的压力下，发达国家各国环保局成立并开始采取强有力的法律，加大环保产业投资力度，通过强制的政策法规及有效的环境经济手段成功控制住了环境污染，大大改善了环境质量。

虽然环保投入的长期趋势是持续向上的，但在发展过程中，有投资初始启动、投资占比提高（力度加大）等不同的阶段。通过将日本和美国的污染治理投入占比、环保产业收入占比变化情况与该国经济发展过程进行比对，可以发现，环保投资的大幅增加及产业发展启动往往开始于经济危机、经济转型或结构调整期，在宏观经济向下调整的过程中，环保投资力度反而会加大，资金落实也均能得到保障。

总体来说，环保产业的投资力度与整体经济走势存在一定的逆向性，在经济调整过程中，环保投资力度更大，产业相对更受关注。

（1）日本：“第一次石油危机”、“泡沫经济崩溃”，两次经济低迷期环保大发展

日本环境保护走的是典型的先污染后治理之路，在骨痛病、水俣病、四日市哮喘病等严重环境污染事件发生后，日本开始关注环境问题。从20世纪50年代开始，日本重视污染控制的立法，并于60年代开始制定和实施污染物排放标准，随后日本政府陆续出台了一系列环保法律政策，推动了环保产业蓬勃发展。

Ø 从环保投入来看产业快速发展阶段：从1966年开始，日本政府的财政支出中开始有污水及固废污染治理支出的部分。1966-2003年间，日本污水固废等污染治理财政支出在总财政支出中占比逐渐增加，从1966年的0.58%最高上升至1993年的3.1%。

Ø 在1966-2003年中，有两大阶段是日本污染治理支出占比快速提升的时期：

一是1971-1979年，治污支出占总财政支出比重从0.76%提升至2.35%。这一时期，正是第一次石油危机爆发，日本经济深受打击，开始积极调整产业机构，淘汰高耗能企业，将资源从丧失竞争力的领域向未来具有成长潜力的领域转移，并加强节能环保技术研究，发展低耗能企业，使得日本从危机中率先走出。

二是1990-2001年，治污支出占总财政支出比重从1.38%提升至3.1%，之后虽有所回落，但仍保持在2%以上的较高水平。这一时期，正是日本“泡沫经济”崩溃，经济进入长达十余年的低迷期。这一时期被日本国民称为“失去的10年”，但节能环保产业在这一时期受益于产业结构升级调整，仍获得了大力发展。

（2）美国：70-90年代投资高增速后逐渐趋于稳定

美国环保产业的不同阶段也可以在环保投入的变化中得到体现。从20世纪70年代开始，美国的环保投入经历了快速的增长。1970年美国环保投入占GDP的比重仅有0.5%，但到1990年，仅仅二十年的时间里环保投入就大幅提升到2.15%。此后环保投入虽然增速放缓，但也一直维持在2%以上的水平。

五、美、日、中三国环保排放标准的国际比较

1、美日中污水排放标准比较

我国污水排放标准高于美国和日本，已达到国际化水平，但仍需提高技术、提高达标率。基于我国人口总量和密度远大于美日的现实情况，在同样浓度的标准设置下，我国污染物排放总量远大于美日，故从对环境的效果来推演，我国的标准设置须优越于美日，才有可能达到相同的环境治理效果，而我们国家的超净排放体系在各个子行业也正在趋势之中。

从污染物种类角度看，我国污水排放标准规定较美日更详尽。相比于美国主要对BOD5、TSS和pH三类指标的限值做出规定、日本对43项污染物排放浓度限值，我国共对68项污染物排放浓度做出限制，主要原因在于我国增加对镍、铍、银等金属及放射性排放的规定，对苯等各类化学物质的分类和规定更为细致。虽然日本污水排放标准规定的污染物种类较少，但其根据本国排放情况，限定西玛津、禾草丹、秋兰姆等物质的排放浓度，重视卤代烃类污染物的排放。因此，我国仍可借鉴日本污水排放标准，结合国内污水排放的污染物种类增加限定标准，并逐渐提高现有污染物排放的标准。

从污染物排放浓度限值角度看，我国同类标准比美国、日本更为严格。对比TBELs美国所有污水处理设施的排放标准、日本和中国的污水排放标准，主要对三类指标BOD5、TSS和Ph的限值进行比较，我国污水排放标准略高于美国、远高于日本。具体到各污染物排放限值上，我国对BOD、COD、苯酚、铜等11项污染物排放限值的规定比日本严格。但对个别污染物，我国仍需进一步提高排放浓度限制。例如我国未来可学习日本对金属镉的处理方法，降低污水中的镉含量，提高污水排放标准。

在严格的标准之下，我国污水处理厂的技术水平和达标情况却不如美国和日本。这折射出我国标准制定的不足。我国国家标准以全国污水处理厂为规定对象，对不同污水处理厂的运行情况、水体情况和不同地区的排放要求等差异性缺乏考虑。统一严格要求的做法导致污水处理厂成本增加、标准执行效果不理想。美国除制定统一的TBELs二级标准外，WQBELs标准保证了各地的灵活性，不同的污水处理厂面临的标准可能有所不同，但却能够满足其特定的环境保护需要。

2、美日中大气排放标准比较

在14年之前，我国大气排放标准明显落后于美国和日本，我国污染物排放标准在适用范围分类、考核指标和具体限值设置方面仍存在差距，14年之后电厂超净排放标准推出，较美日更为严格。

（1）中美燃煤电厂排放标准比较

美国的国家排放标准分为两部分，一是针对常规污染物排放的新源绩效标准（NSPS），二是针对危险空气污染物的国家危险空气污染物排放标准（NESHAP）。NSPS的污染物排放标准中应用最为广泛的是绩效限值，其中最主要的是用排放量/发电量（ng/J）的形式表示的基于产出的绩效限值。美国2011年以后新建、改建或重建的燃煤电厂排放的二氧化硫、氮氧化物、颗粒物的限值分别为140 ng/J、95 ng/J和12ng/J，脱硫效率应当高于97%。

美国基于产出的限值不仅考虑到环境污染问题，还考虑到减排措施的效益，能够鼓励电厂提高燃烧效率，具备更大的灵活性，在实际操作中有助于降低合规成本。美国的绩效限值采取的是滑动30日尺度的考核周期，能够对连续性的污染进行控制，也有利于提高监管效率。

我国采取的限制是简单的浓度限值形式，且没有确切的考核周期指标。在实际执行过程中常用的是1小时均值，和美国的绩效限值与长平均考核周期相比，我国还存在一定差距。

2014年开始，我国开始执行燃煤电厂超低排放标准，标准远远严于美国。“超低排放”指火电厂燃煤锅炉采用多种污染物高效协同脱除集成系统技术，使其大气污染物排放浓度基本符合燃气机组排放限值，即二氧化硫不超过35 mg/m³、氮氧化物不超过50 mg/m³、烟尘不超过5 mg/m³。与美国现行排放标准相比，超低排放标准对污染物的限制要远远严于美国标准。

（2）中美垃圾焚烧排放标准比较

整体来看，中国缺乏对不同规模垃圾焚烧设备的差异性规定。我国仅对生活垃圾焚烧的污染物排放标准作出规定，美国根据不同的垃圾焚烧设备出台不同的排放标准。执行标准的对象分为大型市政垃圾焚烧炉（大于250吨/日）、小型市政垃圾焚烧炉（35-250吨/日）、商业和工业固体废弃物焚烧炉以及其他类焚烧炉（包括小于35吨/日处理能力的生活垃圾焚烧炉和位于公共设施内的垃圾焚烧炉）。

中国垃圾焚烧排放标准对污染物类别规定全面。中国标准中主要包括颗粒物，氮氧化物，二氧化硫，二恶英类，一氧化碳等共9类污染物。美国标准缺乏对铊、锑、砷、铬、钴、铜、锰、镍等污染物的排放限制。

我国垃圾焚烧标准采用的基准含氧量高，排烟热损失高。在测量空气中垃圾焚烧污染物的浓度时，中国采用的基准含氧量为11%，美国的基准含氧量则为7%。通过把美国的标准限值换算到基准含氧量11%下的水平，对比中国与美国大型垃圾焚烧厂的标准。中国标准除对氮氧化物的排放标准比美国严格，其余标准均比美国宽松。特别是在重金属（镉、铊及其化合物，锑、砷、铅、铬、钴、铜、锰、镍及其化合物）的排放上，美国标准要比中国严格的多。

（3）中日环境空气质量标准比较

我国现行空气质量标准显著低于日本。从几项可比排放项目看，我国二氧化硫、二氧化氮、臭氧、悬浮颗粒物的一级排放浓度限值均高于日本，且前三项污染物排放浓度超过日本排放标准的4倍，仅一氧化碳排放标准略高于日本。除上述几项外，我国环境空气质量标准增加了对氮氧化物、铅、苯并芘排放的限制；日本则加强对三氯乙烯、四氯乙烯、二氯甲烷、二噁英排放浓度的限制。我国提升空气质量排放标准，既需要从数值上降低污染物排放浓度，也需要根据实际排放情况借鉴国外空气质量标准增加排放项目数量，降低各种污染物排放标准，全方位改善空气质量。

六、 小结

（1）美日两国在二十世纪70年代以前均经历了环境严重污染的阶段：上世纪六七十年代，日本国民经济进入高速增长期，工业迅速发展带来环境污染；至70年代日本垃圾问题已极其严重，垃圾产生量增长迅速且无法得到有效处理，全国各地出现各种严重的环境污染事件。同样，20世纪70年代以前，美国的环境污染情况也已经相当糟糕，并严重威胁到了公众安全。两个国家都是经历了长达30年的治理，环境质量才得到了逐步改善。

（2）殊途同归的美日环保之路，都经历了70-90年代的环保行业快速发展阶段：追溯两个国家的环保产业发展历程，可以发现，美国和日本的环保产业快速发展都是起始于20世纪70年代，两个国家都在70年代前的产业萌芽期后进入为期约30年的快速发展，与我国现阶段环保产业所处状态较为相似。

（3）美日两国环保政策与立法发展历程也极为相似：环保政策综合性法规出台也都起始于20世纪70年代，并在90年代将重点方向进行了进一步提升。与美日两国20世纪70年代的发展状况相似，我国目前也正处于环保政策法规的密集出台阶段，2015年出台新版《环境保护法》，随后也在不断修订《水污染防治法》、《大气污染防治法》和《固废污染防治法》等，并于2018年5月成立生态环境部。三个国家的环境立法过程也是殊途同归，美日两国的经验可以为我国所借鉴。

（4）美国环保标准变迁，环境治理并非一蹴而就，而是在实践中一步步得以完善：以美国的《清洁空气法》为例，自1971年首次制定标准至今，各项基准指标都进行了数次修订，浓度限值也在修订过程中发生了变化；梳理其标准的演变，可以发现环境治理是在实践中一步步得以完善的过程。

（5）从美日两国环保投资变化经验来看：经济结构调整期是环保投入快速提升契机，而环保产业的快速发展、升级均在这一时期发生。通过将日本和美国的污染治理投入占比、环保产业收入占比变化情况与该国经济发展过程进行比对，可以发现，环保投资的大幅增加及产业发展启动往往开始于经济危机、经济转型或结构调整期，在宏观经济向下调整的过程中，环保投资力度反而会加大，资金落实也均能得到保障。总体来说，环保产业的投资力度与整体经济走势存在一定的逆向性，在经济调整过程中，环保投资力度更大，产业相对更受关注。

（6）对比美日中污染物排放标准，我国部分污水和大气排放标准严于美日两国，技术水平和达标率有待进一步提高。我国污水排放标准高于美国和日本，已达到国际化水平，但仍需提高技术水平、提高达标率；2014年开始执行的燃煤电厂超低排放标准也严于美日两国。基于我国人口总量和密度远大于美日的现实情况，在同样浓度的标准设置下，我国污染物排放总量远大于美日，故从对环境的效果来推演，我国的标准设置须优越于美日，才有可能达到相同的环境治理效果。