世界环境服务业发展动态

目  录

一、世界环境服务业总体发展态势

（一）市场规模稳步上升，未来五年预计持续增长但增长势头减缓

（二）环境服务市场仍集中于美国和西欧等发达国家和地区

（三）固体废弃物管理领域继续占据环境服务业细分市场首位

（四）物联网、云计算、大数据等新技术开启环境服务产业新时代

（五）第三方治理、合同环境服务等新服务模式促进环境服务业发展

二、主要国家和地区环境服务业发展动态

（一）美国

（二）德国

（三）日本

三、物联网技术在环境服务业中的应用

（一）水质监测

（二）大气环境监测

（三）土壤监测

四、环境服务业新模式：合同环境服务

（一）合同环境服务范围

（二）合同环境服务的运作模式

（三）国外合同环境服务经验... 15

世界环境服务业发展动态

迄今为止，国际上还没有环境服务的统一定义和分类，各国对环境服务有不同的理解。比较有影响的环境服务分类主要有以下4种：世界贸易组织（以下简称世贸组织WTO）《服务贸易总协定》所使用的服务部门分类目录；联合国中心产品分类；经济合作与发展组织和欧盟统计局（OECD/EUROSTAT）关于环境服务的分类；欧盟在世贸组织新一轮谈判中提出的环境服务分类。其中，经济合作与发展组织和欧盟统计局的环境服务分类因体现出环境服务业的广泛内涵而被很多国家采纳，具体包括两部分：一是为一次或多次环境保护、污染控制、补救和预防活动提供的服务，具体包括提供有关分析和监测服务、技术工程服务、环境研发，培训与教育、环境核算与法律服务、咨询服务、其他环境事务等；二是指具体环境媒介所提供的服务，具体包括从事废水处理、废物处置、大气污染控制、消除噪声等方面的操作。

随着产业链的逐渐完善以及市场逐步外部化，环境产业分别经历了以设备制造业为核心、以工程建设为核心和以投资营运为核心的产业发展阶段，正在向以综合环境服务业为核心的产业发展阶段迈进。环境产业向环境服务业的转型是服务模式的转型，可以带来巨大的产值增值。环境服务业已经不是设计、运营和咨询等单体服务业的简单加合，而是一种综合的服务模式。它依据环境治理效果计费、对环境效果负责，要求信息更加对称，对设备和服务的要求也更加专业化，有助于提升价格的公允性和产品质量，促进上下游产业的成熟。

一、世界环境服务业总体发展态势

（一）市场规模稳步上升，未来五年预计持续增长但增长势头减缓

国际知名咨询机构Marketline公司于2014年11月出版的《全球环境与设施服务》（Global Environmental & Facilities Services）报告显示，2014年全球环境和设施服务市场规模有望达到2487亿美元，较2012年的2362亿美元增长5.29%，2010—2014年间年均复合增长率为2.8%；未来五年（2014—2019年）预计增长势头有所减缓，预计其年均复合增长率为2%，2019年全球环境和设施服务市场规模有望达到2743亿美元。

另据美国投资银行Harris Williams & Co.2015年1月公布的环境服务业主要贸易统计数据，工程、建筑和咨询类，设施服务类，修复、清洁和减排类，测试、测量与控制类，废弃物管理和循环类，水和废水类环境服务业企业价值收益比目前在8.3~11.7倍之间，2015年盈利预测在8.6~11.6倍之间；市盈率目前在15.8~27.0倍之间，预计2015年可达14.8~22.5倍，见表1。

表1  环境服务业主要贸易统计数据

说明：该表数据为美国投资银行Harris Williams & Co.2015年1月公布的数据；2015年、2016年数据均为盈利预测数；x表示倍数。

资料来源：www.harriswilliams.com，上海科学技术情报研究所（ISTIS）分析整理

（二）环境服务市场仍集中于美国和西欧等发达国家和地区

环境服务是一种新兴的服务，近20年来在全球发展迅速。在已完成工业化的发达国家，如美国、西欧和日本等，环境服务已发展为一个成熟的重要产业。美国国际贸易委员会（U.S.International Trade Commission）于2013年3月发布的《环境及其相关服务》报告中指出，美国占据全球环境服务市场的最大份额（38%），西欧和日本紧随其后，市场份额占比分别为28%和11%，这三个国家和地区的环境服务业市场份额为全球环境服务业总市场份额的77%。另据上述《环境及其相关服务》报告显示，除日本和中东外的亚洲国家环境服务市场份额占比为8%，高于拉丁美洲（5%）和非洲（1%），处于全球环境服务业新兴市场之首。

亚洲环境服务市场具有巨大的发展活力。中国、印度和东南亚国家快速的工业化和城市化进程产生了大量的环境服务需求。一方面，在工业化进程中，亚洲整体处于全球产业链低端，能源消耗以煤和石油为主，环境恶化现象比较严重；另一方面，大量人口涌入城市，对城市环境治理设施及其运营服务造成了较大压力。与巨大的环境服务需求相比，亚洲国家的环境服务供给能力相对不足，除日本外的亚洲国家是环境服务净进口国。未来，亚洲将是环境服务贸易最具活力的市场。

非洲环境服务业起步较晚，整体市场规模很小，近十年来虽发展迅速，但与亚洲等其他环境产业同样高速发展的地区相比，非洲环境产业抗冲击能力不足，例如2009年环境产业发展受经济下滑影响比较严重，出现5.3%的负增长。非洲环境服务项目发展不平衡，固体废弃物管理服务和污水处理服务发展较快。

（三）固体废弃物管理领域继续占据环境服务业细分市场首位

根据Marketline公司于2014年11月出版的《全球环境与设施服务》（Global Environmental & Facilities Services）报告提供的数据，2014年全球固体废弃物管理领域市场规模有望创出历史最高值1354亿美元，仍占据环境服务业细分市场首位，为整个环境服务业市场规模的54.4%，也是环境服务业盈利能力最好的细分领域。

来自日本东京的联合国大学发布的全球电子垃圾监测报告显示：2014年，全球共丢弃电子垃圾约4180万吨，较上年增长200万吨。到2018年，电子垃圾的数量预计将比现在增长21%，达到5000万吨。在2014年产生的电子垃圾中，有650万吨垃圾被国家以正规渠道回收，其中可通过回收再利用的垃圾中包含1650万吨的铁、190万吨铜、22万吨铝以及1400吨金、银、钯等稀有金属，总价值达到478.8亿欧元。全球电子垃圾数量的不断上升也从一个侧面反映出当前全球固体废弃物管理领域市场规模庞大以及未来数年该市场增长潜力巨大。

此外，环境公共服务的范围有望进一步扩大，管网运营与维护、土地修复、水体修复、河湖修复、生态修复等更多环境服务领域市场需求将被进一步释放。

（四）物联网、云计算、大数据等新技术开启环境服务产业新时代

环境数据无处不在，而物联网、云计算、大数据等技术工具的普及应用正在使得大量信息的获取及分析成为可能。与此同时，污染问题日益严重、社会民众环境意识逐步觉醒使得这些信息的价值愈发得到重视，数据正在不断改变从政府运作到企业经营再到每个人日常生活的各个方面，环境服务产业或将迎来一个环境数据互联时代。

例如，基于物联网的数字环保信息系统采用先进的通讯技术构建了环境气体监测、环境水质监测以及视频监控等多种环境监控网络，整合排污收费、环境统计等数据信息，建立环保信息数据库，实现数据资源的共享和开发，为环境管理提供数据协同和挖掘服务，同时结合环境模型、评价方法等为环境管理决策提供信息支持。

又如，“互联网+水务”利用目前蓬勃发展的云计算和物联网、大数据技术，以集团化管理的城市污水处理公司下属的分布在各地的污水处理厂、泵站的生产设备、在线仪表、自控系统作为物联网中的感知层；通过无线网络、Internet网络及通用数据采集平台建立网络传输及通讯，实现感知层数据的实时采集、传输、存储，形成物联网中的网络层；通过部署基于云计算的综合运营管理系统，实现综合运营管理应用，建立应用层的云计算架构体系，从而形成完整的基于云计算的城市污水处理综合运营管理系统。

物联网、云计算、大数据等技术工具在环境监测领域的深入应用使得环境监测企业的商业模式也在发生变化。环境监测企业正在沿着“设备供应商”到“系统集成商”到“运营服务商”的路径发展、演绎。

（五）第三方治理、合同环境服务等新服务模式促进环境服务业发展

第三方治理是指环境管理行政主体允许、鼓励甚至强制企业以签订环境服务合同方式履行污染防治及环境保护的义务。第三方治理充分尊重企业的市场主体地位，通过企业在竞争性环境服务市场选择经济可行、环境效益佳的环境服务实现企业遵守环境法、环境服务市场发展及环境管理效率提高的多重目标。第三方治理模式可以帮助资金紧张的企业延长付款周期。同时，由负责投资运营的环境企业去面对环境设备商等，也能通过专业制约来促进上下游产业的升级，可谓一举多得。第三方治理是推进环保设施建设和运营专业化、产业化的重要途径，是促进环境服务业发展的有效措施。

合同环境服务是基于市场的一种环保新机制，其特点是选择外部专业公司提供的综合性环境服务并且以服务前后的环境效果差来计费，环境需求方获得了既定的环境效果，才付费给治理企业（环境服务公司），是一种典型的“按效果付费”模式。近年来，通过引入合同环境服务，环保企业由只向市场提供设备、工程等服务逐渐向综合环境服务商转变，环保产业实现从单一产业链向全产业链的发展，采购方与服务企业间的关系也随之改变，由采购工程设备转为采购服务。

环境第三方治理、政府采购环境公共服务、环境绩效合同服务、公私合作伙伴关系（PPP）等新型服务概念逐渐成型，勾勒出综合环境服务面向效果服务的诸多要素。这将成为新的需求集中点，同时随着环境治理行为的去行政化，会出现更大规模、更具实力、跨区域的环境一级开发商。

二、主要国家和地区环境服务业发展动态

如前所述，全球环境服务市场主要集中在美国、西欧、日本等发达国家和地区，这些市场的发展为后发国家推进环境服务业提供了可资借鉴的经验。本节重点对美国、德国和日本的环境服务业发展动态作一介绍，主要涉及产业规模、产业技术发展以及相关的产业政策等。

（一）美国

1．产业规模

据美国《环境商业杂志》（Environmental Business Journal,EBJ）报道，2013年美国环保产业市场规模达到3448亿美元，较2012年增长了0.7%，从业人数达到175万。而在美国环保产业三类细分行业中，环保服务、环保设备和环境资源的市场份额分别为48%、22%和30%。

美国环保产业在环境服务业的多数领域均具有较强的竞争力，在固体废弃物管理、有害废弃物管理、环境工程、补救措施、分析领域、信息系统方面遥遥领先。目前，美国已经形成了包括环境测试与分析服务、污水处理服务、固体废物管理服务、危险废物管理服务、清洁与环境修复服务和环境咨询与工程设计服务在内的比较成熟的环境服务体系。据美国《环境商业杂志》（Environmental Business Journal,EBJ）报道，2013年美国环境咨询与工程行业市场规模达到283.4亿美元，较2012年下降了1.5%，预计2014年将增长1%~2%，达到286亿美元，2015年将增长3%~4%。

2．在生态补偿方面建立了完善的体系和方法

作为一种将生态环境外部的、非市场化的价值转化为对当地环境服务提供者的财政激励的创新性手段，生态补偿为生态环境的保护提供了新途径。美国是世界上实施生态补偿较早的国家，其初衷是稳定农产品市场价格，在长期的发展过程中，已建立了健全的法律保障体系、动态的管理体系以及针对不同区域环境状况的差异化补偿标准。同时，依据特定区域的环境指标进行层次明确、重点突出的优先补偿措施，也保证了其实现单位补偿资金效益最大化的发挥。

美国农业生态补偿项目主要是由每5年修订一次的农业法案设立的，同时由联邦及各州环境法案、规章保证实施。通过农业部下设的分支机构与其他组织和私有土地所有者合作，以契约的形式限定土地的使用和发展权，将土地用于有利于环境保护的生产方式。项目执行机构设定项目目标和区域，并进行实地调查，参照由技术部门指导制定的环境评价标准对环境和项目实施状况进行评价。一方面依据市场和土地生产水平及生产者的机会成本和发展成本制定针对不同区域的补偿标准，按照执行机构设定的方式进行资金支付；另一方面对当前环境状况进行反馈以确定下一个农业法案的补偿项目目标，最终实现补偿机制的良性循环。

美国农业部实施的农业生态补偿措施主要包括4个方面：在耕土地项目、退耕休耕项目、农业用地保护项目以及湿地保护项目。例如，环境质量激励项目（Environmental Quality Incentives Program，EQIP）是一项通过与实施水土保持措施的农业生产者签订合约，向其提供资金和技术支持的自愿性项目，由1996年的《联邦农业促进和改革法案》授权实施。其目的是促进农业生产和林业管理、改善生态质量和优化环境效益。EQIP是美国规模最大的针对在耕土地的农业生态补偿项目，2012年授权财政资金达到17.5亿美元。其激励项目主要包括4个方面：空气质量激励、农用能源激励、季节性管道设备建设激励、有机作物种植激励。

3．持续加大环保方面的政府财政预算

美国总统奥巴马于2014年签署了高达3.9万亿美元的2015财年政府预算方案，其中包含众多环保内容，如为“气候行动计划”提供资金和启动新的“气候复原基金”等。2015年财政预算案中，美国环保局将利用78.9亿美元用于环境和健康保护，如气候变化和空气质量、有毒物质、化学品安全和清洁水以及环境公平。

美国环保局表示，用于气候变化和空气质量的预算为10.3亿美元，比2014财年实际的支出水平提高了4100万美元，并额外提供了1000万美元和24个工作岗位，用于支持“气候行动计划”的执行。该计划要求美国环保局制定温室气体排放标准和法规，以及编制改扩建和现有电厂的温室气体排放指南，并解决甲烷排放以及氢氟烃类制冷剂问题。2015年财政预算案还安排了专项资金200万美元用于为气候变化适应性规划提供工具，尤其是为受暴雨影响严重的水力公司提供技术支持，以及为受影响的社区提供工具，帮助它们提高应对气候变化的灵活性。此外，预算案还为各州实施《清洁空气法》中削减温室气体排放的措施提供资金，但它同时也削减了各州和当地大气污染控制部门的主要资助金额。2015财年间的重型车辆温室气体第二阶段标准中要求，环保局需对国家车辆燃油排放实验室进行提升改造。该实验室主要用于检测车辆是否达到国家燃油经济性标准和排放标准。

与此同时，环保局还将划拨800万美元并增加10个工作岗位用于清洁水措施。这笔资金将有利于环保局继续为各州政府和社区在实施环保局的水力压裂活动指南时提供专业技术。此举不仅有助于保证相关机构的有效管理，监督快速增长的能源部门，同时还可以防止危及饮用水源地。

4．企业奉行环保守则，致力推行环保措施

2013至2014年在美国进行的多项调查显示，美国消费者逐渐偏好环保产品，趋势持续。虽然经济环境仍然充满挑战，但美国消费者的确日益关注环境问题，并尽力奉行较为环保的生活方式。鉴于绿色消费主义兴起，美国企业已采纳各种各样的环保守则，原因很多，主要是为了吸引新顾客、增加顾客忠诚度及改善企业形象，或是借着环保措施来降低营运成本，提高能源效益。有些企业则是希望尽其责任，造福社会。纵使过去数年经济刮起逆风，但对美国企业来说，推行环保政策肯定日益重要。

Corporate Knights Inc.公布2014年全球100家最致力推行环保措施的上市企业名单，其中18家是美国公司，较2013年的10家、2012年的8家及2011年的13家为多。三家美国公司连续5年榜上有名，分别是Agilent Technologies、Johnson Controls及Prologis。《新闻周刊》于2014年公布的美国企业绿色排名榜（Green Rankings）中，第一名是Allergan，其后为Adobe Systems、Ball Corporation、Ecolab、Sigma-Aldrich、McCormick、Biogen Idec、Rockwell Automation、Cardinal Health及Agilent Technologies。

（二）德国

1．产业规模

根据德国联邦统计局提供的统计数据，2012年德国环保产业（包括用于环境保护的商品、施工和服务）市场规模为617.7亿欧元，其中服务类市场规模为53.8亿欧元，相关雇员人数为34909人，见表2。另据2012年1月德国环境部发布的《德国环保产业报告》显示，德国环保产业已成长为年产值760亿欧元，占世界环保产业贸易额15.4%，就业人数近200万，近80%的环保产业生产领域为研究和知识密集型的德国的支柱产业之一。

表2  2012年德国用于环境保护的商品、施工和服务的市场规模

资料来源：德国联邦统计局（www.destatis.de），上海科学技术情报研究所（ISTIS）分析整理

德国环保产业在国际上处于领先地位，特别是在减少温室气体排放、循环利用、污水处理以及资源利用效率方面。德国环境科技产业有望在2020年拥有更大的国际销售额，并且超过其汽车和机械工程领域。

2．环境技术研发支撑产业发展

除了传统的环境服务如废物管理和水资源管理等领域，环境科技其实包括所有促进可持续发展和前瞻性经济取向的技术产品和流程。高效和可持续利用自然资源和对环境的有害影响最小化已经是德国确立的明确研发目标，德国环境产业持续的研发投入集中在如下相关领域：环境保护；减少温室气体排放；节约用水和水资源管理；废物管理和回收；保护有限的资源；水土保持。从环保技术的研发开支角度看，德国是欧洲领先的国家之一。

德国拥有良好的环保传统和高素质的优秀人才和高端研发能力，其环境技术在许多领域是世界领先的，如过滤、测量和控制技术、节能技术、循环回收技术及在废物处理、水资源管理和可再生能源以及电动汽车领域的技术。在德国所有专利申请中，环保技术占23%，优于美国（22%）和日本（19%）。目前德国在世界环保技术市场中所占的份额约为14%。另据报道，德国在循环技术方面全球市场份额达到24%（物质分离设备甚至占到64%），在污水处理技术方面占全球市场份额为19%，循环技术（18%）和污水处理技术（19%）出口方面均为世界第一。

德国环境技术产业是一个充满活力的、中小企业占90%并与许多领域有交集的行业。环境技术和资源利用效率对德国经济效益的贡献达13%，至2025年将增至20%以上。现在德国每7个初创企业中就有一家属于这个行业，而在2012年的初创企业中“环保”企业仅占不到14%。

3．审慎开放环保服务领域

在德国，城乡生活废水处理、社区及工业垃圾处理以及公共空间绿化养护等都属政府公共服务的范畴，不过这并非意味着政府需承担全部的成本与工作，德国政府部门也通过购买公共服务等形式转移一部分职能，但相较其他一些国家而言，德国在公共事业中引入市场机制仍然相对谨慎。

在购买公共服务方面，与英、美倾向私人企业提供公共服务不同，受政治和文化的影响，德国一般仅将可竞争、可计量的事业型公共物品领域外包给企业，社会性服务则常外包给不同性质的公益性团体。具体到垃圾处理领域，这就导致了德国有不同的运营模式。

德国之所以比较审慎地开放垃圾处理等公共服务领域，重要的顾虑是怕难以控制私营企业的商业行为，而在长远的环境保护等方面带来风险和道德隐患。不过，目前德国政府也越来越多地鼓励私营部门进入，但同时也采取了成本-收益分析、招标管理、全面质量管理等的方法措施，以有效防止私营部门在公用事业领域垄断的可能。德国公共服务的另一个特点是公民参与，公民不但有对公共服务的直接表决权，还可以在公共服务项目实施的不同时间参与项目，同时德国鼓励弱势群体成为志愿者，参与公共服务的提供。

4．加强环境信息化建设

过去的数年中德国环境管理部门基于互联网建设了一系列环境信息系统，这些系统有不同的服务和应用目标。由于缺乏统一的开发规范，应用系统带有不同时期和不同开发者的烙印，给系统的整体运营和维护带来诸多不便。为此，联邦组织各州制定了环境领域的信息系统开发方案与计划，着手对互联网上的环境信息系统进行整合和集成，对已有的系统进行改造和升级，并着手新系统开发。

德国环保部门还在互联网上建立发布了一系列大型数据库和专业环境信息系统，其中许多数据库由联邦与地方共同建设维护。同时，大力促进不同政府部门和组织机构间的合作，建立跨部门的、统一的环境信息系统，使所有与环境相关的主题，如土壤、空气、水、噪声、气候、自然保护区等数据在同一个系统中得到管理和利用，从而使部门间的协同变得简便，使所有环境相关领域的信息共享成为可能。

（三）日本

1．产业规模

根据日本环境省提供的统计数据，2012年日本环保产业市场规模为86万亿日元，较2011年的82.1万亿日元增长4.8%；总雇员规模为243.3万人，较2011年的236.2万人增长3%；废弃物处理与资源有效利用领域市场规模为43.1万亿日元，占环保产业总市场规模的50.1%，继续位居细分领域市场首位，高于环境污染防止领域、地球温暖化对策领域和自然环境保护领域，见表3。

表3  2002—2012年日本环保产业市场规模和雇员规模

资料来源：日本环境省（2014年5月发布），上海科学技术情报研究所（ISTIS）分析整理

具体到环境服务业，根据日本环境省提供的统计数据，2012年废弃物处理和回收服务领域市场规模为33012亿日元，较2011年的33024亿日元减少0.04%；废水处理服务领域市场规模为8896亿日元，与2011年持平；环境教育、咨询等领域市场规模为4151亿日元，较2011年的4258亿日元减少2.5%；环境测量、分析与监测服务领域市场规模为1963亿日元，与2011年持平；土壤和水净化服务领域市场规模为1112亿日元，较2011年的1722亿日元减少35.4%。

2．通过国际合作扩大业务规模成为共识

日本的环保企业除碳减排行业以外，面临的最大难题就是市场规模有限，增长乏力。就资源循环行业而言，根据日本环境省预测，从2008年到2020年，整体市场规模仅增长6%，细分行业中增长最大的是家电及电子回收行业，12年时间也仅增长25%，其他细分行业中部分甚至出现萎缩。因此，通过国际合作扩大业务规模成为很多日本企业的战略。

针对发展中国家特别是东亚各国环境保护方面的问题，日本充分利用防止公害技术和能源技术，开展国际环境合作。《21世纪环境立国战略》中提出：“为实现2050年全世界二氧化碳排放总量减半、建设依靠创新技术的‘低二氧化碳排放社会’的长期目标，要坚持2013年以后建立国际环保制度的‘3R原则’，开展落实京都议定书的国民运动，完善实现京都议定书减排目标的政策措施，向国际社会提出新建议，为建立国际环保制度做贡献。”当前，日本环保产业全球化的发展，一是积极参加全球环境科学综合研究，参与开发全球环保技术，广泛开展国际合作，进行全球环境科学综合研究并对地球周围环境进行中和性观测；二是针对国内外环境公害问题通过竞争与协调建立国际市场来输出日本的环保技术。

2014年日本还在亚太经济合作组织（APEC）会议上提议在资源回收和下水道等环境相关服务方面实现自由化以及废除区域内的投资限制。目前在环境服务领域外资受到诸多限制，例如在海外开展管理下水道和判断写字楼的节能状况等业务时，必须与当地企业进行合作。在光伏面板等环境相关产品的自由化方面，各国已就2015年之前在APEC区域内将关税下调至5%以下达成共识。日本希望2015年在环境服务领域也能设定实现自由化的目标。

3．购买环境服务注重公众意见

对于“绿色采购”，也就是采购节能环保的产品和服务，日本政府一贯重视。各种环保服务基本上都是由政府通过招标购买的，但直接影响居民生活环境的生活垃圾的收集，有一部分是由各级政府的环保部门直接实施。至于购买（招标）后的效果，主要是看受益人，也就是公众对中标企业的工作成果是否满意，如果公众的反映不好，那么下次该企业基本上就没有中标的可能性了，所以政府对中标企业工作的检查验收、公众的评价以及舆论、媒体的监督等构成了对中标企业的制约。

4．在海洋漂浮垃圾处理方面与邻国寻求合作

日本环境省于2015年6月3日公布了2010—2014年5年间近海漂浮垃圾的调查报告，调查选取了从茨城县到冲绳县的7个地点作为统计区域。调查显示，2013年度漂至日本全国海岸的垃圾总重量预计在31万~58万吨，2014年情况与之大约相同，其中树木等自然废弃物占54%，废弃塑料瓶和渔网等人工垃圾占35%。

日本环境省海洋环境室表示，日本国内产生了相当数量的漂浮垃圾，同时来自邻国的漂流垃圾随着洋流移动，也开始在日本近海堆积，日本海洋漂浮垃圾问题日趋严重。日本政府称，为缓解这一问题，日本将在切实开展国内应对措施的基础上，与中韩等邻国展开合作，积极共享信息，解决共同的海洋垃圾公害。

5．放射性物质仍然是日本目前所面临的最大环境问题

日本环境省最新公布的2015年度环境白皮书中指出，虽然距离东京电力公司福岛第一核电站事故发生已经过去了四年，但大量的放射性物质仍然是目前所面临的最大环境问题。日本环境省表示，在一些环境对策发展较为缺少的地区，可以将环境对策与经济活性化相结合，具体实施办法为：在各个地区最大限度地引进可再生能源，伴随着地域以外能源的筹措，资金的流出也将减少，而地区的经济发展也将形成一个良性循环。此外，日本环境省指出，在受灾地区的重建过程中，不断推进可再生能源引进的同时，将发电所得收益的一部分，投入受灾居民的回迁安居等事业中，发挥好一系列环境政策的作用，加速受灾地区重建工作，也将是今后工作的重点。

三、物联网技术在环境服务业中的应用

物联网是在互联网的基础上实现传感信息技术、通信技术和计算机技术三者为一体的智能网络。由于具有这三者的特征，物联网技术被广泛应用在工业、农业、军事、环境、交通、物流等各个领域。近几年，关于物联网技术应用于环保产业的研究成果不断涌现，尤其是水质、大气环境和土壤监测方面的研究成果更为丰富，成为近几年环保工作研究的重点方向之一。通过在被监测区域放置众多传感器采集相关数据，并通过无线网络传输到路由器，经分析、处理后发送到远程监控中心，实现对水、大气环境和土壤的实时在线监测，大大弥补了传统的人工监测的不足。物联网技术的发展，推动了环境服务业向信息化、智能化方向发展。

无线传感器网络是由部署于被监测区域内众多传感器节点组成，并以一定的无线通信方式构成一个多跳的自组织的网络系统。目前，基于无线传感器网络（WSN，Wireless Sensor Network）的在线监测系统在国内外得到广泛研究和应用。在无线传感技术中使用最为普遍的是ZigBee技术，ZigBee技术是一种近距离无线网络技术，具有低功耗、低速率、低成本、数据传输可靠、多种组网方式、网络的自组织性以及网络的安全性好等特点，应用前景非常广阔。

（一）水质监测

水质监测是保护水资源环境的重要手段，也是管理和保护水资源的重要组成部分，因此先进的水质监测系统越来越得到人们的广泛关注。随着科学技术的发展，水质监测系统由最初的人工监测，逐渐向网络化、智能化方向不断发展。

基于物联网的水质在线监测系统一般由感知层、传输层及应用层三大子系统构成。感知层子系统利用传感器进行水环境的pH值、温度、浊度、溶解氧、溶氧量、电导率、化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、重金属离子等主要监测参数的实时数据采集和监测，经ZigBee方式上传到传输层子系统，再通过通用分组无线业务（General Packet Radio Service,GPRS）等有线网络上传到应用层子系统综合监控中心，监控中心对采集的数据进行实时分析处理，并在监测指标出现异常时报警，实现对水质情况的实时在线监测。

美国佛罗里达海洋研究组织建设了一个简称为MARVIN的传感平台。MARVIN的目标主要是根据有害藻类富营养化相关水质变化提供即时的信息，其水质监测项目包括pH值、溶氧量、水温、导电度、叶绿素浓度、浊度、硝酸盐及磷酸盐、水位、水流速与方向、水中光合辐射光能以及全光等项目。这些传感器同时安装在一个浮舟之中，并搭载了一个气象塔，负责监测包括风速与风向、气温、相对湿度、气压及降雨量等项目。MARVIN的信息传输方式是利用传感器收集监测数据信息后，通过天线传送讯号至卫星及手机等界面，提供远程信息的获取。MARVIN通常每小时取样两次，然后每小时或每三小时通过卫星将数据回传。MARVIN需要每两周进行一次人工维护，维护人员会采用传统的采样和分析方法收集数据，用于校正在后处理过程中的MARVIN数据。MARVIN数据还可以帮助建模人员观察水流循环和克卢萨哈奇河生物系统、帮助船长及应急管理人员及时了解实时水质情况、帮助游人预测赤潮、帮助搜救队了解水流能见度、帮助学生学习生物圈的有关知识等。

美国克拉克森大学（Clarkson University）的河流暨出海口信标研究所（Beacon Institute for Rivers and Estuaries）在河流与出海口布置用以集中监控的低成本Sonde传感器，通过测量浊度、盐度、叶绿素以及有色分解有机物，追踪生物与化学污染物的动态、鱼类的洄游以及河流生态系统的整体功能。Sonde传感器利用PVC等随处可见的、具成本效益的材料，以及重新配备现有的技术，颠覆了水质监测系统的成本曲线，并为该类感测装置的广泛布置开启了关键之门。Sonde传感器还具备比传统水质监测系统更容易维护的优势，只需几分钟就能进行布置设定，而传统监测系统往往要花上几小时，从而大幅度节省了大规模基于物联网的水质在线监测网络的营运与维护成本。

中国无锡太湖充分利用物联网等新一代信息技术对太湖水环境质量进行监测，感知节点的传感器装有360度摄像头、6个精密探头、集成光学感知芯片、对应6种水质指标，可以立体呈现出水体情况，结合陆上屏控及环境卫星遥感，形成太湖水域“三位一体”监测体系。以感知为先、传输为基、计算为要、管理为本，构建环境与社会全向互联的智慧型环保感知网络，实现环境监测监控的现代化和智能化以及环保物联网技术的标准化和产业化。

（二）大气环境监测

基于无线传感器网络的物联网大气环境在线监测系统一般由感知层、传输层及应用层三大系统构成。感知层利用传感器实时采集SO2、NO2、CO、总悬浮颗粒物、粉尘、NO、PM2.5等大气主要参数，并将采集到的数据经ZigBee方式上传到传输层，再通过GPRS或3G网络上传到应用层综合监控中心，监控中心对采集的数据进行实时分析处理，实现对大气变化情况的实时在线监测。

OSIRIS是欧盟GMES（Global Monitoring for Environment and Security）下的一个综合型计划，是欧洲对环境进行有效管理的一套综合信息基础架构，主要目标是研发和测试环境监控及防灾处理，通过部署完善的感测网，运用现场实地监测的感测系统，达到监测与防灾的效果。OSIRIS涵盖现场监测系统、资料整合和信息管理、服务三阶段流程。OSIRIS针对空气质量及污染、地下水污染、森林火灾和工业建筑火灾4种情境进行了实验。以空气质量传感网为例，可分为空气质量监测和空气污染监测两种情境。这一模拟示范区为西班牙Valladolid市，空气质量监测通过9个固定式空气质量监测站（安置于大楼顶端）监测CO、CO2、NO、NO2、O3以及气象因子，通过安置于公交车顶端的传感器移动监测NO、NO2等浓度和噪声污染。在适当时间将监测数据以无线技术传输至监控中心，并与附近固定式气象站信息结合，进行后续污染物扩散模拟预测分析，并且将资料集成后以图形的方式呈现在地图上，作为决策单位的预警系统。空气污染情境则是在Valladolid近郊进行模拟，如运载有毒化学品的列车发生翻覆事故，造成有毒物质扩散，一旦接到报警，OSIRIS会派出带有传感器的微型无人空中飞行器前往事发地点上空进行大气污染物采样，无人空中飞行器将通过地面控制站和OSIRIS系统与监控中心沟通并传送信息，同时收集即时影像及气象信息供扩散模拟组进行分析，生成产生有毒气体扩散的时空模拟图，以便监控中心评估灾情程度以及需疏散的地区。

2014年7月，IBM宣布其设在中国的研究中心将推出10年“绿色地平线”计划，旨在帮助北京政府更好地为解决雾霾问题做出决策。该计划当前的任务是整合北京14个空气质量监测站的数据，再配以卫星数据，建立可以提前三天精确预测空气污染水平的模型。IBM空气质量预测模型的另一个功用是绘制污染地图，可定位精确到街道水平的污染源。IBM“绿色地平线”计划的部分目标是利用北京的物联网，创建一套能源监控装置网络，以便提前发出警告。

物联网的快速发展及其实时高效等特性为大气环境监测提供了新技术以及新方法，使得大气环境监测克服了以往实时性差、维护困难等问题，能够实现更加实时、有效的大气环境监测。

（三）土壤监测

基于物联网技术的无线传感网络为土壤信息的实时获取提供了准确有效的手段，该技术能够把目标事物通过射频识别、信息传感、无线传输和互联网连接等手段，实现智能监测和管理。该技术可以不受地域时空限制，对各土壤生态因子进行实时监测控制，获得数据的精确度和效率都大大提高。

在澳大利亚，物联网主要应用于播种和灌溉业，其智能系统把握着施肥、播种、灌溉的最佳时机。已有案例显示，棉花种植者根据物联网技术，对水分缺失土壤区域进行针对性灌溉，要比以前全面灌溉的棉花产量高出一倍，同时达到节水环保的效果。Kirby智能农场是一个2800公顷的商业农场，主营美利奴羊毛和菜牛生意，同时也生产牲畜饲料所用的各种谷物。研究人员在Kirby智能农场部署了大量传感装置来监测土壤水分、土壤温度和电导性（其中土壤中传感器达到100个）、空气温度、牲畜移动以及农场安全，这些数据综合在一起形成了一个信息流传送至“智能农场信息平台”。在该平台，每5分钟会形成一个实时的、类似于航拍的数字地图，为农场经营提供决策帮助和支持。

物联网技术还可应用于温室等栽培设施的精准化管理中。采用不同的传感器和机械控制装置对温室中土壤含水量和氮磷钾元素含量、空气温湿度和光照强度、pH值和CO2浓度等影响作物生长的环境信息进行实时监测，控制系统根据监测到的实时数据将温室内水、肥、气、光、热等植物生长所必需的条件调节到最佳状态，以保证栽培作物的产量和品质，同时达到最佳的经济效益。

物联网技术在环境服务业中的应用目前还处于初级阶段，但已具备较好的基础。国外已经有了众多面向环境保护的物联网应用案例，在污染防治、生态保护等领域发挥着巨大作用。但从美欧等发达国家的应用来看，运用不同的传感器或物体来进行环境监测是现阶段比较成熟的物联网实践，如针对水质、针对大气质量、针对土壤和针对藻类的运用，使用物联网的监测方式可以比现有监测系统得出更加客观的环境质量数据。物联网还未在环境保护其他领域大量运用的主要原因是物联网自身的理论、技术还不够完善，而与监测相关的RFID、传感器技术、近程通信技术则相对成熟。相信随着物联网各项技术的日趋成熟，大量新技术和新产品的应用将为物联网技术在环境服务业中的全面运用奠定良好基础。

四、环境服务业新模式：合同环境服务

合同环境服务（Contract for Environmental Services）是指环境服务市场主体以合同环境服务的方式面向地方政府或排污企业提供环境综合服务，以取得可量化的环境效果为基础收取服务费。合同环境服务以实现具体环境效果为目标，为环境保护、污染防治提供总体的系统解决方案；以环境服务总包为出口，涵盖咨询服务、评估设计、专业运营管理、工程服务以及相关联的投资等产业单元。

合同环境服务的需求决定了其责任主体包括两类：第一类为排污企业（工业企业），即“谁污染谁负责”；第二类为地方政府，以收费的方式将环境责任集中起来，进而由政府集中采购服务。这两类责任主体以合同或契约的方式，向专门提供环境服务的责任主体采购明确的环境服务并依据环境效果支付相应的费用。

（一）合同环境服务范围

合同环境服务范围主要包括政府综合环境服务采购与服务外包、流域（湖泊、库区）合同环境服务模式、工业企业减排领域合同环境服务模式、专业技术咨询服务等。

1．政府综合环境服务采购与服务外包

政府在区域、流域治理和污染区域修复，以及城镇水务和垃圾处理业务上都可以采取服务外包模式，在危险废物处理、环境管理、环境监测、环境规划等其他环境管理业务上可推行采购专业服务模式。

2．流域（湖泊、库区）合同环境服务模式

采用合同环境服务模式进行区域环境治理，可从区域角度进行整体规划，避免企业各自为战，降低处理单位污染物的成本。环境服务商可与政府、企业商定采取合同环境服务模式，企业不再进行预处理，而是由服务商统一规划处理，提供全面服务，这样有利于在技术层面合理布局处理工艺，污染者按照排污量和水质高低支付合理费用，体现污染者付费的原则，同时节省的预处理费用与服务商分成。

3．工业企业减排领域合同环境服务模式

工业企业减排与一般的市政业务的区别在于工业行业较多，不同行业污染特点不一样，容易形成减排细化市场。如果环境服务商在某行业拥有丰富经验，就能够通过合同环境服务模式向业主承诺明确的治理效果，并根据效果收费，这样服务商能在招投标中树立自己的优势地位，减轻竞争压力；同时合同环境服务模式可以激励企业不断进行技术创新，与业主分享节省的成本费用，继续提高自身技术实力，巩固确立自己的优势地位。

4．专业技术咨询服务

很多环保问题因服务企业专业化程度不够、管理不规范、重硬件、轻软件等原因造成。过去的技术咨询服务普遍停留在项目开始前，完成项目规划和可行性研究即为完成任务，服务效果有限。通过推行合同环境服务模式，专业服务商为项目实施的全过程提供全面的技术咨询和项目群管理服务，把技术、管理、硬件和软件有机地结合，为客户提供全方位的解决方案，以保证企业任务完成和目标实现。

（二）合同环境服务的运作模式

1．环境效益分享型

环境服务需求方与环境服务公司签订环境服务项目合同，由环境服务公司出资修建环境改善设施并提供全部软硬件支持，在合同约定的项目建设期内达到预定的环境质量目标。在全部合同期内，环境服务公司按照一定比例分享环境效益，以补偿项目成本和获取项目利润。

这种模式类似于“融资租赁”，特别适用于前期缺乏资金而后期环境效益明显的地区，例如有开发区建设规划或特色产业规划的地区；在市政环保项目中也大有可为，例如市政污水处理项目。

2．环境质量保证型

环境服务需求方与环境服务公司签订环境服务项目合同，由环境服务公司做出环境质量保证，在合同约定的各个时期，项目的实际环境质量要不低于合同保证的目标值。如果低于目标值，环境服务公司必须进行补偿；一旦高于目标值，环境服务公司即参与相应的环境效益分配。

这种模式适用于环境质量容易确认，并且需求方成分简单的项目，例如工业企业的排污治理项目。

3．环境服务托管型

环境服务需求方与环境服务公司签订环境服务项目合同，确定享受环境服务的方式和价格。在项目投入运营后，环境服务公司按照约定的服务价格向环境服务需求方直接收费。

这种模式也可以当作“环保物业管理”，适用于排污方明确并能稳定收费的项目，例如工业园区环保项目、实施了物业化管理的社区环保项目。

（三）国外合同环境服务经验

1．自愿性环境服务协议

自愿性环境服务协议（又称环境行政合同）是指企业、政府和非营利组织之间的非法定协议，旨在改善环境质量或提高自然资源的有效利用效率，是目前国际上应用最多的一种非强制性节能措施，可以有效地弥补行政手段的不足。欧洲将自愿性环境服务协议定义为“企业或者行业组织与政府或政府明确认可的公共权力部门通过谈判协商所作出的承诺”。

自愿性环境服务协议从本质上来说是一种行政合同。从自愿性环境服务协议的概念可以看出，自愿性环境服务协议总是有政府的参与，不论是政府作为协议的一方当事人还是政府在企业自我承诺式的环境协议中作为监管者，政府的介入是为了实现自愿性环境服务协议所规定的环境目标。自愿性环境服务协议也是一种新型的行政管理工具。自愿性环境服务协议是在政府无法通过强制性手段达到一定环境目标的背景下产生的，政府通过与企业或者行业签订一定的环境协议，来达到管理社会环境的目的。有时自愿性环境服务协议也用来作为现有的法律、法规、政策无法覆盖领域的补充手段，比如美国大量的自愿性环境服务协议主要用于处理全球气候变暖问题。

自愿性环境服务协议最早由日本提出并实施，并于20世纪80年代在欧盟迅速发展。20世纪90年代，美国开始在环境管理中采用自愿性环境服务协议，取得了很大的成功。美国环境保护局（EPA）在促进和激励签订自愿性环境服务协议方面发挥着重要作用。为了契合其“清洁生产”的新环境政策，EPA推行了一系列的自愿性环境协议计划，使企业在达到法律规定的环保标准情况下，进一步实现更高的环境保护标准。根据目标设计的不同，美国的自愿性环境服务协议适用的范围可以大致上分为三大类：一是高风险环境污染物领域；二是针对全球的环境问题釆取的自愿性环境协议；三是没有特定限制的领域。

2．政府基于效果采购环境服务

美国立法强调，“服务合同或订单的采购必须描述如何采用基于效果采购方案的策略或者必须提供不采用类似方案的合理理由”，并制定了相关的指南，为合同制定提供明确的指导，在指南中认定为明显适合采用基于效果的采购合同的五类服务中就包括环境修复。基于效果的采购合同可以为政府节约管理费用和时间，让服务商对实现项目目标负责。

环境问题涉及工业、运输、建筑、商业、城市公用事业、农业等领域，给环境主管部门履行职责带来困难。推行“基于效果采购”的合同环境服务模式，可以有效地减轻政府的负担，并且取得良好的环境管理效果。这种模式促使政府关注合同结果，实现环境治理目的，避免只关注项目工程建设而导致环境项目徒有规模、没有成效。

3．发展合同环境服务商业模式

目前国外较成功的合同环境服务商业模式主要有以威立雅为代表的系统环境解决方案服务商的法国模式和以美华为代表的专业技术服务提供商的美国模式。

法国威立雅环境集团是当今全世界唯一一家以环境服务为主业的大型集团。从水处理服务到公共运输业，从清洁业到能源服务，威立雅环境集团为各国政府机构、地方机关集体、工业企业和城市提供全面高效的系统环境解决方案和服务。

美国美华主要业务是为各类水资源利用项目提供规划、设计和建设管理服务，其完成的美国佛罗里达州CapeCoral市的水资源管理项目，服务内容包括设计、施工管理和监理、工程总承包等，该工程在项目管理方面的金额就高达1亿美元；在亚太地区有新加坡地下污水管理项目，服务内容包括设计、施工管理、项目管理等内容，项目总金额为3000万美元。此外，一些国外大型环境咨询服务企业如美华、伊尔姆也已进入中国开展业务，主要以环境影响评价、环境管理体系与环境标志产品培训和认证、清洁生产审核与培训、环境信息服务等业务为主，管理和工程咨询业务不多，服务范围相比在国外的市场小很多，市场份额也较小。