清潩河流域水污染物排放標準實施評估*

李廷梅 郭新望 閆碗穎 王燕鵬 于魯冀,#

(1.鄭州大學綜合設計研究院有限公司,河南 鄭州 450003;2.河南省生態環境監控中心,河南 鄭州 450003;3.鄭州大學生態與環境學院,河南 鄭州 450003)

近年來各地已發布流域水污染物排放標準28項[1],對水質改善起到了重要作用,建立流域水污染物排放標準體系評估機制,對實現地方與國家的有機聯動[2-3]、完善標準體系具有重要作用。《國家污染物排放標準實施評估工作指南(試行)》于2016年發布。2022年3月,生態環境部提出要啟動編制國家污染物排放標準實施評估技術導則,當前國家層面的評估工作指南對流域水污染物排放標準評估缺乏針對性,容易由于流域基礎數據缺乏而加大評估難度,難以滿足水生態環境管理的需求。2021年天津市《水污染物排放標準實施效果評估技術規范》(T/TJSES 004—2021)細化了流域水污染物排放標準評估方法,但當前國內缺乏有關實踐探索,不利于形成系統的評估體系。從國際上看,環境標準有效期限一般為5年[4]。美國環境保護署明確規定各州政府每2～3年需對水環境質量標準開展評估[5],并及時修訂以保證時效性。我國約30%的流域水污染物排放標準是在2016年之前制定的,實施時間已較長,只有極少地方對標準的實施效果進行了評估,缺乏常態機制,亟需對現行標準開展評估工作。

評估方法方面,宋國君等[6]將“達標排放”判定作為排放行為合法性和排放控制目標完成情況的決定性因素。孫寧等[7]提出了從與國家標準管理體系的一致性、標準實施保障體系有效性、標準實施效果、標準實施效益、實施效率5個方面開展評估的技術方法。周羽化等[8]提出了方法標準適用性評估的技術方法體系。美國基于最佳現有實用技術(BPT)、歐盟基于最佳可行技術(BAT)等[9-10]將技術經濟評估應用于標準制定與管理體系,而我國在這方面則較缺乏。“十四五”時期水生態環境保護由污染治理為主向水資源、水生態、水環境協同治理、統籌推進轉變,對特定流域的精細化管理需求更迫切,對水污染物排放標準的科學性、適用性和系統性要求也隨之提高,本研究選擇典型流域清潩河作為研究對象,參考有關規范要求,以評估標準執行情況、實施效果、實施保障情況、實施效益為主要評估內容,構建適用于清潩河流域特點的標準評估體系,并對評估結果進行分析,以期為類似流域標準的評估提供參考,對完善標準評估機制提供實踐經驗。

1 標準實施概況

1.1 流域概況

清潩河位于河南省中部,發源于新鄭市辛店西溝草原淺山區,屬淮河流域沙潁河水系的潁河支流,流經長葛、許昌市區、臨潁、鄢陵等縣(市),于鄢陵縣陶城閘下游匯入潁河,全長149 km,總流域面積2 362 km2,位于東經113°28′～114°18′、北緯33°42′～34°24′,流域水系見圖1。

圖1 清潩河流域水系圖

1.2 標準制定及實施過程

清潩河流域天然徑流匱乏,主要靠污水處理廠尾水、自然降水和許昌市段人工調水為河道補水,標準制定前水質長期處于劣Ⅴ類,2011年省控高村橋斷面COD、氨氮超標率分別高達100.0%、49.9%;國控陶城閘斷面COD、氨氮超標率分別為7.7%、51.9%。為控制流域污染物排放,改善清潩河水質,河南省制定了《清潩河流域水污染物排放標準》(DB 41/790—2013)(以下簡稱本標準),并于2013年7月1日起實施。

1.3 標準實施前后流域變化情況

本標準實施前后,清潩河流域社會經濟水平和水污染形勢有較大改善,2017年與2013年相比,城鎮化率由49.98%增至55.85%,三產結構由8∶71∶21轉變為5∶64∶31,國內生產總值(GDP)由1 180.78億元大幅增加至1 620.59億元;污染物排放結構由城鎮生活源和工業源相當轉變為城鎮生活源為主,直排量占比由50%～60%下降至25%～40%;水環境質量也得到了明顯改善,高村橋斷面由劣Ⅴ類提升為Ⅲ類,陶城閘斷面由Ⅴ類改善為Ⅳ類。本標準實施后環境發生了較大變化,特別是水污染防治行動計劃實施以來,對清潩河流域水環境質量改善的要求日益提高,到2020年高村橋和陶城閘斷面水質需達到或優于Ⅲ類,流域的環境管理形勢發生了較大變化,有必要及時開展評估工作以完善流域水環境管理體系。

2 標準評估體系建立

2.1 評估內容與方法

《國家污染物排放標準實施評估工作指南(試行)》要求,重點評估對象包括污水排放限值、監測、監控要求等。根據完整性原則,評估內容應包括標準適用范圍、水污染物排放控制要求、實施與監督等;根據重點性原則,應對標準執行情況,標準實施的環境效益、經濟成本、達標技術和達標率等進行重點評估。基于以上要求,結合客觀性和廣泛參與性等,確定本標準實施的評估內容與方法,具體見表1。

表1 本標準實施的評估內容與方法

2.2 評估路線

本研究建立的清潩河流域排放標準實施評估路線見圖2。

圖2 清潩河流域排放標準實施評估路線

2.3 數據來源

選擇2013年本標準制定年作為背景值,2017年作為對比值進行評估,數據來源主要包括許昌市和漯河市的環境統計數據、污水處理廠在線監測數據、河南省地表水控制斷面及重點污染源在線監測數據。同時,結合評估需要對清潩河流域內重點排污行業的水質進行了現場監測作為研究支撐。

3 標準評估結果

3.1 執行情況

3.1.1 與國家及行業現行標準對比

評估期間,清潩河流域執行的國家和行業標準共計16項(見表2)。在控制因子數量方面,本標準有23,僅次于GB 8978—1996、GB 21523—2008、GB 21904—2008、GB 18466—2005;在排放限值方面,以主要污染物COD和氨氮為例,本標準排放限值分別為50、5 mg/L,除與GB 18918—2002相同、比GB 25464—2010氨氮寬松外,均比其他標準嚴格。可見,本標準在污染物排放控制方面相對流域現行的其他標準嚴格。

表2 清潩河流域執行的國家和行業標準

3.1.2 與河南省其他流域標準對比

評估期間,河南省共制定流域標準8項(見表3)。與2012—2014年同期發布的其他標準相比,控制因子數量方面,2項標準與本標準一致,3項標準比本標準多,以DB 41/777—2013最多,多出6項指標;從適用性看,本標準與其他標準規定基本相同,對部分因子不同行業執行不同標準限值,可見本標準在同期河南省流域標準中處于中等水平,還需對控制因子指標改進優化。2016年發布的標準比本標準控制因子數量更多,且更注重精細化管理,針對不同地區不同行業執行不同的標準限值。因此,評估認為本標準需要結合新時期要求和流域行業變化情況,加強精細化管控。

表3 河南省制定的流域標準

3.1.3 與其他省市現行流域標準對比

本研究選擇北京市、廣東省、天津市、四川省、河北省和湖北省的污染物排放標準進行對比,以分析本標準的控制水平。重點污染物COD、氨氮和總磷控制水平方面,近年來各地污染物排放標準日趨嚴格,2012—2017年限值主要為20～50、1～5、0.3～0.5 mg/L,2018年后分別降至20～40、1～2、0.2～0.4 mg/L,本標準頒布時間較早,較其他地區標準相對寬松,具體見圖3。

注:A為北京市《水污染物綜合排放標準》(DB11/ 307—2013)、北京市《城鎮污水處理廠水污染物排放標準》(DB11/ 890—2012);B為廣東省《淡水河、石馬河流域水污染物排放標準》(DB 44/ 2050—2017)、廣東省《練江流域水污染物排放標準》(DB 44/ 2051—2017);C為廣東省《茅洲河流域水污染物排放標準》(DB 44/ 2130—2018);D為天津市《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(DB12/ 599—2015);E為天津市《污水綜合排放標準》(DB12/ 356—2018);F為四川省《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標準》(DB51/ 2311—2016);G為河北省《大清河流域水污染物排放標準》(DB 13/ 2795—2018);H為河北省《子牙河流域水污染物排放標準》(DB 13/ 2796—2018)、河北省《黑龍港及運東流域水污染物排放標準》(DB 13/ 2797—2018);I為湖北省《湖北省漢江中下游流域污水綜合排放標準》(DB42/ 1318—2017)。

在精細化管理方面,DB 44/2050—2017、DB 44/2051—2017和DB 44/2130—2018設置了重點排污行業污染控制因子標準限值,DB 13/ 2795—2018、DB 13/ 2796—2018和DB 13/ 2797—2018則按照行政區劃為基本單位劃分控制區域,不同區域執行不同的水污染物排放限值,相比而言,本標準僅設置了重點排污行業污染控制因子標準限值,在分區域精細控制方面略有欠缺。

3.2 實施效果

3.2.1 重點行業達標情況

清潩河流域重點行業有煤炭、造紙、發制品、制革和食品行業,其中發制品行業是流域內的重點和特色行業,發制品生產量占全球假發市場的60%,因此本研究以發制品行業為例進行重點行業達標情況評估。

2013年本標準實施后,由于污染防治攻堅戰的優化產業布局、推進入園入區等行業政策的索引和本標準對直排污染源的嚴格約束,中大型發制品企業廢水已基本實現全部排入城市污水處理廠或集中式污水處理廠進行處理,水污染物排放量有所降低,廢水排放量從2013年的206.38萬t/a減少至2017年的158.48萬t/a,減幅23.2%。企業數量由2013年的40家增至2017年的62家,直接排放企業至2017年全部轉變為間接排放。

本標準實施以來,發制品行業各項指標總體達標情況較好,滿足排入污水處理廠進水要求。評估選擇了3家龍頭企業(分別以代號RBK、HY、LZ表示)和3家小型企業(分別以代號JY、ML、XD表示)進行了達標情況分析,發現RBK和HY兩家企業達標情況較好,而LZ企業和3家小型企業排放濃度較高,各企業COD、氨氮排放質量濃度見圖4。評估認為,小型發制品企業缺乏監管,建議規范企業開展自行監測,推進公眾監督與環保監管。

圖4 清潩河流域發制品行業企業COD、氨氮排放情況

3.2.2 污水處理廠達標情況

評估期間,清潩河流域有7家污水處理廠,達標率在本標準實施前后一直處于較高水平。2013年后,本標準對河流準入排放濃度要求進一步加嚴,促進污水處理廠處理設備的升級改造,達標率逐年提升。由圖5可知,污水處理廠COD和氨氮排放濃度一直保持在較低水平,低于本標準限值。從2014年起,由于管理加嚴,COD和氨氮排放濃度呈現出逐年下降的趨勢。COD年均達標率逐年提升,幾乎實現全達標;氨氮年均達標率在2013—2014年略有下降,但在2016—2017年回升至97%以上,達標情況較好。

圖5 污水處理廠COD、氨氮排放及達標情況

3.3 實施保障情況

污染物排放標準是地方環境管理的重要支撐,同時其實施也依賴于地方政府強有力的管理手段推動。實施保障情況評估見表4。本標準實施期間,流域內地方政府采取了各項措施保障了本標準的有效執行,其中經濟政策方面以排污費和環保稅征收、水生態補償為主,環境監測和執法方面以網格化監管模式、“雙隨機”抽查執法、污染源日常監管隨機抽查制度、完善環境監測與監控等措施為主,公眾參與信息公開方面以政務公開、建設多種公開平臺為主。同時,本標準為流域內環境管理制度的執行和規劃與專項行動的實施起到了較大支撐作用。

表4 實施保障情況評估

3.4 實施效益

本標準的實施給流域帶來了一定的效益。環境效益方面,為促進本標準實施,地方政府加大了對排污單位的管控,以工業廢水為例,主要污染物COD、氨氮排放量下降率達到85%以上,直排企業數量下降19%,說明本標準實現了流域內污染源排放方式的優化,促進了污染物排放量的削減。產業效益方面,2017年流域產業結構為6∶64∶30,相較2013年的8∶71∶21,第二產業穩定調整,第三產業快速發展,產業結構進一步優化;2017年較2013年增加了27家企業,但廢水排放量下降了19.60%,COD、氨氮排放總量分別下降41.55%、77.86%,落后產能淘汰明顯。社會效益方面,清潩河水質滿足了景觀用水要求,水污染相關舉報件數由2013年的19件降至2017年的2件,說明清潩河流域水環境的改善得到百姓認同,進一步促進了人與自然和諧共生。

3.5 標準實施存在問題

本標準實施以來,流域水環境質量改善明顯,但隨著流域水質目標不斷加嚴,高村橋和陶城閘斷面目標由2013年的Ⅴ類提高到2020年的Ⅲ類,本標準對流域水環境管理的支撐作用有所弱化。污染物控制因子方面,雖然本標準已針對某些行業制定了特殊限值,但未針對行業特征污染物的排放進行限值約束,需對污染物控制因子進行優化,如增加動植物油為重點水污染物排放行業特征因子、加嚴對毒害因子的控制等;污染物排放限值方面,目前部分行業及污水處理廠的出水水質遠遠優于目前的限值要求,如流域內《許昌市污染防治攻堅戰三年行動實施方案(2018—2020年)》《漯河市流域水污染防治攻堅戰實施方案(2016—2020年)》等要求流域內污水處理廠出水主要污染物需達到Ⅳ類水質標準,且污水處理廠實際出水已能穩定達到該要求,即相較于流域目前的污染控制水平,本標準限值略顯寬松,導致本標準不能有效約束排污單位排污行為;排放源方面,本標準主要適用于清潩河流域工業和城鎮生活污水的排放管理,然而近年來清潩河流域內新建了7個人工濕地,人工濕地排水對斷面也有較大影響,尚未有標準規范,現有的標準體系需增加對人工濕地尾水的排放管理。因此,本標準中污染物控制因子、控制標準與目前環境管理需求不相適應,不能支撐流域水環境質量的進一步提升和水環境功能的恢復。

4 結論與建議

(1) 本標準與國家及行業現行標準對比,本標準污染物排放控制相對嚴格;與省內其他流域標準相比,本標準分區域精細控制方面略有欠缺;與國內其他省市現行流域標準對比,本標準限值相對寬松、分區域精細控制缺乏。2013年本標準實施后,企業廢水已基本實現全部排入集中式污水處理廠進行處理,各項指標總體達標情況良好,2016—2017年基本穩定達到97%以上。

(2) 本標準實施實現了流域內污染源排放方式優化,促進了污染物排放量的削減;流域產業結構得到進一步優化,落后產能淘汰明顯;水環境得到較大改善,流域水污染相關舉報件數下降。本標準實施期間,流域內地方政府采取了排污費和環保稅征收等經濟政策以及網格化監管模式等環境監測和執法手段,各項措施保障了本標準的有效執行,同時本標準為流域內環境管理制度的執行以及規劃與專項行動的實施也起到了較大的支撐作用。

(3) 本標準存在與水環境質量要求銜接不足、對行業排污控制針對性和約束性不足和標準適用范圍不足等問題。建議對污染物控制因子進行優化,適當提高流域污染物排放限值要求,加嚴對毒害因子的控制;以實現精細化管控為目標,增強對污水處理廠和減排企業的排污約束;需增加對人工濕地尾水的排放管理。