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水體污染具有三級進程的特點,分別是黑臭缺氧,含有重金屬,含有毒化學品及過營養化。據不完全資料統計,中國城市廢水未經處理或處理不當排放到江流的比例高達65%,三級進程污染現象嚴重。中國污染程度比世界平均污染程度高幾十倍,工業企業的廢水、廢氣、廢渣等三廢超標排放是污染環境的主要因素。2012年各工業行業產值比重和廢水排放量的比重見圖1。

圖1 2012年各工業行業產值比重和廢水排放量的比重
廢水中污染物種類較多。根據廢水對環境污染所造成危害的不同,大致可劃分為固體污染物、需氧污染物、有機污染物、油類污染物、有毒污染物、生物污染物、酸堿污染物、營養性污染物、感官污染物和熱污染等。
固體污染物以懸浮物、膠狀物和溶解固形物三種形態存在于水中。固體懸浮物的危害:當水被懸浮物污染,再大量排入自然界水體,將造成水體混濁,顏色改變。會自行沉降的懸浮物沉于水體底部,會危害水底棲生物的繁殖,影響漁業生產;沉積于灌溉的農田,會堵塞土壤空隙,不利于農作物生長;淤積嚴重,還會堵塞水道。
廢水中凡是能通過生物化學或化學作用而消耗水中溶解氧的物質,統稱為需氧污染物。絕大多數需氧污染物都是有機物質,無機物僅有 Fe、Fe2+、S2-、CN-等。因此,一般情況下,需氧污染物專指有機污染物。油類污染物主要是“石油類”和“動植物油類”有機化合物。廢水中能對生物體引起毒性反應的化學物質都是有毒污染物。生物污染物主要是指廢水中的致病性微生物,包括致病細菌、病蟲卵、病毒和有毒藻類。酸堿污染物主要廢水中含酸性污染物和堿性污染物,酸雨嚴重也會使廢水中含有這類污染物。水質指標中以pH值來表征酸堿污染的存在。
營養性污染物,廢水中含氮、磷是植物和微生物的主要營養物質。如果這些營養性物質大量進入湖泊、江、海等水體,氮、磷濃度分別超過0.2mg/L和0.02mg/L時,就會引起水體富營養化,藻類和浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧下降,導致魚類和其他生物大量突然死亡。廢水中能引起混濁、泡沫、惡臭、色變等現象的物質,雖無嚴重危害,但能引起人們感官上的不適,統稱為感官污染物。如果廢水水溫較高,直接排入水體,會造成水體的熱污染。凡是因水溫度過高對受納水體造成的危害,稱為熱污染。
黑色金屬冶煉、食品、紡織印染業化工、造紙及電力等行業是我國工業廢水排放的主要行業,據環境統計年報提供的數據,化工行業排放量最大,造紙行業其次,電力行業次之。紡織、食品、醫藥、有色冶金等行業廢水排放量稍高于工業總產值比重。
COD污染主要來源于造紙業及食品業,比例高達2/3;金屬排放量有一半來源于有色冶金行業排放量;懸浮物排放量行業按比例排名,依次是造紙業行業、采掘行業、化工行業、食品行業及鋼鐵行業;鋼鐵行業、其他機械制造行業、化工行業及采掘行業占石油類排放量前四位;硫化物排放量較高的行業是化工行業及造紙行業;化工行業、鋼鐵行業、挖掘行業占據氰化物排放量排名前三位;揮發酚排放量主要來源為石油加工行業,其次為化工行業、有色金屬行業、造紙業。
除了排放量大的特點為,排放物濃度高也是一些行業排放物普遍存在的問題。有色金屬行業尤為嚴重,氰化物及硫化物排放量居于首位,是允許排放濃度的17倍,其重金屬的排放濃度也很高。化工行業除了重金屬外其他各類污染物排放濃度高于國家最高允許排放濃度二級標準;其中制革業的硫化物和揮發酚的排放濃度也高于二級標準;飲料行業、皮革行業、造紙行業、非金屬行業、鋼鐵行業、化工行業的SS排放量高于平均排放量;金屬制品行業的Cr6+排放濃度最高,其次其氰化物濃度也比較高;制革行業、食品加工行業、飲料行業、化工行業、造紙行業、石油加工行業其COD排放濃度均較高,高于各行業平均水平,排放濃度其次的是食品制造行業、衛生行業、紡織行業、鋼鐵行業等,低于二級排濃度的行業有采掘行業及機械行業。
中國工業廢水污染存在的問題有;經濟結構不合理;工業用水率較低,污染物排放系數較高;廢水排放量和排放濃度較高;傳統工業投資治理較少。
工業廢水污染治理策略與途徑包括:生產工藝減排,廢水循環利用和處理系統優化,具體見圖2。要從選擇原材料入手控制生產工藝減排,從源頭控制工業廢水的產生。盡量選擇環保、污染小的原材料,從環保的角度出發,多于污染嚴重的材料要加強管理,限制使用。廢水循環利用環節和處理系統優化環節是緊密聯系的,不用的廢水循環利用需要采用相應的處理系統來優化,現在大部分工廠采用廢水混合、集中處理的方式,給實際處理帶來很大的困難。建議使用不同種類的廢水單獨收集和單獨處理可以降低工業污水處理的難度和管理難度,實現了工業廢水的循環利用。傳統處理模式和新型處理模式對比圖見圖3。

圖2 工業廢水污染防治的基本策略和途徑

圖3 傳統處理模式和新型處理模式對比圖
根據我國工業廢水存在的問題及國內外的治理經驗,我國工業應該走經濟循環路線,轉變以往的發展模式,調整戰略;發展新科技,對重點污染行業進行技術升級;建立科學的環境激勵和監管系統。
在全國范圍內對工業污染行業進行專項調查,對重點地區、企業、行業工業污染行為進行清理整頓,關停、淘汰嚴重污染企業,進行綜合整治工作。
建立全方位的污染防控體系。加強工業污染源統計方法,建立工業污染源調查和抽查機制。強化工業企業污染減排監管,執行工業企業污染物達標排放控制制度。推進污染集中治理、集中控制。加強環境管理,依法執行環境影響評價制度,嚴格環境準入,建立污染防治效機制領導負責制,健全目標責任制和責任追究制度,要地區環境保護的投入,建立的環境保護機制。加快技術革新,開展工業廢水防治技術試點,探索工業廢水治污的新途徑和新方法,研究制訂工業廢水防治規劃。
對傳統工業污水行業應加大治理力度,對于那些投資比例高,回收率較低的行業,比如造紙行業、制革行業,要從根本上來解決問題,積極引進先進生產技術,和加工工藝,提高回收率。加強化工和石化行業的技術改造和廢水治理工作,減輕其造成的環境污染,提高企業管理水平,發展自身潛力,積極發展生產工藝,對于經濟效益很差的企業要堅決關閉,重視基礎科研工作,應當優先考慮可能性大的技術問題。
重金屬行業的氰化物和重金屬的排放量和排放濃度非常嚴重,要加強治理。指定實施嚴格的排放標準,加大治理力度,提高資料的利用率。
中小型鄉鎮普遍存在COD排放量超高,應對區域進行集中處理,建立集中式廢水收集和處理設備,各政府部門要協調合作,推動工業園發展模式,利用當地的技術、資源優勢,集中處理工業污水排放問題。針對小型企業進行產業重組,調整戰略性經濟結構比例,從政策和技術上獲得支持。
加強企業,群眾的環保法制宣傳,樹立科學發展觀,堅持可持續發展,既要金山銀山,也要綠水青山,正對對待經濟發展和環境保護的關系,要協調發展。明確責任制,控制污染,宣傳環保知識,提高群眾的環保意思,監督企業。
[1]98中國環境統計.專題組//國家統計局.中國環境統計.北京:中國統計出版社,1999,8.
[2]國家環保總局.1996-2005年全國環境統計公報[M].北京:中國統計出版社,1997-2006.
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[4]周新,任勇,裴曉菲.論我國工業污染治理的市場化及政策[N].中國環境報,2003-9-12.