牛建敏 鐘昊亮 熊 曄
(深圳市水務(集團)有限公司廣州廣東518031)
美國、歐盟、日本等地污水處理廠水污染物排放標準對比與啟示
牛建敏鐘昊亮熊曄
(深圳市水務(集團)有限公司廣州廣東518031)
我國的水污染排放標準體系已基本成熟,但在科學性、實效性方面還有進一步提升的空間。本文對美國、歐盟、日本等的水污染物排放標準進行了比較和分析,系統闡述了標準制定過程中應關注的問題并提出建議,為我國污水處理廠污染物排放標準的修訂及后續執行提供參考和借鑒。
污染物;排放標準;水環境
污水處理廠污染物排放標準是水環境標準體系的重要組成部分。我國《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)發布至今已近14年,在防治污染、保護環境和保障人體健康方面發揮了巨大作用。但由于各地經濟、技術、水環境容量、環境管理等方面的差異,該標準在實際運用中仍存在一些問題。2015年,國家環保部著手對該標準進行修訂,并發布了征求意見稿,引發了行業內外熱烈探討。本文對美國、歐盟、日本等地的水污染物排放標準進行了比較和分析,系統闡述了標準制定過程中應關注的問題并提出建議,為我國污水處理廠污染物排放標準的修訂及后續執行提供依據和參考。
1.1美國水污染物排放標準
1948年,美國國會制定了《Federal Water Pollution Control Act》;1972年,以名為《Clear Water Act》的修正案對《Federal Water Pollution Control Act》進行了大幅修訂[1]。《Clear Water Act》規定,公共處理設施必須在1977年7月1日前達到二級處理設施標準[2]。其污染物排放限值的確定有2個依據,一是基于技術,另一個是基于水環境[3,4]。表1列出了美國公共處理設施二級處理標準。從表中可以看出,美國的污染物指標設計采用多日平均值,比如規定了常規污染指標BOD5、TSS的7d平均限值或30d平均限值,30d平均限值遠小于7d平均限值,同時考慮污染物去除率。其30d平均限值相當于我國的日均值二級排放標準。這是聯邦層面對公共污水處理設施污染物排放限值的要求,較為寬泛,按照國家污染物減排(NPDES)許可證制度,聯邦環保局(EPA)授權各州各郡縣的地方環保局根據當地水環境、水資源、企業布局、經濟情況等制定不同的地區性排放標準。地區性排放標準也并非一刀切,不同的污水處理廠可以根據需要執行不同的排放標準。

表1 美國和我國污水處理廠二級處理標準(mg/L)
1.2歐盟水污染物排放標準
為了對零散的水資源管理法規進行整合,歐盟于2000年頒布了《歐盟水框架指令》(Water Framework Directive)。其中,排污限定指令有《城市廢水處理指令》(91/271/EEC)[5]。該指令要求污水處理廠執行的排放標準見表2[6],均為年均值,總氮與我國污水處理廠一級A排放標準相當,其余指標類似于我國的二級排放標準。該指令對歐盟成員國具有法律約束力,但并不等同于國內法,成員國可根據各國水域特點、經濟技術條件等制定更為嚴格的排放標準。

表2 歐盟城鎮污水處理指令(mg/L)
1.3日本水污染物排放標準
日本1970年頒布了《水質污濁防止法》,水質標準包括健康項目和生活環境項目兩大類,采用濃度限值,允許地方根據當地水域特點制定地方排水限值標準。近年來為改善封閉性海域的水質,日本對工業集中、污染嚴重地區實施主要污染物總量限值制度,對各指定水域確定污染負荷量的總體削減目標量,再由都道府縣知事據此確定所轄范圍內的各污染源的削減目標量及削減方法事項,即采取濃度控制和總量控制相互結合的治理模式。日本各級地方政府對于執行標準控制污染的主動性很強,大都根據地方環境需要,制定和實施嚴于國家標準的地方標準[7]。表3是日本生活環境項目排放標準。

表3 日本生活環境項目排放標準(mg/L)
1.4香港水污染物排放標準
《技術備忘錄:排放入排水及排污系統、內陸及海岸水域的流出物的標準》是香港環境保護署為污水處理廠頒發牌照的指引。備忘錄根據污水處理廠出水排出的不同水域來劃定排放標準,內陸水域劃分為A(可做飲用水水源)、B(灌溉)、C(池塘養魚)、D(一般設施及次級接觸康樂活動)四個組別,海岸水域根據水質及用途劃分為六個組別,分別對應不同的排放標準。不同的排放流量亦有不同的標準,較高流量的標準通常比較低流量的標準嚴格[8]。由此,不同水域的污水處理廠排放標準不盡相同。以沙田污水廠為例,其水質管制區為吐露港/維多利亞港(第二期),牌照規定了95%百分比標準和上限值(見表4),BOD、總氮、SS和細菌指標的95%百分比標準比GB18918-2002一級A寬松,氨氮相當于一級A。

表4 沙田污水處理廠牌照標準(mg/L)
2.1國家標準與地方標準
綜上所述,不管美國、歐盟、日本還是中國香港,污染物排放標準均分為兩個層級,總體控制要求和當地具體要求,總體控制要求為最低要求,側重污染物指標設計、治污路線的指引,各地根據具體情況制定嚴于國標且符合當地實際的標準。我國新環保法第16條也規定,國務院環境保護主管部門根據國家環境質量標準和國家經濟、技術條件,制定國家污染物排放標準。省、自治區、直轄市人民政府對國家污染物排放標準中未作規定的項目,可以制定地方污染物排放標準;對國家污染物排放標準中已作規定的項目,可以制定嚴于國家污染物排放標準的地方污染物排放標準。但就執行情況而言,國家標準已經比較嚴格,各地基本是以國家標準為準,地方標準的制定相對滯后。盡管北京、上海等地也制定了當地的污水處理廠污染物排放地方標準,但就全國范圍而言,仍屬少數。全國各地自然條件、經濟狀況差異較大,環境容量各不相同,因地制宜的污染物排放標準更有利于當地經濟與環境的協調發展。
2.2高標準與低標準
此次《城鎮污水處理廠污染物排放標準》修訂稿中最顯著的變化就是增加了特別排放限值,即在國土開發密度已經較高、環境承載能力開始減弱,或環境容量較小、生態環境脆弱,容易發生嚴重環境污染問題而需要采取特別保護措施的地區執行水污染物特別排放限值。盡管這些地區的環境形勢很嚴峻,但一味提高污水處理廠排放標準并是解題之道。將出水CODcr由50mg/L降至30mg/L、懸浮物由10mg/L降至5mg/L、氨氮由5 mg/L降至1.5 mg/L對水環境的改善作用有多大,為此所增加的能耗、藥耗、設備等消耗給環境帶來的負面影響有多大,這些都需要系統評估。同時,與其他經濟發達國家相比,我國的污水處理廠水污染物排放標準已不低,造成水環境污染的癥結不在于排放標準的高低,需從深化流域管理、防治工業污染、控制面源污染、雨污水管網建設、嚴格環境監管等方面多管齊下。
2.3污染物總量控制與環境質量目標管理
按照《國務院關于印發水污染防治行動計劃的通知》(國發[2015]17號)要求,到2020年,七大重點流域水質優良(達到或優于III類)比例達到70%以上,地級及以上城市建成區黑臭水體控制在10%以內。這意味著環境管理逐步由總量控制向環境質量目標管理轉型,需將污染物排放總量控制、排污濃度控制與水體水質環境目標相結合,明確各類水體的水質保護目標,關注城市黑臭河流等與群眾生活關系密切的水體,落實治污責任,采取有針對性的措施,使老百姓能切實感受到水質改善的成效。
2.4日均值與多日平均值
在對污水處理廠的環境監管方面,香港及國外一般采取出水多日平均值、最大排放限值或95%概率的排放限值。我國對污水處理廠的水污染物排放標準的指標設計為24h混合樣,即日均濃度值,但在環境監管過程中,這一日均濃度指標往往又被允許作為環境監管部門瞬時采樣的評判標準。污水處理廠的出水水質數據通常服從正態分布,進水變化、設施故障和自然條件等各方面因素都會導致出水指標的波動。一次采樣即判斷超標與否的監管方式無法體現污水處理實際情況。相比較而言,美國所采取的多日平均的指標設計更能客觀的反映污水處理的特性,更能全面有效地對排污單位的治理過程和行為做出判斷。
隨著社會、經濟、環境的發展變化,各國的環境標準、污染物排放標準都經歷了從無到有、不斷修訂不斷完善的過程。美國、歐盟、日本等地的成功經驗值得我們探討和參考。建議強化地方環境標準的差異化制定與執行,以提升水環境質量為先導,制定更具科學性、更具實效性的污染物排放標準。此外,對污水處理廠應該采取更多樣、更合理的評價體系,多日平均的指標設計更符合實際。
[1]United States:The Federal Water Pollution Control Act[J].International Legal Materials,1973,12(3):658-679.
[2]Knopman,Debra S.,Smith,Richard A.20 years of the Clean Water Act.[J].Environment,1993,35(1),16.
[3]田仁生,王業耀,李宇軍.我國水污染物排放標準體系調整的比較探討[J].上海環境科學,2002,21(8):481-484.
[4]周羽化,原霞,等.美國水污染物排放標準制定方法研究與啟示[J].環境科學與技術,2013,36(11):175-180.
[5]杜群,李丹.《歐盟水框架指令》十年回顧及其實施成效評述[J].江西社會科學,2011,8:19-27.
[6]Council Directive of 21 May 1991 concerning urban waste water treatment(91/271/EEC).
[7]高娟,李貴寶等.日本水環境標準及其對我國的啟示[J].飲水安全,2005,11:41-43.
[8]技術備忘錄:排放入排水及排污系統、內陸及海岸水域的流出物的標準[M].水污染管制條例,1997,358AK.