秦嶺模式

秦嶺模式

秦嶺模式是西安交通大學的林宣雄博士於2015年提出的。為平衡中國環境與經濟發展的關係,要抓住中國環保的主線,就要採用中國環保的秦嶺模式,即法網人模式。以新環保法為指引,在環保部統籌領導下,葉支幹配合,充分利用環保物聯網技術,通過環保施政、行政和環境考核,數據傳輸有效率考核,企業環保成本內部化等手段,把污染源往網裡趕,並把網內污染企業往交易市場上趕,多管齊下、綜合對治,網住天下污染源,最終就能把中國幾十萬家污染企業控制住,到2025年中國環保就會出現大拐點,全面轉好。秦嶺模式是為以環境質量為依歸的污染源控制而生。它體現的是中國環保防治的精神;它表明的是對中國環保監控與治理的堅定決心;它以綿延千里的秦嶺在中國地理上獨一無二的地位和對中國氣候產生決定性的影響,來隱喻這種模式對解決中國環境問題的重要性;它是解決中國環境污染源監控的最有效管理模式之一。

基本介紹

  • 中文名:秦嶺模式
  • 外文名:Qinling Model
  • 首次提出:林宣雄博士
  • 核        心:中國環保領域
產生背景,1.1 世界已開發國家環保背景,1.2 中國環保大背景,環境(生態)文明,保紅線守底線,中國環保主線,4.1 合網合數契約,4.2 環保物聯網,4.3 環境黃金律,4.4 ECI指數與K線分析,秦嶺模式,5.1 世界已開發國家環保解決之道,5.2 中國環保解決之道,內涵與外延,打通環保“任督”二脈,環保道法術,實踐和套用,未來展望,

產生背景

1.1 世界已開發國家環保背景

二戰之後,東西方的已開發國家包括歐洲、美國、日本等國都經歷過:經濟高速發展→環境嚴重污染→污染源控制的環保歷程。
世界已開發國家污染圖片世界已開發國家污染圖片
右邊四張圖真實展現了世界已開發國家的環境污染:
圖片1:1952年,英國倫敦濃霧鎖城,造成萬人死亡。
圖片2:1971年,美國工業廢氣下的克拉克大街。
圖片3:1973年,美國西維吉尼亞JohnAmos冷卻塔。
圖片4:1968年,霧霾籠罩下的日本東京港,NihonKohan鋼鐵廠。

1.2 中國環保大背景

隨著中國經濟極速發展的同時,也累積了巨大的污染。
--二氧化硫排放世界第一;
--碳排放世界第一;
--中國七大水系污染嚴重,近九成飲用水不合格;
--全國荒漠化土地面積367萬平方公里,占國土面積38.2%,並且以每年3436平方公里的速度擴展;
--水土流失面積267萬平方公里,占國土面積的27.8%,以每年100萬公頃的速度增加;
--全國土壤總超標率16.1%,耕地點位超標率19.4%,土壤鎘超標率7.0%,重污染企業及周邊土壤超標點位
36.3%,固體廢物集中處理處置場地土壤超標點位21.3%;
--2013年,京津冀、長三角20個省104個市籠罩在霧霾之下。

環境(生態)文明

在中國環保的大背景之前,早在2000年,林宣雄博士就首次提出“環境(生態)文明”的觀點,它描繪出了中國未來的美好藍圖。環境是生存之本,發展之基,環境(生態)文明是承載一切文明的母體,在發展中,人類獲得了空前的現代文明,卻失去了美好的家園,人類正面臨一場輪迴,一場浩劫,我們可以逃向哪裡?
......
呵護環境,愛護環境,保護環境,與一切破壞環境的行為作堅決的鬥爭。

保紅線守底線

面對中國環保的現狀,必須要保住環保紅線,守住環保底線,紅線對法,底線對標。
中國環保的紅線是指滿足中國環境保護法律體系的要求。(右圖所示)
環境保護法律體系環境保護法律體系
中國環保的底線是指滿足中國環境質量標準的要求。《中華人民共和國環境保護標準管理辦法》第十五條規定:國務院環境保護主管部門制定國家環境質量標準。環境標準是為了保護人群健康、社會物質財富和維持生態平衡,對大氣、水、土壤等環境質量,對污染源、監測方法以及其他需要所制訂的標準的總稱。省、自治區、直轄市人民政府對國家環境質量標準中未作規定的項目,可以制定地方環境質量標準;對國家環境質量標準中已作規定的項目,可以制定嚴於國家環境質量標準的地方環境質量標準。地方環境質量標準應當報國務院環境保護主管部門備案。
保證監測數據真實可靠,是判定環境質量是否達標的基礎,是分析污染來源的基礎,在此基礎上,才能針對性的有效治理污染。
中國環保要保住紅線、守住底線,一定要有主線意識和主線行為。那中國環保的主線到底是什麼呢?

中國環保主線

新時期、新形勢下,開展污染治理的關鍵與核心是中國環保主線。
中國環保主線示意圖中國環保主線示意圖
中國環保主線:以環境質量為依歸的污染源控制,即盯住污染源、抓住污染源、控住污染源。
中國環保輔線:清潔能源、循環經濟產業結構調整生態建設節能減排、環保創新、環境金融等圍繞環保主線,為環保服務的各個分支領域。
強化主線,豐富輔線,協同發力,環境才能好起來;部局分工、公司分工,不同層次有耦合要耦合,不同層次的聚耦要合網合數契約,不同角色分工的聚合要打造面向國家環保戰略的國家隊,人有分工、系統有耦合,聚分聚耦實現開放分工後的聚合,研究中心協同,用大數據打通主輔線關係,形成環保合力,從而改變中國環境,迎接中國環保的拐點
備註:上面與下面段落中出現了四個新概念:合網合數契約、環保物聯網、環境黃金律中國環保的拐點理論、ECI指數與K線分析,下面分四個小節加以解釋,便於更好的理解秦嶺模式。

4.1 合網合數契約

把環境質量自動監控系統、污染源自動監控系統及其他系統,統一起來就是合網;統一數據字典,確保一源一數、數據不衝突、數據不打架,就是合數;修訂相關標準使之成為環保物聯網的數據傳輸標準就是契約。只有三合,才能擔當起服務國家環保大戰略的角色,才收拾得了中國嚴重的污染局面。只有把一張“統一綜合融合的大環保物聯網”拉起來,才能共建未來的環境生態天堂。

4.2 環保物聯網

中國環保物聯網是由核心結構、核心標準及其他一系列標準、核心軟體、超結構等組成。核心結構加核心標準構成核心單元;核心單元加核心軟體構成節點物聯網;無數的節點物聯網形成全國規模的環保物聯網。
環保物聯網示意圖環保物聯網示意圖
用技術的努力促進中國環保的變革,建設環保物聯網。天網恢恢,環保物聯網的經和緯是用核心軟體織就的,質點在環保部,已實現了31+1+7-->338-->30000+的全國收斂。(見右圖所示)
截止2014年4月,全國納入污染源自動監控的國家重點監控企業9776家,包括廢水重點監控企業4360家,廢氣重點監控企業3023家,廢水及廢氣均重點監控的企業649家,污水處理廠1744家。已實施監控的排放口14955個,其中監控的廢水排放口7806個,監控的主要指標為廢水流量、COD排放濃度、氨氮排放濃度等;監控的廢氣排放口7149個,監控的主要指標為煙氣流量、二氧化硫排放濃度、氮氧化物排放濃度等。有30036套污染物自動監控設備與環境保護部污染源監控中心聯網。在中央支持下,環境保護部建立了部污染源監控中心和華東、華南、西北、西南、東北、華北、華中7個區域污染源監控中心,31個省級環保部門建立了污染源監控中心,338個地市級環保部門也建立完善了污染源監控中心。
環保物聯網架構圖環保物聯網架構圖
污染源自動監控系統是全國最大的物聯網,要做,但建得還不夠,監控範圍比較窄、監控還不到位,經常會產生漏監。還存在很多缺口,如缺乏高可靠低成本的感測器等。這件事要繼續做,加強污染面監控,要鼓勵企業自己測。” ----鄔賀銓
環境線上監控系統就是環保物聯網,全面建設環保物聯網是中國環保的根本出路。

4.3 環境黃金律

中國環境的拐點理論基礎是環境黃金律。在環保物聯網建立的基礎上,林宣雄博士通過長期的研究,在2014年發現了環境黃金律,用來調節人類與環境的關係。
黃金分割點形成黃金比,稱為黃金分割律,又稱黃金律,是指事物各部分間一定的數學比例關係,即將整體一分為二,較大部分與較小部分之比等於整體與較大部分之比,其比值約為1:0.618或0.618:1,即長段為全段的0.618。宇宙人間萬物,都存在美妙的黃金律。
環境黃金律的規律,為環境與經濟的共同發展找到了平衡點。污染源是一種客觀的物質存在,它對環境中的大氣和水等環境要素具有重要影響,當它在與大氣和水構成的系統中,本身具有的影響(勢potential)等於對大氣和水的影響(勢)時,在這個狀態點(為平衡點),污染源與大氣和水及其共同形成的系統三者之間正好構成了分形(Fractal)分布,環境保護與人類社會經濟發展在這個平衡點達到了最佳狀態,即人類社會能夠良好發展、進步,環境得到很好的保護,污染(即聚合下的污染排放行為和排放總量)得到應有的控制。
環境黃金律的內涵
(1)當污染源對大氣和水等環境要素的影響率達到黃金率水平時,人類和自然和諧相處,並過著一種合適的富足生活。
(2)當影響高於黃金率水平時,人類富足但享受不到合適的生態環境。其極值變化是富足到環境不適合生存,經濟無度發展,致使污染源對大氣、水等影響大大高於黃金率水平,打破環境的自調諧和平衡,導致形成極度發展後的“污廢”(福島核輻射就是極端例子)。
(3)當影響低於黃金率水平時,人類可以享受很好的生態環境,但不富足。其極值變化是原始生態區,環境過度保護,致使零污染而使其大大降低於黃金率水平,導致極度保護後的“荒廢”(荒化)幾乎無人,有的只是修煉隱居的人。
環境黃金律既承應了知識社會的數理規律,也暗合了現實社會的動態變應規律。環境綜合指數ECI之所以可以成立,就是因為環境黃金律的存在與支撐。
·第一定律:
--排放總量是環境容量的統計分形。
--環境容量決定排放總量。
--環境容量是一個難以測定的數值,排放量可測量。
--環境容量與排放總量呈現黃金率關係。
第一定律說明要控制污染源的數量。
·第二定律:
--按照第一定律存續下來的污染企業要按照第二定律來排放。
--高於黃金率水平不行,其極值是福島事件所造成的“污廢”。
--低於黃金率水平也不行,其極值是無人生態區形成的“荒廢”,滿足不了文明社會所需的物質需要。
轉移升級控制轉型,其實是需要規模精確的環保物聯網,從而強制滿足第一個環境黃金律關係,即環境容量與排放總量的黃金律關係,也就是要減少企業數量。滿足第一個環境黃金律關係存續下來的企業,必須強制滿足第二個環境黃金律關係,即污染排放對環境要素的影響,不能超過黃金比例,這會按每日計罰來實現。這需要線上的、精確的、規模的環保物聯網,數據是線上的,處罰是線下的,這就是環保O2O,而市場層面的需求,就是為了實現這種環保所需要的“精準即時系統”權威的服務。污染就像人身上的病瘤,一要割,二要治,三要控。對長大的病瘤要按照環境黃金律第一定律實施切割手術;對潛在的病瘤要按照環境黃金律第二定律進行治療;對於治療過的潛在病瘤要用環保物聯網進行管控(不讓其反覆)。三管齊下,中國的污染才能被遏制住,一環套一環,中國的環境才能好起來。
環境黃金律的精髓是既不過度發展也不過度保護;它是調諧經濟發展與環境保護的最好方法;換句話說,污染源是人類社會的必然存在,控制好它,也要利用好它,否則前者屬於愚昧後者就是無知;環境黃金率是一個分形點,這個合適點就是最大程度的控制和最大程度的利用。
環境黃金律下的拐點環境黃金律下的拐點
·環保O2O:是指環保數據線上上互動及套用,線上下進行處罰或數據體驗。
從右圖可以分別看出,中國環保的黃金12年,地區環保的黃金8年,企業環保的黃金5年,均已迫在眉睫。

4.4 ECI指數與K線分析

ECI(EnvironmentalComprehensiveIndex)即環境綜合指數,在環境黃金律提出後不久,林宣雄博士於2014年在世界範圍內首次發布了環境綜合指數。ECI值是由AQI(空氣品質指數)、WQI(水質量指數)、PMI(污染源監控指數)三值擬合歸一得出的一個相關環境綜合指數值。AQI(HJ633-2012)、WQI(GB3838-2002)、PMI(國務院辦公廳2013年4號文)這些對環境有重要影響的可測量指標,以環境黃金律為理論依託,通過金三角分形模型擬合歸一計算,形成的評價環境質量狀況與趨勢的綜合性指標。
ECI模型示意圖ECI模型示意圖
ECI分為六個等級:
第一等級:人間仙境1-1.9之間;
第二等級:舒適居住2-2.9之間;
第三等級:適合居住3-3.9之間;
第四等級:差強人意4-4.9之間;
第五等級:環境較差5-5.9之間;
第六等級:環境很差6。
通過環保物聯網系統,採用國家環保部每天或每周或每月等污染源釋放的大量實時有效數據,使用專業的後台軟體,計算出ECI值,並利用K線分析統計,通過手機把全國各大城市板塊實時展現出來(如右圖所示),從而實現中國環境的等級劃分及預測預報環境質量變化。
ECI移動端APP示意圖ECI移動端APP示意圖
數字環保APP是ECI在移動端的一項套用,用戶可實時查詢全國近200個城市的環境綜合指數狀況;通過電子地圖可進行定位查詢,了解自己所在城市或關注城市的ECI等級及歷史數據分析;通過查詢ECI等級排名,了解自己所在城市或關注城市的ECI所處等級位置,從而幫助公眾了解城市環境質量狀況。
整個系統採用“天地”架構(天:阿里雲+360雲;地:百度地圖),多平台、多地域、多線路智慧型識別,具有高性能、高可靠性特點,基於最新安卓4.X與IOS平台開發。
要強化、要抓中國環保的主線,就要套用中國環保秦嶺模式。那什麼是中國環保的秦嶺模式呢?

秦嶺模式

5.1 世界已開發國家環保解決之道

(1) 歐盟:升級轉型。英國:依靠創意產業驅動經濟成長;德國:全力推動“工業4.0”標準,打造智慧型工廠;瑞典:棄紡織造船老支柱,扶持製藥電子新產業;法國:打造“競爭力集群”。
(2) 美國:產業轉移。美國商務部統計,僅2006年已有2500家美國公司將重污染生產轉移海外。製造業產值不斷下降,其占GDP比重由二戰後的40%下降到2006年的12%左右。一些美國跨國公司將生產環節分包甚至完全退出生產,出現了“虛擬製造”現象。
(3) 日本:控制。日本有20幾萬家污染企業,環境監管員(日本叫企業公害防治管理員,中國叫企業監督管理員)有50萬之多(每年兩次考核選拔,其難度強於中國公務員考試選拔),所以日本曾經用5年時間把二惡烷降低94%,其它污染物控制效果也很明顯,但日本模式成本代價是高的,每年單就監管員一項就得付出至少1000億人民幣的代價。

5.2 中國環保解決之道

5.2.1作為正在發展中的中國,環保的解決之道就是抓住中國環保主線的“秦嶺模式”。
秦嶺模式
秦嶺模式的核心是:“法++人”。
法:指以新環保法為代表的環保法律法規。包括環保法修訂案、大氣污染防治法、環境稅法、水十條等。
網:指作為環保中樞神經系統的環保物聯網。在國家大力支持下,經過17年的探索和建設,國控重點污染源自動監控系統初步建成,形成一張“葉、支、乾”齊全、成體系的大網,中國環保物聯網全面張開。
人:指服務於環保物聯網的人員隊伍,即4000+N+M。4000是支幹運維人員;N是葉運維人員(運維污染企業線上儀器);M是環保局人員。合計不超過10萬人。
葉、支、乾式意圖葉、支、乾式意圖
5.2.2環保的根本是把污染源控制住(當然還有諸如水土等的治理修復),無論美國、歐盟還是日本,開展污染源控制的時候,都是根據本國的體系制度、社會文化、資源狀況、國家戰略等特點和實際情況。日本與我國在文化、體制方面有著非常多的相似之處,在環保控制方面對我們具有非常重要的借鑑意義。但日本模式成本代價很高,而且前提還是:法是法,人是人,中國不能這么乾,因此中國環保應釆取秦嶺模式,即法+網+人。
環境黃金律的發現,揭示了人類與環境和諧共處的內在規律,是人類發展應該遵循的自然規則,國家制定的環保相關法律法規(特別是新環保法)都順應了這一規律,為環保工作提供了指引和依據。
秦嶺模式是以新環保法為指引,在環保部統籌領導下,抓住中國環保主線,充分利用環保物聯網技術,葉支幹配合(ECI+K線約束下的環保施政、行政和環境考核管理),實施拉直拉真拉準動作(數據傳輸有效率考核),同時實施每日計罰(企業環保成本內部化),把污染源往網裡趕,並把網內污染企業往交易市場上趕,多管齊下、綜合對治,網住天下污染源,最終就能把中國幾十萬家(以前全國排污收費企業是70幾萬家,2014年是20幾萬家,污普是300萬家)污染企業控制住(面源和移動源是特殊的點源)。同時,要配備一支強有力的隊伍來服務於這張環保物聯網,即4000+N+M,4000是支幹運維人員,N是葉運維人員,M是環保局人員,整支隊伍不超過10萬人,其中獨有圍繞和貫通環保物聯網支和乾的4000人不能被打散、打亂,4000人的貫通性是整箇中國環保主線頂層設計的關鍵。這4000人只關注大局全局利益,不站在地方利益立場上,也不站在中央利益立場上,要站在國際地球利益立場上,這4000人懂業務、懂技術、獨立,可隨時(如一年)“換防”,不沾任何局部利益 。這才是中國環保的解決之道,若如此,則2025年中國環保就會出現大拐點,全面轉好!
環保法規的指引、環保物聯網技術、強有力的專業隊伍是秦嶺模式的核心,即“法+網+人”。
秦嶺模式是適合中國國情的,是有效的,是低成本的;秦嶺是中國的龍脈,東西長1600多公里,西安部分叫終南山,是道佛興盛之地,秦嶺的特點是貫通性(綿延不斷,中間沒有被其它山川河流隔斷),從而造就了中國的南北氣候,秦嶺的精神是道佛精神(無為而無不為,化度眾生),孕育了13個朝代;中國環保秦嶺模式如能走通,在環保領域鑄就新的秦嶺,無形的秦嶺,就能改變中國環保信息化的“氣候”,進而改變中國環保的“氣候”,最終改變中國環境的“氣候”;中國環保秦嶺模式走通了,就在世界創造了新的奇蹟,環保奇蹟。
《大秦嶺》詩《大秦嶺》詩

內涵與外延

中國環保千頭萬緒,但一定要有主線,管住污染源就是主線,這個主線就是“秦嶺模式”。
秦嶺模式的內涵與外延秦嶺模式的內涵與外延
秦嶺模式的內涵:管住污染源就是中國環保的主線,就是秦嶺模式的內涵。
秦嶺模式的外延:為輔線提供大數據支持,讓輔線發揮有效的作用,就是秦嶺模式的外延。
有了貫通支幹不被阻斷的4000人編外隊伍,就能使環保主線走強,在全國形成一個虛擬垂直系統,同時協同有豐富的輔線,就能解開中國環保的痼疾。

打通環保“任督”二脈

上要高懸新環保法的利劍,下要充分利用最新環保物聯網的技術載體,中間是人,這就是法網人;法網人就是一種模式,即秦嶺模式。據此就能抓住中國環保的主線,進而打通中國環保的任督二脈,即打通監控與治理之間的“氣脈”,用環保物聯網來實現有效治理和治理結果的長效化;打通環保主線與輔線之間的“氣脈”,用基於環保物聯網的大數據分析與服務,實現即分工又協同環保。這兩個“任督”二脈打通了,中國環保就通了,通了,慢慢就不痛了。

環保道法術

環保要講道法術:道規範人的思想,法規範人的行為,術解決已形成的環境問題和各種污染等。要有普世的理念和理論:術歸於法,法歸於道。污染源線上監控系統、排污收費徵收管理系統、總量控制排污權交易系統等監控治理及管理技術為術;新環保法、秦嶺模式及機制等為法;環境黃金律等發現的重要規律為道。

實踐和套用

2013年,我國政府連續出台國辦發【2013】4號文、環監發〔2013〕33號文、環發〔2013〕98號文等檔案,將“國家重點監控企業自動監控數據傳輸有效率”納入到各省的政績考核。根據檔案要求從2014年1月1日起,國家將正式考核各省重點監控企業“污染源自動監控數據傳輸有效率”,要求確保達到75%。對考核不通過的,實行“一票否決”。
數據傳輸有效率套用數據傳輸有效率套用
2014年12月,數據傳輸有效率取得決定性勝利,27個省(自治區)通過考核。

未來展望

秦嶺模式如果及時得到廣泛認可與全面套用,到2025年中國環保將會開啟嶄新的版圖:藍天常存、青山常在、綠水常流,一切污染源都將得到線上監控;巍巍中華九百六十萬平方公里的土地,處處是碧水藍天的景象;中華大地將會呈現出一片美麗的淨土。

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