“地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”與“排放標(biāo)準(zhǔn)”關(guān)系之爭論何時休?
大概近十年以來,行業(yè)人士在不同場合不同媒介,都或多或少聽到一些專家關(guān)于“地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”與“排放標(biāo)準(zhǔn)”關(guān)系(下文用“兩標(biāo)準(zhǔn)”)的討論,到2014-2015年,這方面的討論和觀點之爭,已經(jīng)發(fā)展到了截然相反的兩種對立性觀點或爭論。爭論的焦點就是集中在污水廠排放標(biāo)準(zhǔn)要到底是否應(yīng)該與地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相接軌的問題;其次是,有水處理領(lǐng)域?qū)<覍Φ孛嫠h(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)合理性的質(zhì)疑。兩標(biāo)準(zhǔn)之爭看似是學(xué)術(shù)、技術(shù)層面的問題,然筆者認(rèn)為,此爭論事關(guān)未來相關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制定的大原則問題,更事關(guān)未來水環(huán)境及行業(yè)發(fā)展的導(dǎo)向性問題!
一、市政污水處理領(lǐng)域?qū)<壹跋嚓P(guān)人士對【排放標(biāo)準(zhǔn)要與地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)接軌】方面的表述
建議或者呼吁“排放標(biāo)準(zhǔn)要與地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)接軌”的代表專家是中國人民大學(xué)王洪臣教授,產(chǎn)業(yè)界代表性觀點來自北京碧水源總經(jīng)理戴日成。實際上,王教授對地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與排放標(biāo)準(zhǔn)之間的矛盾問題,大概在2005年前就發(fā)出了質(zhì)疑的聲音。
1,目前可以公開查閱到的關(guān)于污水廠處理標(biāo)準(zhǔn)與水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)之間關(guān)系的最早論述,應(yīng)該是中國人民大學(xué)王洪臣教授2007年接受中國水網(wǎng)采訪時談到“現(xiàn)代污水廠”方面的表述:“在缺水地區(qū),污水處理廠建設(shè)的重點必須瞄準(zhǔn)完全的高品質(zhì)的再生利用。王洪臣認(rèn)為,目前再生水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)太低,僅是已經(jīng)喪失水功能的劣五類水。
應(yīng)該將地表水水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)作為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)來考慮。”。《人民日報海外版》(2010年07月03日第03版)刊發(fā)了“循環(huán)利用:破解水危機(jī)”一文,中國人民大學(xué)王洪臣教授談到未來中國水環(huán)境問題時,強(qiáng)調(diào)了構(gòu)建現(xiàn)代排水系統(tǒng)的重要性和舉措,同時進(jìn)一步表述:"北京總投資約80億元人民幣,對全部污水處理廠進(jìn)行深度或超深度改造,使出水水質(zhì)基本達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)…"。在2011年王洪臣教授接受中國水網(wǎng)采訪時,他談到“我國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)存在的一些問題:我國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的目的和依據(jù)不夠明確;我國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)體系法律效力模糊;我國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值不能做到寬嚴(yán)相濟(jì)“等。
但是王教授同時也強(qiáng)調(diào)“…水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)體系的制定過程中,尤其需要注重水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、用水標(biāo)準(zhǔn)、水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)相互銜接。”.在2013年4月,中國人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長王洪臣在接受早報記者采訪時提議,針對極度缺水地區(qū),將城鎮(zhèn)污水排放標(biāo)準(zhǔn)提高到一級A標(biāo)準(zhǔn)以上,水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)和水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)逐步接軌.
2,國內(nèi)著名的MBR供應(yīng)商碧水源總經(jīng)理戴日成認(rèn)為,中國湖泊治理不成功的原因,一方面是標(biāo)準(zhǔn)滯后,管理和執(zhí)行不到位;另一方面從治污理念上看,中國治污的目標(biāo)不明確。他建議,水污染治理應(yīng)朝著四類水的方向走,如果只達(dá)到一級A,只能緩解污染程度,抑制不了惡化的趨勢。
3,中國市政工程華北設(shè)計研究總院總工程師鄭興2015年在《環(huán)保產(chǎn)業(yè)》雜志上正式撰文,闡述了一級A標(biāo)準(zhǔn)的演變,及旗幟鮮明地對排放標(biāo)準(zhǔn)向地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)方向發(fā)展進(jìn)行了否定:“十一五”以來,隨著污水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高,深度處理已經(jīng)大量應(yīng)用于城鎮(zhèn)污水處理廠的一級A提標(biāo)改造或新建(擴(kuò)建)工程,將其作為出水達(dá)標(biāo)的把關(guān)工藝單元,但早先設(shè)置一級A排放標(biāo)準(zhǔn)的初衷是提出再生水的基本水質(zhì)要求,后來將其直接轉(zhuǎn)變?yōu)榕欧艠?biāo)準(zhǔn)并不太合適,部分水質(zhì)指標(biāo)及限值需要做比較大的重新調(diào)整,特別是糞大腸桿菌以及總氮、總磷標(biāo)值指。
城市污水的再生處理十分重要,但目前一些地方排放標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)指標(biāo)及限值,有朝著地表水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械靠攏的趨勢,這是一種不科學(xué)的錯誤導(dǎo)向。一方面,現(xiàn)行的地表水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)本身存在明顯的缺陷,另一方面,混淆了排放標(biāo)準(zhǔn)與接納水體的水質(zhì)目標(biāo)(標(biāo)準(zhǔn))之間應(yīng)有的界限與區(qū)別。例如,過度強(qiáng)調(diào)出水COD達(dá)到30mg/L,甚至20mg/L的水平,是沒有必要的,容易造成明顯的浪費;而TP0.3mg/L的所謂IV類水標(biāo)準(zhǔn),其實僅僅適合于流動性良好的河流,對于基本沒有流速或流速緩慢的城市水體,特別是再生水為主要或唯一補(bǔ)水的情況,TP至少應(yīng)該低于0.1mg/L,最好低于0.05mg/L的水平。
二、市政污水處理領(lǐng)域?qū)<覍Α镜孛嫠h(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)】存在缺欠及指標(biāo)自身矛盾方面的表述
關(guān)于GB3838-2002國家標(biāo)準(zhǔn)地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)疑,中國市政工程華北設(shè)計研究總院總工程師鄭興燦2008年在《建設(shè)科技》撰文,指出:“制訂GBl8918-2002標(biāo)準(zhǔn)的重要基礎(chǔ)和依據(jù)之一是國家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)。但GB3838-2002中有關(guān)氮、磷的指標(biāo)在邏輯上相當(dāng)混亂,尤其是總氮指標(biāo)值。
一般情況下,總氮包含有機(jī)氮、氨氮和硝態(tài)氮這3個組分,而且有機(jī)氮基本上都是可以氨化的,其中有機(jī)氮和氨氮的總和為凱氏氮(KTN),硝態(tài)氮則包含硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮。但在GB3838-2002中,總氮、氨氮和硝酸鹽氮的標(biāo)準(zhǔn)值之間找不到上述平衡關(guān)系”。鄭興燦在2010年撰文《重點流域城鎮(zhèn)污水處理廠執(zhí)行一級A標(biāo)準(zhǔn)的問題討論》(全國城鎮(zhèn)污水處理廠除磷脫氮及深度處理技術(shù)交流大會論文集),明確表述:“《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)本身存在的明顯缺陷。”
三、“地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”制定者對市政污水領(lǐng)域?qū)<覀円庖姷恼交貞?yīng)
針對市政污水處理領(lǐng)域?qū)<覍Α兜乇硭h(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的質(zhì)疑,多年以來該標(biāo)準(zhǔn)的編制單位或者編制人一直沒有正式回應(yīng)。但是當(dāng)環(huán)保部公布GB18918-2002修訂稿征求意見時,受“特別排放限值”高等級指標(biāo)大討論事件影響,“兩標(biāo)準(zhǔn)”關(guān)系及相關(guān)的爭論再一次被提了出來。也是這次機(jī)會,《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的主編映入市政污水處理行業(yè)專家們的眼簾。
中國環(huán)境科學(xué)研究院原副院長總工程師夏青,1978年起,開拓了中國水環(huán)境容量、污染物總量控制研究,是環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境標(biāo)志領(lǐng)域的著名專家。主持了長江、黃河等五大流域水污染防治規(guī)劃;擔(dān)任了淮河、太湖、南水北調(diào)東線治污規(guī)劃技術(shù)總負(fù)責(zé);參與了1988,1999,2002年國家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的編制和修訂。2016年1月夏青正式在【水進(jìn)展】微信專家群公開回應(yīng)市政污水處理領(lǐng)域?qū)<覍?ldquo;地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”與“排放標(biāo)準(zhǔn)”關(guān)系問題的爭論。
1,關(guān)于兩標(biāo)準(zhǔn)是否應(yīng)該接軌問題的意見:以下是夏青先生的文字答復(fù):題目“排放標(biāo)準(zhǔn)不能對地方環(huán)境質(zhì)量負(fù)全責(zé)”:污水處理界的一些專家提出污水處理廠應(yīng)和地面水標(biāo)準(zhǔn)四類接口,2013年就有報道,這也許是城鎮(zhèn)污水處理廠國家排放標(biāo)準(zhǔn)與地面水標(biāo)準(zhǔn)接軌的最早意見,但這一觀點是不可取的。
第一,地方政府對環(huán)境質(zhì)量負(fù)全責(zé):不是排放標(biāo)準(zhǔn)負(fù)全責(zé),因為政府不僅要監(jiān)督污水處理廠運行,還要優(yōu)化組織區(qū)域內(nèi)的容量資源分配,技術(shù)經(jīng)濟(jì)投入分配,才能保證質(zhì)量達(dá)標(biāo)。南水北調(diào)東線治污,全部污水達(dá)一級B之后,山東南四湖是毎條河加人工濕地,江蘇徐州是把進(jìn)入安嶶的污水處理廠出水調(diào)至172公里外的鹽城入海。這才實現(xiàn)了東線治、截、導(dǎo)、用、保五字方針,排放標(biāo)準(zhǔn)不負(fù)全責(zé)。政府手中除了國家標(biāo)準(zhǔn),還有地方標(biāo)準(zhǔn),規(guī)劃和項目環(huán)評,治污規(guī)劃,排污許可證、總量控制等多種手段以及多種監(jiān)管措施來確保環(huán)境質(zhì)量。
第二,水質(zhì)規(guī)劃理論教會我們:為了保證水質(zhì)達(dá)標(biāo),先要有水資源規(guī)劃,后才有流域、區(qū)域、設(shè)施三級規(guī)劃,要建立污染源排放與水質(zhì)的輸入響應(yīng)關(guān)系,用數(shù)學(xué)優(yōu)化的方法,合理組織污染源排放。徳國魯爾區(qū),愛姆舍河做為納污河道,不上污水處理廠,至入萊茵河按新保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)建污水處理廠。同樣在萊茵河,保障荷蘭飲水安全,不是提高河水水質(zhì)到飲用水標(biāo)準(zhǔn),而是上游各國為荷蘭修建深度處理給水廠。
有關(guān)擇段排放、負(fù)荷分配、季節(jié)控制、生態(tài)流量、費用優(yōu)化等可選擇的方案都是水質(zhì)規(guī)劃教會我們,看看美國七百多污水廠用概率稀釋模型指導(dǎo)處理廠符合水文節(jié)律運行,利物浦處理廠漲潮運行,退潮不運行,都是在利用環(huán)境容量,節(jié)約能耗,我們的一刀切就過于粗放了。
第三,標(biāo)準(zhǔn)體系有職責(zé)定位:中國兩類兩級環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系對體系組成標(biāo)準(zhǔn)各有要求。美國沒有全國統(tǒng)一的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),由各卅頒布標(biāo)準(zhǔn)。中國在學(xué)習(xí)美國之前,暫用五類功能適應(yīng)千差萬別的地域差異。排放標(biāo)準(zhǔn)則強(qiáng)調(diào)排污去向,按進(jìn)入不同功能區(qū),制定有達(dá)標(biāo)技術(shù)的寬嚴(yán)不同的排放標(biāo)準(zhǔn)限值。污水處理廠進(jìn)入受納水域的出口,劃有混合區(qū),混合區(qū)內(nèi)不執(zhí)行排放標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
沒有處理廠出水就達(dá)地表水標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)水域。也許王洪臣、戴日成等專家會說,沒有混合區(qū)怎么辦?稀釋水量不夠怎么辦?我說那就更得靠水質(zhì)規(guī)劃進(jìn)行多方案優(yōu)化,而不是處理廠提標(biāo)一條路。如碧水源運行的十堰神定河污水處理廠,出水后政府組織接口方案,進(jìn)一步用人工濕地、人工快滲深度處理,也僅COD、氨氮達(dá)四類水標(biāo)準(zhǔn)。
第四,企業(yè)社會責(zé)任有更高要求:提出達(dá)地面水的專家有來自企業(yè)的,更應(yīng)理解簡單提高排放限值,更多地用能耗換取污染物削減,不符合低碳發(fā)展、綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展的總目標(biāo)。王洪臣專家等提出的概念性污水廠絕對是好方向,國家和企業(yè)當(dāng)共同推進(jìn)。還有,真要污水處理廠提標(biāo),就再不能在終端賣力,而應(yīng)在前端源分離下功夫,從糞尿不入污水處理廠開刀,用城鄉(xiāng)營養(yǎng)物綠色大循環(huán)的戰(zhàn)略措施為污水處理廠分擔(dān)壓力。簡單壓污水處理廠,是鞭打快牛的做法,應(yīng)期待各部門形成合力,上點有用的措施,把錢用在刀刃上,這也是企業(yè)社會責(zé)任的努力方向。
最后表個態(tài),只要有好技術(shù),好方案,更省錢省能地提高污水出水標(biāo)準(zhǔn),我舉雙手贊成,但不用接地表水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),混淆兩個標(biāo)準(zhǔn)體系,即使24項地面水考核指標(biāo)都達(dá)地表水標(biāo)準(zhǔn),那也是污水廠再生水,怎么用?還要考慮老百姓的感情因素呢。
2,答復(fù)水處理專家對《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中總氮指標(biāo)的質(zhì)疑!
在國家城鎮(zhèn)污水處理廠新排放標(biāo)準(zhǔn)的爭議中,水處理專家鄭興燦提出了“地表水標(biāo)準(zhǔn)中氮磷指標(biāo)存在明顯的邏輯混亂”,並影響GB18918—2002城鎮(zhèn)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)制定。看來需要為水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)正本清源。由于近30年來全國一直執(zhí)行的三代地表水標(biāo)準(zhǔn)都是我主持編制的,當(dāng)然更有答疑的責(zé)任。
鄭興燦專家的意見是2008年發(fā)出的,我問了他,他不知又在此次熱議排放標(biāo)準(zhǔn)中被中科博聯(lián)翻了出來。為答疑清楚,他的意見可以歸納為4點:
1,總氮、氨氮和硝酸鹽氮在標(biāo)準(zhǔn)中找不到總氮為各組合之和關(guān)系;
2,氨氮和總氮標(biāo)準(zhǔn)值相等,硝態(tài)氮限值是否應(yīng)為0?
3,僅湖庫限制總氮,河流不限,湖水來自河流,水質(zhì)如何保障?
4,河流總磷0.2毫克升,如何保障0.05毫克升標(biāo)準(zhǔn)的湖庫達(dá)標(biāo)。
我認(rèn)為,以上四點,並不是邏輯混亂所致,而是水處理領(lǐng)域與水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域跨領(lǐng)域交流不夠,造致對水質(zhì)基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的誤解。
對于水處理專家,工作對象水處理廠是閉合系統(tǒng),進(jìn)多少氨氮等氮類污染物,都是總氮組成部分,有個總量,不管氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸氮,還是再轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮,水處理一方面關(guān)心這一耗氧過程和氮的形態(tài)變化,另一方面,通過對某一時刻,水中總氮總量是氨氮加亞硝酸鹽氮、加硝酸鹽氮、加有機(jī)氮之和,來決定削減總氮的方法。因此,總氮等于各組分之和,概念十分重要。
對于水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)專家,工作對象江河湖泊水環(huán)境系統(tǒng)是開放系統(tǒng),氮的源和漏是變化的,各種形態(tài)的氮源隨時進(jìn)出系統(tǒng),光合作用、底泥釋放、植物生長等都隨時改變水質(zhì)濃度,水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不關(guān)心氮類濃度場某一時刻的濃度定格,只關(guān)心某一種氮類指標(biāo)對水生態(tài)糸統(tǒng)的影響濃度,這就是基準(zhǔn)。注意,只有每一單指標(biāo)的限值規(guī)定,因為全世界的基準(zhǔn)都是單指標(biāo)的劑量響曲線為基礎(chǔ)。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)專家對單項指標(biāo)安全濃度概念則十分清楚。
這樣看來,水處理專家關(guān)注氮總量轉(zhuǎn)化過程和結(jié)果,水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)專家關(guān)注單項指標(biāo)安全濃度。兩個領(lǐng)域的專家關(guān)注目標(biāo)不同,產(chǎn)生不同的評價方法和思維習(xí)慣也是正常的。如果承認(rèn)兩個領(lǐng)域的思維差異,再進(jìn)一步解釋水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是怎樣制定的,就容易溝通了。
先說氨氮,在1999年之前,以非離子氨和總氨為基準(zhǔn),1999年美國頒佈了氨的最新基準(zhǔn),以氨氮代替非離子氨和總氨,並給出不同pH和溫度下的氨氮基準(zhǔn)。由于溫度和pH影響氨氮基準(zhǔn)可相差10倍以上,V類水體定為2.0,可保護(hù)pH在8.1,溫度在攝氐30度以下的所有水體的水生生物。硝酸鹽氮則為保護(hù)人體健康的指標(biāo),按美國健康基準(zhǔn)10毫克升定標(biāo)。這兩個指標(biāo)都各自依據(jù)保護(hù)水生生物和人體健康,不考慮與總氮有組分關(guān)係。
再說總氮,在美國2000年公佈營養(yǎng)物特別基準(zhǔn)后,重申分區(qū)調(diào)查用統(tǒng)計值制定標(biāo)準(zhǔn),把總氮、總磷、葉綠素、透明度四個指標(biāo)列為富營養(yǎng)化評價指標(biāo)。我國湖庫標(biāo)準(zhǔn)在無分區(qū)調(diào)查資料為依據(jù)的情況下,V類標(biāo)準(zhǔn)2.0,高于韓國的1.5,日本的1.0,美國的1.68,由于沒有分區(qū)調(diào)查數(shù)據(jù)做依據(jù),單項指標(biāo)執(zhí)法根據(jù)不充分,我一直建議另定富營養(yǎng)化評價標(biāo)準(zhǔn),國家水質(zhì)考評也一直不取總氮,所以反對以此指標(biāo)值為依據(jù)定排放標(biāo)準(zhǔn)限值是有原因的。(這個指標(biāo)美國只有湖庫基準(zhǔn),為0.1至1.68毫克升。)
關(guān)于總磷,由于美國基準(zhǔn)和世界各國標(biāo)準(zhǔn)近30年變化不大,我國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),河流V類0.4,湖庫0.2,河流lll類0.2,湖庫0.05。由于污水廠除磷技術(shù)俱備,對磷指標(biāo)尚未成熱點。只要與總氮等指標(biāo)一起進(jìn)入富營養(yǎng)化標(biāo)準(zhǔn),並分區(qū)制定限值,有關(guān)營養(yǎng)物指標(biāo)的管理,則主要是磷對水廠混凝工藝的影響,可在供水保障中提要求。
鄭興燦專家提出的河流標(biāo)準(zhǔn)和湖泊標(biāo)準(zhǔn)不一致的問題是因為水力學(xué)條件不一致,傳輸規(guī)律不同,標(biāo)準(zhǔn)有差異是必要的,美國以水力仃留時間30天為江河湖庫分界。如何讓江河與湖庫水質(zhì)相接?我們一靠環(huán)評,二靠治污規(guī)劃來解決。例如:著名的引江濟(jì)巢工程環(huán)評,因長江水總氮1.8,若每年30億方水進(jìn)巢湖,會造成巢湖全湖總氮超lv類,環(huán)境影響預(yù)測巢湖富營養(yǎng)化風(fēng)險較大。
又如:南水北調(diào)中線水源地丹江口水庫,除總氮指標(biāo),水質(zhì)為I類至ll類,總氮在lll類以下,原因在于陜西來水白河斷面即達(dá)1.2,河流無總氮要求,因為飲用水,世界衛(wèi)生組織無控制總氮要求,但進(jìn)入湖庫,為保護(hù)湖庫生態(tài),防止富營養(yǎng)化,需控制上游來水入庫總氮總量。面對漢江削減總氮任務(wù),財政部、環(huán)保部、南水北調(diào)辦,把十三五治理陜西、湖北面源氮磷污染列為重點,為保北方水源地長治久安,爭取拿出一條江控制總氮的示范。所以,標(biāo)準(zhǔn)雖有分類,各管一段,但流域區(qū)域水質(zhì)問題糸統(tǒng)解決,還要靠環(huán)評、規(guī)劃和監(jiān)管。
一次交流,不一定把問題都解決,相信只要多交流,兩個領(lǐng)域會在融合中為我國水污染防治做出更大貢獻(xiàn)。
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