傅國偉
摘要:飲用水水源地是國務院規定實行最嚴格水資源管理制度的保護區,但一再出現不同于常規污染物的“第一類污染物”——重金屬的污染問題。目前許多管理者只顧區內水質是否滿足地面水環境質量Ⅱ類水質標準,而不顧區內或上游地企業車間排放的第一類污染物總量是否達到GB8978-96管控標準;也不顧飲用水水源地現實的“環境背景值”。這些涉及法規標準上存在的偏差和錯誤,致使第一類污染物非法直排或偷排者常有,城鄉污水處理廠(處理生活污水)處理后的排水和底泥中也常有。強化管理者嚴格執法監控第一類污染物的責任是十分必要的。
關鍵詞:飲用水水源地;第一類污染物;常規污染物;地面水環境質量Ⅱ類水質標準;環境背景值;嚴格監控
早在2012年1月國務院發布了《關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》(簡稱《意見》)[1]。提出了最嚴格管理水資源管理的原則,并確定了縣級以上政府負總責。而這些年來一再出現飲用水水源保護區遭受有毒重金屬的污染問題。這些重金屬來自本區或上游企業的直排或偷排,也有來自城鄉污水處理廠(處理生活污水)處理后的排水和底泥。
先依2012年1月15日發生在廣西龍江河段人為非法泄排20t鎘的污染事件為例[2]來探討保護區該如何管理才是科學合理的。當時河池市泄排的20t鎘,波及了下游約300公里,巳威脅到柳州市16公里的飲用水源保護區。但可怪的是直至1月31日的報導尚稱;“柳州水源保護地各監測斷面濃度全部達標”(其根據是河流中水的鎘濃度并未超過地面水環境質量Ⅱ類水質標準)。實際上即使不考慮其河水水質的影響,巳沉淀于河底的20t鎘仍成為危害生態、影響人群健康的污染源,治理好它、恢復龍江原有水環境背景也是十分艱巨的。其實當初兩家違法排污的企業[3],自2009年12月起就蓄謀和實施了偷排巳久的計劃:從非法隱蔽生產、不建污染防治沒施、私建十多個極高濃度鎘、砷強酸性大儲液罐、到私設偷排的地下溶洞和暗管,但始終得不到監管!這是一個深刻的教訓!
就管理角度而言,該飲用水源保護區當時僅限于水上監測是否達到地面水環境質量Ⅱ類水質標準(目前這種偏誤還有普遍性的),在技術路線和對策措施上缺乏系統綜合的科學性,在這些涉及其他的法規標準上存在多種偏差和錯誤,致使當時非法偷排者得逞多時。
1 達到地面水環境質量Ⅱ類水質的飲用水水源地不一定未受污染
《意見》曾對水質保護提出過一條要求的“紅線”:“主要污染物入河湖總量控制在水功能區納污能力范圍之內,水功能水質達標率提高到95%以上”。
這里的“主要污染物”僅是指常規污染物(即量大面廣的可生化降解的有機物BOD、COD、氨氮、磷等污染物-或稱為《第二類污染物》) ,“入河湖總量”是指水功能區經稀釋擴散水質達標下可受納的排污總量或禰“水環境容量總量”。我國在防控主要常規污染物的規劃管理上,確實發揮了“以環境容量倒逼經濟社會發展和限排機制”作用,取得了思想路線科學合理、效益顯著的可喜成績。今后無疑該繼續堅持。但常規污染物達到地面水環境質量Ⅱ類水質,飲用水水源地不一定未受污染。
其實早在1988年,我國頒布表1《地面水環境質量標準》(GB3838-88)的同年就頒布實施了表2中《污水綜合排放標準》(GB8978-88,1996年經修訂后頒布成現行的GB8978-96)[4]。
GB8978-96明確將排放的污染物按其性質區分為兩類:
第一類污染物,指能在環境或動植物體內蓄積,對人體健康產生長遠不良影響者,含有此類有害污染物的污水,不分行業和污水排放方式,也不分受納水體所具有的功能類別,一律在車間或車間處理設施排出口取樣,其最高允許排放濃度(指正常生產工藝的排水量下)必須達到表2的規定。實際上這是一種接近于零排放的源頭總量控制(或產污系數達標為準)。
第二類污染物(即常規污染物)指其長遠影響小于第一類的污染物質,其最高允許排放濃度和部分行業最高允許排水定額必須符合第二類污染物最高允許排放濃度的規定。(表略)
就兩類污染物相對而言,顯然第一類污染物的最高允許排放濃度(GB8978-96)對飲用水水源地是必須滿足的,它是水體保證合理排放、不影響人體健康,最基礎的決定因素。即第一類污染物是飲用水水源地的首要控制污染物!
序號 第一類污染物 Ⅰ類源頭水 Ⅱ類用水源地 Ⅲ類漁業用水 Ⅳ類工業用水 Ⅴ類農業用水
1
……
20 總砷 0.05 0.05 0.05 0.1 0.1
21 總汞 0.00005 0.00005 0.0001 0.001 0.001
22 總鎘 0.001 0.005 0.005 0.005 0.01
23 鉻(六價) 0.01 0.05 0.05 0.05 0.1
24 總鉛 0.01 0.05 0.05 0.05 0.1
……
30
污染物 總汞 烷基汞 總鎘 總鉻 六價鉻 總砷 總鉛 總鎳 苯并a芘 總鈹 總銀 總α放射性 總β放射性
編號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
允許濃度 0.05 不得檢出 0.1 1.5 0.5 0.5 1.0 1.0 0.00003 0.005 0.5 1Bq/L 10Bq/L
注:指對應企業生產工藝正常排水量下的水質允許濃度。
2 保護區內實施第一類污染物源頭車間排水口控制的實例分析
若一個小型河流段的飲用水水源保護區內,存在一個鉛鋅冶煉行業中年產10t電解鉛的企業為例[5],(電解鉛企業排放鎘、鉛、砷三種第一類污染物,本文僅以鎘為例),其煉鉛電解工藝產污系數、經中和法處理后的排污系數及與排放濃度標準對照見表3。
企業車間廢水的年排污量(經治理后)只要監管切實到位,完全可分別達到鎘2.49g,鉛8.07g,總砷4.24g。這樣的排污總量進入水源地,河水中三種污染物的濃度僅為鎘0.00125×10-5mg/L,鉛0.000404×10-5mg/L,總砷0.000212×10-5mg/L,遠低于Ⅰ類水質濃度,達到該水體環境背景值的要求。從此角度也可見地面水功能水質標準,對未污染水體,僅對常規污染物適用,對第一類污染物是很不適用的。
若管理者混淆兩類性質完全不同的污染物,實施以“水環境容量”總量來監控第一類污染物,即按目前Ⅱ類水質(0.005mg/L)小型河流(年均流量為20億立方米)1,000kg鎘、10,000kg鉛、10,000kg砷的允許年排量來監控,則此量巳超過該企業允許年排量的l2萬倍以上,該企業完全不必治污,直排即可。即使有一個年產1萬t的電解鉛企業,仍可直排無誤。用地面水功能Ⅱ類水質標準豈非極大地放寬了鎘、鉛、砷的排出量!
企業鎘、鉛、砷的允許年排量與鎘的“水環境容量”相比前者幾乎近於零!從法規標準而言,根本不存在第一類污染物“水環境容量”總量,而只有十分嚴格的源頭車間限排總量!
可見,糾正觀念、端正技術路線是何等重要和迫切!
煉鉛電解工藝 中和法處理后 GB8978-96
鎘 產污系數 產污廢水濃度 排污系數 排污廢水濃度 允許排放濃度
144.1g/t產品 1.796mg/L 0.249g/t產品 0.031mg/L 0.1mg/L
年排量 1441g 2.49g
不達標 達標
鉛 產污系數 產污廢水濃度 排污系數 排污廢水濃度 允許排放濃度
227.2g/t產品 2.833mg/L 0.807g/t產品 0.101mg/L 1.0mg/L
年排量 2272 g 8.07g
不達標 達標
總砷 產污系數 產污廢水濃度 排污系數 排污廢水濃度 允許排放濃度
53.39g/t產品 0.666mg/L 0.424g/t產品 0.053mg/L 0.5mg/L
年排量 533.9g 4.24g
不達標 達標
注:車間排出廢水量為8.019m3/t產品,河水年均流量為20億m3
3 現行標準未體現飲用水水源地的環境背景值
在1988年,我國頒布表1中《地面水環境質量標準》(GB3838-88)之后,國家“七五”科技攻關環境保護項目專門對“環境背景值”開展了系統研究,1993年科學出版社出版了《環境背景值和環境容量研究》一書,分別收集了長江源頭區河水與其他淡水、金沙江水系主要支流和湖泊、烏江水系原水中重金屬元素環境背景值研究結果[6-8]。
文獻[6]總結為:Cd的原水量范圍為3×10-5~37×10-5mg/L,世界未污染淡水中溶解態Cd為1~7×10-5mg/L;Pb的原水量范圍為84~879×10-5mg/L,世界未污染淡水中溶解態Pb為60×10-5mg/L。
文獻[7]總結為:大多數元素在10-4~10-5mg/L,Cd和Hg甚至在10-5~10-6mg/L數量級中。
文獻[8]總結為:As為38~48×10-5mg/L, Cd為0.6~1.4×10-5mg/L,Cr為38~136×10-5mg/L, Hg為0.6~1.9×10-5mg/L,Pb為33~80×10-5mg/L。
總起來說這次水環境背景值的集中研究可得出以下結論:Cd和Hg約在10-5mg/L~10-6mg/L之間, As、Cr、Pb等約在10-4mg/L~10-5mg/L之間。
上述水環境背景值與1988年《地面水環境質量標準》(GB3838-88)Ⅱ類水對第一類污染物選用的水質標準值(Cd:5×10-5mg/L;Hg:5×10-5mg/L;As、Cr、Pb:5×10-2mg/L)相比,除總汞比較相近外,總砷、鉻(六價)、總鉛等Ⅱ類水質標準值[4]超過實測水環境背景值約100多倍之多。可見,這就從水環境質量標準上很大地放寬了第一類污染物允排量。
4 飲用水水源地實施嚴格管理的對策措施總結
1.管理者應將飲用水水源地與內外各點源排污源作為一個整體來管理。不能只停留在管河水水質上,而要切實建立起系統監管的一整套機制。
2.首先必須區分兩類污染物在監控方法、措施上的本質差別。
(1)對常規污染物 (即第二類污染物),應采用訶水水質達到Ⅱ類水質要求的“水環境容量”總量,反推分配各入河排污口的允許納污量,從而倒逼排污源控排。
(2)對第一類污染物必須遵守源頭控制的原則,在各相關企業車間排污口嚴格實施《第一類污染物最高允許排放濃度(GB8978-96)》標準。這是重中之重!在目前系統監管相關企業制度失控,任意排污現象普遍之下,作為飲用水水源保護區必須以首控對象嚴格調查清楚其源頭的執法實情并加以督管。
筆者認為,不能僅僅用河水常規污染物達到Ⅱ類水,就認為該水源地巳滿足飲用水源地要求,忽略和混淆了兩類污染物。
更不能將河水中第一類污染物達到Ⅱ類水,就認為該水源地巳滿足飲用水源地要求,這將極大地放寬了第一類污染物的允許納污量。對河水中第一類污染物濃度評價的基準應是該河的水環境背景值(歷史上未污染前的水質濃度)。
3.必須查清區內第一類污染物排污源的所在及其排污量并作出審計。
對各相關企業車間(包括危險廢物堆放場及集中污水處理廠)排污口取樣檢測其排水量及第一類污染物的水質,從而得出企業排污總量達標與否的評價,定期公告;并根據各源排放的總量與核對河水水質進行核查。對超標企業及時開展清潔生產的審計并按法執行“關停并轉”。
不能僅僅用河水監測斷面或入河排污口的監測(包括自動監測站)點的水質來評價第一類污染物的達標與否。
企業車間監測站點如巳撤消必須盡快恢復。
4.在目前系統監管制度尚未建立和法治不完善的今天,貫徹2011.11《國務院關于加強環境保護重點工作意見》(國發35號)[9]中指出的強化環境執法監管措施是十分必要:
采取有效對策措施[10-11]“推行生產者責任延伸制度;深化企業環境監督員制度,實行資格化管理;建立健全環境保護舉報制度,廣泛實行信息公開,加強環境保護的社會監督。”
5.地面水第一類污染物水質標準是評價飲用水水源水質是否合格以及水源地防控污染源的重要信息依據。目前《地面水環境質量標準》(GB3838-88)中有關5種重金屬水質標準的規定值存在較大問題,建議通過專題研究作出修改。