结构减排、 工程减排、 监督管理减排是我国实现污染物减排的三项主要措施. 结构减排是通过调整经济结构、 产业结构和生产结构来实现污染物减排，主要包括抑制高耗能、 高排放行业过快增长，加快淘汰落后生产能力，推动传统产业的技术改造等手段.

结构减排已经被证明是我国实现“十一五”环境保护目标的有效手段^[1]. 2007年，全国化学需氧量(COD)和二氧化硫(SO₂)排放总量分别下降3.14%和4.66%，其中淘汰落后产能对COD和SO₂减排的贡献率分别约为25%和30%^[2]. 2008年和2009年的《中国环境状况公报》指出，通过淘汰关停落后产能，全国新增COD减排量分别为34万t和26.3万t，SO₂减排量分别为81万t和84.2万t^[3]. 2011年，工业和信息化部又下达了“十二五”期间工业领域19个重点行业淘汰落后产能目标任务，淘汰落后产能被提到更重要的日程上，成为实现“十二五”环境目标的重要举措.

海南省作为我国第一个生态示范省，多年来生态环境质量持续保持全国领先水平，优良的生态环境成为海南的金字招牌. 2009年12月出台的《国务院关于推进海南国际旅游岛建设发展的若干意见》从战略定位上提出把海南建设成为“全国生态文明建设示范区”，为全国生态文明建设当范例，谱写美丽中国海南篇章. 但海南省经济增长方式还较粗放，污染物减排压力较大. 因此，以淘汰落后产能为手段的结构减排是海南省推进产业结构升级、 提高经济增长质量和效益的重要举措，是完成国家下达的节能减排任务的有效手段，是实现建成“全国生态文明建设示范区”的必然选择.

海南省在“十一五”和“十二五”期间，不仅完成了国家下达的淘汰落后产能任务，还结合实际，主动增加了造纸和实心黏土砖行业的淘汰任务，淘汰落后产能所带来的减排效应较为突出. 而准确、 全面地评价关闭落后产能所产生的环境效应可以帮助人们认识政策的积极效应，同时可以为今后政府制定政策、 企业更好地执行政策提供有力的支撑. 目前评估该项政策所产生的环境效应时未将减排的新型污染物纳入评价指标体系，而低估了政策的效益，因此，全面综合地评价该政策产生的环境效应，核算其对多种污染物协同减排效应是本文的主要内容.

国际组织和学者对“协同效应”的研究与评价主要集中在分析地区采取减少大气污染物(如COD、 SO₂、 NO_x)和温室气体排放的一系列政策措施所产生的所有正效益^[4~6]. “中日污染减排与协同效应研究示范项目”就四川省攀枝花市和湖南省湘潭市开展“十一五”大气污染物总量减排措施对温气体减排的协同效应做了定量评价^[7]. 而对环境政策措施产生的常规大气污染物和新型污染物协同控制效应进行的研究较少. 因此，本研究采用排放系数法对海南省“十一五”和“十二五”期间淘汰产能政策协同减排的NO_x、 二噁英类持久性有机物染物和重金属汞进行估算. NO_x是“十二五”国家污染物总量控制指标之一，且为新增指标，其排放量的控制对完成“十二五”减排任务具有重要意义； 二噁英类持久性有机污染物的控制和削减是我国履行《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》的难点和重点^[8]； 汞在《重金属污染综合防治“十二五”规划》中被列为重点防控的重金属污染物. 因此，选取上述3类典型污染物估算淘汰落后产能带来的污染物减排协同效应具有重要意义.

1 海南省淘汰落后产能情况

根据海南省工业和信息化厅提供的数据资料显示，海南省在“十一五”期间和“十二五”期间淘汰落后产能情况见表 1.

从淘汰落后产能的行业看，落后产能主要集中在水泥行业. 水泥产业是海南省重要的工业支柱产业，产业关联度高，产品覆盖面广，对促进全省经济增长有举足轻重的作用，但装备水平还比较低，对生态环境造成的压力较其它工业行业突出. “十一五”期间累计淘汰水泥产能329.8万t，“十二五”2011~2013年共淘汰水泥产能(熟料及磨机)314.0万t. 而据海南省统计数据显示，2012年海南省规模以上的水泥企业的水泥产量是1 672万t. 可见，从2006年开始到目前，海南省淘汰落后水泥的累计产能约占到2012年规模以上企业水泥产量的40%. 到2013年年底，海南省新型干法窑水泥熟料比重达到了100%，落后产能已经全部淘汰. 此外，实心黏土砖企业是关停落后产能较为突出的行业，在此期间海南省制定发布了《海南省人民政府办公厅关于淘汰实心黏土砖规范新型墙体材料行业发展的通知》(琼府办〔2010〕159号)，2010年和2011年分别有199家和66家实心黏土砖生产企业列入了海南省淘汰落后产能责任企业名单，累计淘汰实心黏土砖产能约10亿块.

从淘汰企业的生产线设备来看，水泥企业淘汰的基本是小型机立窑生产线，平均产能15.6万 t ·a^-1； 炼铁企业淘汰的生产线是两座50 m³高炉； 炼钢企业淘汰的生产线主要是进行废钢冶炼产能小于10万 t ·a^-1的中频感应电炉； 造纸企业淘汰的均是产能小于1万 t ·a^-1的造纸机及制浆设备，其中以幅宽1 575 mm和1 600 mm造纸机为主； 实心黏土砖生产均是就地取材，通过毁损林地、 耕地在未采取环保措施的简陋窑内进行烧制，能耗高、 污染相当严重.

从淘汰落后时段来看，淘汰落后产能主要集中在2010~2012年，相关政策也是在这一时期集中颁布. 为贯彻落实《国务院关于进一步加强淘汰落后产能工作的通知》(国发〔2010〕7号)精神，海南省政府2010年制定出台了 《海南省人民政府关于进一步加强淘汰落后产能工作的通知》(琼府〔2010〕44号)，进一步明确了海南省淘汰落后产能目标、 工作保障措施、 约束和激励机制. 此外，海南省物价局、 省工业和信息化厅发布《关于扩大差别电价政策实施范围的通知》(琼价价管〔2010〕380号)，对落后产能实施差别电价，在现行目录电价基础上淘汰类每千瓦时加价0.80元； 海南省财政厅、 省工业和信息化厅、 省发改委发布了《海南省淘汰落后产能资金管理办法》(琼财建〔2011〕2273号)，制定了淘汰落后产能奖励办法. 海南省工业和信息化厅从2010年起，每年分批公布淘汰落后产能企业名单. 淘汰落后产能作为海南省“十二五”节能减排调整优化产业结构的重要手段，在《海南省“十二五”主要污染物总量减排工作方案》(琼府办〔2011〕232号)和《海南省“十二五”节能减排总体实施方案》(琼府〔2012〕25号)中均确定了淘汰落后产能的工作任务.

截至目前，列入国家淘汰计划的高能耗高污染落后工业企业的淘汰任务海南省已基本完成. 根据《海南省2014~2015年节能减排低碳发展行动方案》(琼府办〔2014〕161号)，海南省“十二五”收官之年在结构减排方面的主要任务是严禁增加过剩产能，加快发展低能耗低排放产业，调整优化能源消费结构. 对于落后产能主要是坚决查处已经淘汰的落后产能死灰复燃，完成落后电机、 锅炉等重点设备淘汰任务.

2 协同减排效应评价方法

本研究采用排放系数法对污染物协同减排效应进行估算. 根据关停企业的产能及污染物排放因子，估算了海南省“十一五”和“十二五”期间关停落后产能减排的NO_x、 二噁英类污染物和重金属汞，并详细论述了该政策对海南省此类污染物减排的贡献及对全国评估淘汰落后产能污染物协同减排的意义.

排放因子的选取对评价结果产生较大影响. 因子的选取主要根据关停企业的规模、 生产设备类型来选择，其次以该行业污染物排放估算中使用较普遍的因子为计算依据，下文对因子的选取做了阐述.

2.1 NO_x排放因子的选择

国家对NO_x总量减排核算制定了核算细则，并针对不同行业、 不同工艺提出了建议性排放系数以支撑核算. 因此，在对NO_x削减进行估算时，本研究为了方便将削减量和地区NO_x排放量进行比较来说明政策效应，选用的是国家NO_x排放核算时采用的因子，以《第一次全国污染源普查工业污染源产排污系数手册(2010修订)》中提出的排放因子为主. 表 2列出了不同行业生产过程排放系数的选取情况. 需要说明的是，表 2的因子仅反映工业生产过程中NO_x削减量. 而与之配套的锅炉设备，由于锅炉的类型、 燃烧方式等没有公布的资料，因此没有核算该部分减排的污染物.

2.2 二噁英类排放因子的选择

在估算淘汰落后产能削减的二噁英类排放时，主要采用的是联合国环境规划署(UNEP)发布的《二 英和呋喃排放识别和量化标准工具包2版》^[12](UNEP二噁英类《工具包》)和全国持久性有机污染物统计年报制度中提到的二噁英类排放因子相结合的方法. 如果两者差别较大，就采用已发表的学术期刊中相似生产线所测数据. 对于实心砖、 炼铁、 炼钢和制浆造纸企业，UNEP二噁英类《工具包》所给的排放因子和我国在进行二噁英类年报统计制度选用的排放因子一致.

而水泥行业，我国目前主要对大型干法水泥生产线二噁英类排放进行了报道^[13]，针对小型机立窑水泥生产线二噁英类排放的报道较少. UNEP二噁英类《工具包》建议水泥立窑生产二噁英类向大气的排放因子是5.0 μg ·t^-1，我国在进行年报统计制度选用的普通立窑和机械立窑二噁英类向大气的排放因子是0.6 μg ·t^-1. 2011年美国劳伦斯伯克利国家实验室发布的报告中，报道了其在山东一家水泥企业的立窑生产线检测的烟气中二噁英类排放数值为0.518 ng ·m^-3[14]，年产小于10万t的立窑工艺中水泥熟料煅烧过程排放的烟气量约为3 275 m³ ·t^-1[15]，0.518 ng ·m^-3的排放浓度折算成排放因子约为1.7 μg ·t^-1. 本课题组2010年发表文章对全国淘汰落后水泥产能二噁英类减排估算时采用的是5.0 μg ·t^-1的排放因子^[16]，由于文献^[14]实测数据的报道，课题组2015年发表的文章对全国2006~2013年淘汰落后水泥产能二噁英类减排效应分析时采用的是1.7 μg ·t^-1的排放因子^[17]. 本研究在估算水泥企业的减排量时依然选取1.7 μg ·t^-1进行估算. 水泥、 实心砖、 炼铁和炼钢企业，由于二噁英类的排放介质主要是废气，因此这四类企业是计算为向大气的减排. 制浆造纸行业的排放介质主要是废水，因此制浆造纸企业是计算为向水体的减排. 表 3列出了估算二噁英类削减量时，不同行业排放因子的选取情况和针对的生产线.

2.3 重金属汞排放因子的选择

大气汞主要有3种形态： 气态元素汞(GEM或Hg⁰)、 气态二价汞(RGM或Hg²⁺)和颗粒态汞(TPM或Hg_p). 其中，GEM和RGM合称为气态总汞(TGM). 此处在计算大气汞排放削减时采纳的是总排放因子. 排放因子选用该行业排放估算中普遍使用较多的排放因子为依据. 水泥行业，针对立窑生产线汞排放的实测数据较少，更多实测数据主要是围绕新型干法水泥窑展开^{[18, 19]}. 张乐^[20]测试显示立窑加湿式洗涤除尘器水泥生产线汞排放因子是140 489.8 μg ·t^-1，而立窑加布袋除尘器水泥生产线汞排放因子是6 915.3 μg ·t^-1. 王书肖等^[21]对我国非燃煤大气汞排放量估算时，对全国水泥工业大气汞排放量估算采用的是0.040 g ·t^-1(剔除了燃煤排放汞)的排放因子. AMAP/UNEP^[22]在估算我国水泥大气汞排放时采用的是0.087 g ·t^-1的排放因子. 本研究为和文献^[21]的数据比较来说明淘汰落后产能对减少地区大气汞排放的影响，选用文献^[21]提到的排放因子0.040 g ·t^-1计算水泥生产过程汞的减排量. 我国在计算水泥行业大气汞时排放因子的选取比发达国家要低，如德国、 日本和美国分别是0.273、 0.074和0.146 g ·t^-1，这可能的原因是我国原料石灰石汞的含量虽然存在部分地区偏高，但是因为大部分地区的石灰石汞含量很低，使得我国石灰石汞含量的平均值要偏低^[19].

文献^[21~23]在估算非燃煤大气汞排放量时针对钢铁冶炼统一选取0.04 g ·t^-1排放因子，本研究也选用了该排放因子. 针对砖窑企业，国内没有相应的测试数据，UNEP发布的《汞排放识别和量化工具包》中也没有为该类别建立默认排放因子，Tikul等^[24]对泰国月生产能力为2 900 m²的中型瓷砖企业的瓷砖生产过程大气污染物排放进行测试，数据显示大气汞排放为0.032 3 g ·t^-1. 尽管我国实心黏土砖生产工艺落后，污染治理投入很少，砖瓦窑炉烟气一般均未进行治理，但由于汞排放因子的缺乏，此处选用Tikul等^[24]所测数据0.03 g ·t^-1估算实心黏土砖企业大气汞削减量. 造纸企业尽管由于锅炉燃煤也会造成大气汞的排放，但由于不是重点排放源，因此不计算该行业的削减量.

3 淘汰落后产能污染物协同减排效应 3.1 NO_x排放削减估算及影响

随着经济的快速发展和能源消费的增加，我国NO_x的排放量在2000~2010 年显著上升，排放量由2000 年的1 181万t上升到2010 年的2 433万t^[25]. “十一五”期间NO_x排放的快速增长部分抵消了我国在SO₂减排方面所付出的巨大努力^[26]. 因此，“十二五”期间国家将NO_x纳入总量减排指标体系，制定区域和重点城市NO_x污染总量控制目标. NO_x的排放在此期间得到了控制，2014年全国NO_x排放总量为2 078万t，较2010年下降8.6%^[27]. 尽管NO_x的排放量有所控制，但排放量仍远高于环境容量，目前全国的排放超过环境容量81%^[28].

根据表 2所选排放因子和淘汰企业的落后产能，2006~2013年海南省关停落后产能带来的各年新增NO_x削减量见表 4，共累计新增NO_x削减量2 826.0 t. 文献^[29]显示，海南省工业NO_x排放为66 830.52 t，其中电力生产和水泥生产排放最多，分别占到46.6%和37.4%. 从数值上可以看出淘汰落后产能对降低海南省NO_x排放的作用不是很显著、 贡献相对较低. 这主要是由于淘汰产能涉及量最高的水泥行业中，淘汰的立窑生产系统的NO_x排放要明显低于新型干法水泥生产系统的排放^{[9, 30]}. 文献^[9]建议新型干法水泥窑选取的NO_x排放因子(以熟料计)是1.584kg ·t^-1和1.746 kg ·t^-1，而立窑仅为0.243 kg ·t^-1. Hua等^[31]研究1980~2012 年水泥行业大气污染物排放变化趋势显示由于新型干法水泥比重的上升，在2000年以后我国水泥行业每年氮氧化物排放增长显著上升，而同时期的其它常规污染物如SO₂和PM_2.5都呈现降低态势. Zhang等^[32]在对1995~2004 年NO_x进行估算时，水泥行业NO_x排放强度取值(以燃煤计)由1995 年4.6g ·kg^-1提到高2004年的7.4g ·kg^-1，而同期的其它行业如电力、 交通的排放强度均是下降的趋势. 因此，和淘汰落后立窑生产线相比对产能较大的新型干法水泥窑生产线进行NO_x工程减排将会使水泥行业NO_x削减更为显著. 据报道，2014年海南省昌江县的3家大型水泥企业共9条生产线全部完成脱硝工程建设，综合脱硝效率达到40%以上，每年可实现NO_x减排量最高为9 000 t^[33]. 可见，海南省今后工业NO_x减排的重点应该是针对工业排放源实施降氮脱硝治理工程.

3.2 二噁英类排放削减估算及影响

郑明辉等^[34]估算我国2004年二噁英类的排放总量(以I-TEQ计)为10.2 kg，排放源主要集中在废弃物焚烧、 钢铁生产、 有色金属冶炼、 发电和供热和含氯化学品的生产和使用方面. 任志远^[35]对97个编制了二噁英类排放清单的国家排放量进行比较研究得出我国是排放量最大的国家. 海南省为有效开展持久性有机污染物污染防治工作，根据环境保护部《关于开展省级POPs“十二五”污染防治规划编制工作的通知》(环办〔2009〕84号)的要求，编制了《海南省持久性有机物染物(POPs)“十二五”污染防治规划》，其中针对二噁英类的减排和控制是规划的重要组成部分. 在规划中着重强调了通过产业结构调整，淘汰落后产能减少二噁英类的排放. 根据文献^[36]，海南省共有二噁英类排放企业31家，涉及7类排放源. 2008年海南省二噁英类总排放量为4 366.89 mg (以TEQ计，下同)，各类排放源按二噁英类排放量从大到小排列分别为废弃物焚烧、 水泥生产、 制浆造纸、 铁矿石烧结、 遗体火化、 炼钢生产和铸铁生产.

根据表 3所选排放因子和淘汰企业的落后产能，2006~2013年海南省关停落后产能带来的各年新增二噁英类削减量见表 5，累计使二噁英类年排放量向大气减少约10 111.5 mg，向水体减少约351.0 mg，共计10 462.5 mg. 累计减排量约是2008年海南省二噁英类总排放量(4 366.89 mg)的2.4倍，关停落后产能对海南省二噁英类排放削减影响较为显著. 关停企业生产技术落后，环境污染控制设施非常差，UNEP二噁英类《工具包》中提供的排放因子显示，技术落后的生产企业的排污系数要比同样产能先进生产线的企业排污系数高达百倍左右. 因此，如水泥立窑生产企业，尽管关停产能占行业产能比重小，但其排放系数较新型干法水泥高很多，对行业和地区减少二噁英类排放均可起到重要作用.

3.3 重金属汞排放削减估算及影响

全球人为源无意大气汞排放主要来自化石燃料燃烧、 有色金属冶炼、 钢铁冶炼、 水泥制造和石油精炼，我国大气汞排放量约占世界30%左右^[37]. 2010年我国人为源大气汞排放量估算约为538 t，最主要的四大排放源是燃煤工业锅炉、 燃煤电厂、 有色金属冶炼和水泥生产^[38]. 我国的重金属污染防治处于起步阶段，2011年国务院批复了《重金属污染综合防治“十二”规划》，成为我国第一个“十二五”专项规划，包括汞在内的5种重金属成为此期间重点防控的对象，淘汰落后产能转变发展方式成为实现规划目标的主要手段. 2013年1月国家环境保护部印发了《汞污染防治技术政策》(征求意见稿). 2013年10月10日包括我国在内的87个国家和地区签署了旨在控制和减少全球汞排放的《水俣公约》. 海南省自2012年以来每年均印发重金属污染综合防治实施方案，安排部署重金属污染防治工作.

根据所选排放因子和淘汰企业的落后产能，2006~2013年海南省关停落后产能带来的各年大气汞削减量见表 6，累计使大气汞年排放量减少约280.8 kg. 海南省工业污染源较少，大气汞排放量较低. 蒋靖坤等^[39]估算我国2000年各省燃煤大气汞排放和王书肖等^[21]估算我国2003年非燃煤大气汞排放量的数据显示，海南省均是大气汞排放量最低的省份之一，非燃煤大气汞排放量为0.23 t. 淘汰落后产能大气汞累计年削减量和海南省2003 年非燃煤大气汞年排放量相比，达到其1.2倍，削减效应较显著.

由于本研究选取的水泥行业大气汞排放因子较保守，而水泥行业淘汰任务重，排放因子选取的差别对减排量的估算产生的影响较大. 此处试采用AMAP/UNEP估算中国水泥汞排放时选用的排放因子0.087 g ·t^-1计算^[22]，2006~2013年海南省关停落后产能，累计使大气汞年排放减少量将提高为476.2 kg.

Zhang等^[38]最近更新了我国大气汞排放清单，据2010年的排放数据显示，海南和西藏是我国人为源大气汞排放最少的两个省份. 雷育涛等^[40]曾对海南五指山大气TGM进行了连续1 a的观测，五指山的TGM含量与全球大气汞背景值相当，但TGM具有明显的季节性特征，高含量TGM明显是受大气汞的长距离迁移影响，广东地区方向气团贡献最大. Tseng等^[41]对南海GEM的观测发现汞在季风作用下的长距离迁移是影响南海大气汞分布的主要因素. 尽管海南省目前大气汞的浓度较低，但随着我国重金属污染综合防治工作的启动，应该未雨绸缪关注这类污染物排放问题.

海南省尽管在生态环境建设方面已经走在了全国的前列^[42]，但更多地是依赖于自身良好的生态基础和产业结构的优势. 要进一步完成国家的节能减排目标，实现建成“全国生态文明建设示范区”这个国家战略，面临压力还比较大. 淘汰落后产能对降低海南省新型污染物的排放起到了有效的源头控制作用，累计效应显著.

本研究在估算时，由于二噁英类污染物和汞的排放研究有限，尤其是针对落后生产工艺的排放研究更少. 不像NO_x排放估算时我国已经针对不同生产工艺、 不同规模的企业给出了建议的排放因子. 因此排放因子的选取给估算的准确性造成了很大影响. 随着我国对此类污染物研究的深入，排放因子的建立将会不断更新与完善. 本研究通过对不同排放因子的比较和解释，均是希望估算能更具有合理性和科学性. 在今后的研究中，可以参照一些最新研究，将排放因子的选取以适当的区间范围表示，对应估算的减排量也使用区间范围表示，同时分析其不确定性^[37]. 这将是本研究今后待提高和完善的方面.

4 对全国淘汰落后产能政策污染物协同减排效应评价的启示

通过对海南省淘汰落后产能多种污染物协同减排的评价可以认识到淘汰落后产能对常规污染物和新型污染物均起到有效削减作用. 我国对二噁英类和重金属污染物防治的原则之一就是要充分发挥新型污染物与常规污染物削减控制的协同性，将其与节能减排和淘汰落后产能等工作统筹推进. 污染物协同减排可以降低环境保护的实施成本，优化资源配置. 评价淘汰落后产能政策污染物协同减排效应可以帮助人们清晰地认识到政策产生的综合效益，在资源投入有限的情况下，可以为更经济地选择减排方式，实现资金在结构减排、 工程减排、 监督减排的最优配置.

我国在“十一五”和“十二五”期间淘汰落后产能涉及行业近20个，淘汰力度之强、 淘汰规模之大是空前的. 每个省份由于产业结构的差异，淘汰的行业、 企业数量均有很大差别，因此，所产生的污染物协同减排效应也大相径庭. 虽然本次评价的海南省淘汰落后产能涉及行业少、 淘汰产量较小，但为今后在全国范围内评价淘汰落后产能带来的污染物协同减排效应可以起到一定的示范作用，可以提高对该项政策污染物协同减排效应的认识，为建立协同效应的量化评价做方法上的探索.

5 结论

利用排放因子法对海南省在“十一五”和“十二五”期间通过关停落后产能协同削减的NO_x、 二噁英类持久性有机污染物和重金属汞的排放量进行估算，并根据海南省此类污染物总体排放量分析了淘汰落后产能政策的减排影响力. 从估值上可以看出，淘汰落后产能对海南省NO_x减排的贡献相对较低，而对新型污染物二噁英类和重金属汞的减排贡献显著. 2006~2013 年淘汰落后产能二噁英类累计年削减量是2008 年海南省二噁英类总排放量的2.4倍，大气汞累计年削减量是海南省2003 年非燃煤大气汞年排放量的1.2倍. 淘汰落后产能对常规污染物和新型污染物的协同减排效应需予以重视.