流域水污染物排放標準控制重點及控制水平研究

李 潔

(河南省環境保護科學研究院， 鄭州 450004)

流域水污染物排放標準控制重點及控制水平研究

李 潔

(河南省環境保護科學研究院， 鄭州 450004)

以賈魯河流域水污染物排放標準制定為案例，探討流域標準制定技術方法。根據流域水質狀況和污染排放特點，分析水污染成因，確定主要污染源，作為流域標準控制重點，并根據水質改善和環境管理需求、流域社會經濟發展的階段性特征確定標準控制水平。

流域；排放標準；控制重點；控制水平

我國污染物排放標準從級別上可分為國家級標準和地方級標準。國家級污染物排放標準分為綜合性排放標準和行業性排放標準，是綜合各地污染排放水平之后提出的一條基本線。但是，各地自然環境基礎不同，發展路徑有別，發展水平不一，環境問題也就有著明顯的地區差異。近年來，山東、河南等省份紛紛制定了地方流域水污染物排放標準。流域水污染物排放標準與綜合性排放標準、行業排放標準相比，最大的優勢在于其可結合流域實際情況與河流水質直接掛鉤[1]，可以更有針對性、實效性地解決流域水環境問題。

制定流域標準必須控制好影響河流水質的主要污染源。這就需要摸清流域自然環境、社會經濟、水環境質量和水污染排放情況，找到流域污染主要成因，以此作為標準的控制重點，并在充分考慮流域社會經濟發展的階段性特征基礎上，緊扣水質改善和環境管理需求，確定其控制水平。現以賈魯河流域水污染物排放標準為案例，探討流域水污染物排放標準控制重點及控制水平的研究, 以期為流域水污染物排放標準制定提供技術參考。

1 賈魯河流域水污染成因

1.1 流域概況

賈魯河屬于淮河流域沙穎河水系潁河支流，是淮河的二級支流。賈魯河發源于河南鄭州，流經鄭州、許昌、開封后，于周口市匯入潁河。賈魯河全長255km，流域面積5896km2，其中鄭州境占賈魯河全長的54%，占賈魯河流域總面積的76%。

圖1 賈魯河流域分布圖

1.2 社會經濟

根據河南省2013年統計年鑒[2]數據，對賈魯河流域社會經濟狀況進行考察。從城鎮化率上看，2012年賈魯河流域城鎮化率約為63.7%，遠高于全省42.4%的平均水平，其中鄭州市66.3%，開封市39.7%，周口市僅為33.4%。從人均GDP上看，賈魯河流域人均GDP約4.94萬元，遠高于全省3.15萬元的平均水平，其中鄭州市6.21萬元，位居全省第二，已進入工業化后期；開封市2.59萬元，處于全省第13位，剛步入工業化中期；周口市1.77萬元，處于全省末位，尚處于工業化初期。從生產總值分產業構成來看，賈魯河流域三產比例約為5:51:44，與全省三產比例(13:56:31)相比，第一、二產業比重低，第三產業比重高。

可見，賈魯河流域經濟以二、三產業為主，社會經濟發展水平總體較高，但地區差距大，鄭州是河南省最發達地區，而周口則處于全省末位。

1.3 水環境質量分析

賈魯河水環境功能為Ⅳ類[3]。《河南省流域水污染防治規劃(2011-2015年)》確定：2015年中牟陳橋斷面、扶溝擺渡口斷面水質責任目標為氨氮≤3.0 mg/L，其余指標達Ⅴ類；西華大王莊斷面為氨氮≤2.0mg/L，其余指標達Ⅳ類。

2012年，賈魯河鄭州市出境斷面中牟陳橋斷面化學需氧量年均43.6mg/L、氨氮年均4.17mg/L，主要超標因子為氨氮、化學需氧量，超標率分別為100%、83%，年均值超標倍數分別為1.9、0.05；周口西華大王莊斷面化學需氧量年均24.1mg/L、氨氮年均2.56mg/L，主要超標因子為氨氮，超標率為50%，年均值超標倍數為0.4。

可見，賈魯河是一條典型的無天然徑流的、季節性的、又基本不具備自凈能力的河流,水質長期處于劣Ⅴ類，主要超標因子為氨氮、化學需氧量，鄭州中牟陳橋斷面水質最差，下游逐步改善。

1.4 水污染物排放

2012年賈魯河流域化學需氧量排放量9.6萬t/a、氨氮排放量1.2萬t/a。從排放區域看，流域鄭州境化學需氧量排放量、氨氮排放量分別占流域排放量的83.5%、88.7%；開封境分別占10.6%、5.7%；周口境分別占6.0%、5.5%。就鄭州市區來看，化學需氧量、氨氮排放量分別占流域鄭州境排放總量的29%、60%，其中生活源化學需氧量、氨氮排放量分別占市區排放總量的63.8%、92.5%。從排放類別看，流域工業源化學需氧量、氨氮排放量分別占流域排放總量的12.6%、5.4%；生活源分別占32.5%、70.3%；農業源分別占54.9%、24.3%。

可見，賈魯河流域水污染排放主要來自鄭州市生活污水。

表1 賈魯河流域各河段水污染物排放及水質狀況一覽表

2 標準控制重點

賈魯河流域中鄭州境占流域總面積高達76%，超過80%的水污染物來自鄭州，而其中55%以上的氨氮排放來自鄭州市區生活污水。流域水質狀況與流域分布、流域水污染物排放情況相互印證，據此可以推斷，鄭州市區生活污水是賈魯河污染主要來源，主要污染因子為氨氮、化學需氧量。

可見，賈魯河流域水污染物排放標準需要控制各類污染源的排放，其中需重點控制鄭州市區生活污水，控制因子重點為氨氮、化學需氧量。

3 標準重點控制內容的控制水平研究

3.1 城鎮污水處理廠調查

⑴生活污水集中處理率

經調查估算，2012年賈魯河流域城鎮生活污水集中處理率約為85%，其中鄭州市區為86.7%，其他地區為73.4%。

賈魯河流域現有城鎮污水處理廠17個，總規模150萬t/d，其中鄭州市14個，處理能力143.5萬t/d。流域在建污水處理廠11個，總規模153萬t/d，其中鄭州市9個，處理能力150萬t/d。流域規劃污水處理廠3個，總規模32.5萬t/d，其中鄭州市2個，處理能力31萬t/d。鄭州市污水處理廠約占流域總數的80%，占流域總處理規模95%以上。

⑶污水處理廠選用工藝

賈魯河流域現有及在建城鎮污水處理廠多采用A2/O、氧化溝、CASS等工藝，其中10萬t及以上的大中型城鎮污水處理廠中，除兩家采用改良型氧化溝外，其它均采用A2/O系列工藝。

⑷污水處理廠執行標準

賈魯河流域內現有城鎮污水處理廠多執行一級A標準，僅2家執行一級B標準，2家執行二級標準，1家兩期工程分別執行一級A標準和一級B標準。

⑸相關標準情況

城鎮污水處理廠排放的現行標準為《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)。該標準制定時間較早，在目前的環境管理工作中標準要求已顯寬松。

肥料的使用在葡萄促成栽培過程中是不可缺少的，為了更好的達到施肥效果，果農應該充分結合葡萄在不同時期的生長特性和肥料需求來針對性的進行施肥，如果條件允許的情況下可以進行測土配方，從而更好的保證肥料使用的科學性和合理性，提升葡萄植株的抗逆性和生長速度，為提高葡萄的產量和果實品質提供更好的保障。

2012年，北京市出臺了《北京市城鎮污水處理廠水污染物排放標準》(DB 11/890-2012)，其標準限值要求大幅加嚴，排入Ⅳ、Ⅴ類水體的標準要求與地表水Ⅳ類水質標準相當，開創了排放標準與質量標準接軌的先河。2011年北京市人均GDP達8.05萬元[4]，完成了工業化，進入了發達經濟初期階段。2011年北京市三產結構0.8:23.1:76.1[4]，可見北京市已確立了服務主導和消費主導型經濟結構。同時，北京的環境污染問題不僅關乎自身形象，也嚴重影響著中國在國際社會上的形象，其環境改善的政治需求迫切。在此背景下，北京制定實施了如此嚴格的排放標準。

3.2 鄭州市經濟發展與環境保護耦合關系初步分析

鄭州之于河南，就如同北京之于全國。依據錢納里工業化階段理論，鄭州市在2005年及以前處于工業化初期階段，經歷了2006—2007兩年的工業化中期發展階段，從2008年進入工業化后期階段;1996—1998年北京市處于工業化初期階段，1999—2005年處于工業化中期階段，2006—2010年處于工業化后期階段，2011年進入發達經濟初級階段。

選取2001年—2012年鄭州市人均GDP及賈魯河中牟陳橋斷面COD和氨氮監測數據進行擬合，結果顯示：從環境庫茲涅茨曲線來看，鄭州市已通過倒U型曲線拐點，隨著經濟的發展，環境污染程度將呈現下降趨勢，表明目前鄭州市環境與經濟的發展關系處于良性發展階段。氨氮庫茲涅茨曲線從2008年之后越過轉折點，目前已處于倒U形的右側；COD庫茲涅茨曲線形狀從2001年之后已經越過轉折點，均處于倒U形的右側。

3.3 控制方案初步設計

鄭州的水環境改善壓力與北京相當，但經濟發展階段、產業結構等明顯有別于北京，標準制定應兼顧環境保護與社會經濟發展。借鑒北京經驗，結合流域實際，嘗試排放標準與質量標準接軌。分區域差別化控制，適度收緊鄭州市區污水處理廠排放標準。基于水質改善的需求，分情景研究不同控制水平下的技術經濟可行性。

因此，基于賈魯河水質目標的城鎮生活污水處理廠控制水平預測結果和污水處理的工藝路線，擬定高、中、低三種控制水平。其中低控制水平采用現有成熟的工藝路線即可實現，中控制水平通過現有成熟工藝路線的優化即可實現，高控制水平則需采用膜處理等新工藝才能實現。同時，綜合考慮現行國家標準、現有及在建污水處理廠實際控制水平、流域水質改善需要等因素，又將高、中、低三種控制水平細分為五個方案，具體如下：

方案一(低控制水平)： 化學需氧量50 mg/L、氨氮5mg/L，也即現行GB18918-2002一級標準的A標準。該方案全流域執行。

方案二(中控制水平)：化學需氧量40 mg/L、氨氮4mg/L，其它指標執行GB18918-2002一級標準的A標準，也即流域內在建的鄭州新區污水處理廠排放標準。該方案僅鄭州市區(含航空港區)執行，其它區域仍執行GB18918-2002一級標準的A標準。

方案三(中控制水平)：化學需氧量40 mg/L、氨氮3mg/L，其它指標執行GB18918-2002一級標準的A標準，主要參考流域內在建的鄭州市雙橋污水處理廠排放標準。該方案僅鄭州市區(含航空港區)執行，其它地區仍執行GB18918-2002一級標準的A標準。

方案四(高控制水平)：化學需氧量30 mg/L、氨氮2(3)mg/L，其它指標與地表水Ⅴ類水質標準相當。也即基于水質目標的控制水平。該方案僅鄭州市區(含航空港區)執行，其它區域仍執行現行GB18918-2002一級標準的A標準。

方案五(高控制水平)：化學需氧量30 mg/L、氨氮1.5(2.5)mg/L，其它指標與地表水Ⅳ類水質標準相當。也即基于水環境功能目標的控制水平，與北京標準限值基本相同。該方案僅鄭州市區(含航空港區)執行，其它地區仍執行現行GB18918-2002一級標準的A標準。

3.4 控制方案比選

針對擬定的高、中、低三種控制水平的五個方案，從工藝路線、工程示例、經濟投入等方面進行技術經濟可行性分析，預測各方案的水質改善效果，對比各方案的利與弊，統籌考慮流域社會經濟發展水平、水污染治理技術裝備發展水平、賈魯河水質改善需要等因素，提出標準控制方案。

三種控制水平的五個方案綜合對比見表2。

表2 不同控制水平、控制方案綜合對比表

由表中數據可見，高的控制水平就意味著高的經濟投入，當然也就會有好的環境效益。其中方案三經濟投入較適中，依托成熟工藝的優化設計及強化管理，水質改善特別是中牟陳橋斷面水質改善明顯。

在各方案綜合比選的基礎上，統籌考慮流域社會經濟發展水平、標準實施的政治經濟技術可行性、河流水質改善和環境管理需要等因素，將方案三作為控制方案。

4 結語

從行業排放標準到流域排放標準，由依據行業發展所能承受的治污水平確定排放標準限值，到依據河流水質目標、環境容量來確定排放標準限值，從某種意義上講，是環境標準發展的重大轉變。

制定流域標準必須要解決好流域主要污染源的控制，控制重點應著力于流域主要水污染源，控制水平要緊扣水質改善和環境管理需求，但也必須充分考慮流域社會經濟發展的階段性特征。

[1] 魯東霞. 雙洎河流域水污染物排放標準的定位研究[J]. 河南科學, 2012, 30(9): 1311-1314．

[2] 河南省統計局, 國家統計局河南調查總隊. 河南2013統計年鑒[M]. 北京: 中國統計出版社, 2012．

[3] 河南省環境保護局. 河南省環境功能區劃[M].鄭州：河南省環境保護局，2006

[4] 中華人民共和國國家統計局. 2012年中國統計年鑒[M]. 北京: 中國統計出版社, 2012．

Study on key pollutant species and concentration thresholds controlled by water pollutant discharge standard in River Basin

Li Jie

(Henan Research Academy of Environmental Sciences, Zhengzhou 450004, China)

Based on the development of water pollutant discharge standard in Jialu River Basin, this paper discusses the technical method of watershed standard setting. According to the characteristics of river basin water quality and pollution discharge, the causes of water pollution are analyzed and the main pollutants are identified and taken as the key control objects. With the consideration of the water quality improvement and environmental management needs and the stage characteristics of the social and economic development of the river basin, the standard control level is determined.

water pollutant emission standard; watershed water quality standard

2017-02-09;2017-03-03修回

李潔，女，1973年生，碩士，高級工程師，主要從事環境標準制定、環境影響評價等工作。E-mail：807795835@qq.com

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