中國(guó)在過去幾十年粗放型發(fā)展中，水資源遭受嚴(yán)重污染，水體逐漸喪失納污自凈能力，水中污染物的累積成為重大環(huán)境安全隱患。在生態(tài)文明建設(shè)受到高度重視的大背景下，水污染的治理雖得以快速推進(jìn)，但主要以修建城鎮(zhèn)污水處理廠來治污，效果并不盡如人意。
根據(jù)《2016年城鄉(xiāng)統(tǒng)計(jì)年鑒》顯示，截至2015年底，中國(guó)投入運(yùn)營(yíng)的城鎮(zhèn)污水處理廠(不包括一些工廠按國(guó)家要求自行建造的污水處理廠)超過了5000座，日處理能力超過2億噸，污水處理率超過85%(城市93.4%、縣城87.4%)，已經(jīng)成為世界上污水處理能力最大的國(guó)家。
然而，有評(píng)估性研究*指出，城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)盡管有助于緩解湖泊富營(yíng)養(yǎng)化問題，湖泊里藻類爆發(fā)的情況仍時(shí)有發(fā)生，意味著富營(yíng)養(yǎng)化問題并沒有得到完全解決，水質(zhì)也還沒有達(dá)到清潔狀態(tài)。此外，幾乎人口集中的城市/鄉(xiāng)鎮(zhèn)都已經(jīng)建了污水處理廠，因此通過擴(kuò)建或新建污水廠來進(jìn)一步控制水污染的空間已非常有限。
*Tong, Y.D. et al. 2017. Decline in Chinese Lake Phosphorus Concentration Accompanied by Shift in Sources since 2006. Nature Geoscience, Vol.10: 507-512.
對(duì)此，有部分專家建議，通過進(jìn)一步提高污水廠的排污標(biāo)準(zhǔn)來加強(qiáng)污染控制與治理。但是，這樣真的能更有效地控制水污染嗎?
先看看排污標(biāo)準(zhǔn)是什么。中國(guó)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)分為兩類兩級(jí)，兩類是指環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，兩級(jí)是指國(guó)家和地方。環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，是指為了保護(hù)人民健康、社會(huì)物質(zhì)財(cái)富和維持生態(tài)平衡而制定的，規(guī)定環(huán)境要素中所含有害物質(zhì)或因素的最高限額。污染物排放標(biāo)準(zhǔn)則是指為了實(shí)現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件或環(huán)境特點(diǎn)而制定的，對(duì)人為污染源排入環(huán)境的污染物及其濃度或數(shù)量作出的限制性規(guī)定。
對(duì)于水污染，以上有關(guān)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的說明需要注意兩點(diǎn)。第一，排污標(biāo)準(zhǔn)需要考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件和環(huán)境特點(diǎn)。中國(guó)幅員遼闊，地域差別極大，一方面，影響污染物排放的地理、氣候、人口與產(chǎn)業(yè)等關(guān)鍵因素迥然不同，另一方面，影響污染物治理的自然納污能力和經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件大相徑庭。然而，目前執(zhí)行的包括城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)的各種排污標(biāo)準(zhǔn)卻是“一刀切式”的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)*，并沒有反映實(shí)際存在的地區(qū)差異。提高排污標(biāo)準(zhǔn)，就是更嚴(yán)格化這個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，也并不會(huì)更適合各地區(qū)的實(shí)際情況。
*盡管分為國(guó)家和地區(qū)兩級(jí)，由于地方標(biāo)準(zhǔn)制定的技術(shù)能力有限，只有北京、上海、江蘇等少數(shù)地區(qū)制定了地方標(biāo)準(zhǔn)。這些少數(shù)地區(qū)的地方標(biāo)準(zhǔn)只能比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格，也說明了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是普遍和基本的標(biāo)準(zhǔn)。
第二，盡管可以將污水處理廠視為污染物傳輸鏈的“末端”，一個(gè)潛在的人為污染源，但它并非唯一的污染源，因此，中國(guó)也對(duì)污染物制造源頭的各產(chǎn)業(yè)行業(yè)制定了相應(yīng)的排污標(biāo)準(zhǔn)*，只是，目前污染控制和治理的焦點(diǎn)仍集中在“末端”，對(duì)“前端”污染源的排放控制缺乏足夠重視。源頭沒有得到有效控制和治理，若直接排入環(huán)境，便是直接增加環(huán)境污染，污水廠排污標(biāo)準(zhǔn)的提高對(duì)此毫無作用;若排入市政污水管網(wǎng)進(jìn)入城鎮(zhèn)污水處理廠，由于污水廠的處理技術(shù)及指標(biāo)限值主要是針對(duì)生活污水的污染物組成而設(shè)計(jì)的，提高污水廠的排污標(biāo)準(zhǔn)既不表示現(xiàn)有指標(biāo)體系的根本性改變(增加來自其他污染源的污染物指標(biāo))，也不表示現(xiàn)有處理技術(shù)的根本性改變(除了能有效去除生活污水里的污染物，還能有效去除來自其他污染源的污染物)，因此污水廠排污標(biāo)準(zhǔn)的提高仍然不能解決問題。
*如石油煉制工業(yè)物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB31570-2015)、無機(jī)化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB31573-2015)、中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB21906-2008)、畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18596-2001)等。
綜上所述，污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)本身存在不適合地區(qū)實(shí)際情況的缺陷，而將控制水污染的重點(diǎn)放在污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)的提高是一種“末端治理”的思路，缺乏系統(tǒng)的生態(tài)觀，效果必然有限。既然如此，反其道而行，或許能獲得比較理想的效果。
首先，追蹤溯源，找到污染物的主要來源，從源頭進(jìn)行治理，并逐步實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)、綠色制造。
在城市，水污染主要是生活污水和工業(yè)廢水等點(diǎn)源污染。前面提到，城鎮(zhèn)污水處理廠的污水處理技術(shù)主要是針對(duì)生活污水中的污染物而設(shè)計(jì)的，對(duì)于工業(yè)廢水中的污染物不一定能有效去除，所以應(yīng)嚴(yán)格要求各工業(yè)企業(yè)在將廢水排入市政管網(wǎng)之前做預(yù)處理。這方面可以學(xué)習(xí)新加坡的經(jīng)驗(yàn)。新加坡針對(duì)自己產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中重要的石油能源、半導(dǎo)體制造業(yè)、建筑業(yè)等耗水污染型行業(yè)，提供了工業(yè)尾水預(yù)處理達(dá)標(biāo)方案，并鼓勵(lì)企業(yè)根據(jù)自己的生產(chǎn)流程開發(fā)應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)對(duì)尾水進(jìn)行處理和循環(huán)利用，保障了工業(yè)污染物在進(jìn)入市政管網(wǎng)之前被有效去除。這樣的方式不僅能夠減少污水廠的處理壓力，也可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)水節(jié)能等目標(biāo)。
與城市不同，農(nóng)村主要的污染來自種植業(yè)化肥、農(nóng)藥的低效使用和養(yǎng)殖業(yè)抗生素、激素的大量濫用。中國(guó)的種植業(yè)，化肥和水的使用效率只有20～30%，不但造成水的大量浪費(fèi)，大量化肥也因?yàn)闆]有被作物吸收而進(jìn)入環(huán)境，造成水和土壤的污染，并成為湖泊富營(yíng)養(yǎng)化問題的主要誘因。養(yǎng)殖業(yè)方面，絕大多數(shù)業(yè)主對(duì)于抗生素和激素缺乏合理用藥知識(shí)，發(fā)現(xiàn)藥效降低后不斷加量、加次，在增加用藥成本的同時(shí)導(dǎo)致有害細(xì)菌抗性增強(qiáng)、人體抗藥性降低、生物演化方向改變等問題。針對(duì)此類面源污染的控制，可以借鑒以色列經(jīng)驗(yàn)，研發(fā)低毒、高效、易降解的化肥，采用效率更高的施肥灌溉方式*，加強(qiáng)抗病菌種的開發(fā)應(yīng)用，加大對(duì)農(nóng)民相關(guān)知識(shí)的普及，促使他們減少抗生素、激素和農(nóng)藥的使用。
* 以色列的滴灌、噴灌等新型灌溉方式，使水的使用效率達(dá)到75%、化肥的使用效率接近90%。
無論是工業(yè)企業(yè)基于生產(chǎn)流程來設(shè)計(jì)建造水的預(yù)處理及循環(huán)利用系統(tǒng)，還是農(nóng)業(yè)畜牧業(yè)業(yè)主通過施肥灌溉方式的改變來實(shí)現(xiàn)水和化肥的高效利用，都體現(xiàn)了“清潔生產(chǎn)”與“綠色制造”的概念，也就是在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、成本及充分滿足人類需要的前提下，綜合考慮環(huán)境保護(hù)和資源效益的現(xiàn)代化生產(chǎn)制造模式。當(dāng)所有的生產(chǎn)者有意識(shí)地將降低能耗、節(jié)約資源、最小化環(huán)境危害等目標(biāo)與策略融入生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)，就能逐步協(xié)調(diào)優(yōu)化生產(chǎn)活動(dòng)的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與生活、生態(tài)的“三生共贏”。
其次，對(duì)于污水處理環(huán)節(jié)，無論是在“前端”還是“末端”，都應(yīng)遵循因地制宜的原則，按照當(dāng)?shù)氐臈l件和用水的要求來制定適宜有效的污染處理方案和指標(biāo)，既要避免處理不足的問題，也要防止處理過度的問題。通過嚴(yán)格監(jiān)測(cè)水質(zhì)、采用對(duì)水中主要污染物的有效去除技術(shù)，可以逐步解決處理不足的問題。
但對(duì)于處理過度則需要特別討論一下，因?yàn)樗诂F(xiàn)階段還沒有得到充分的重視。所謂處理過度，也就是因處理水質(zhì)超過現(xiàn)實(shí)需要而產(chǎn)生高昂的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)成本。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，如果一味強(qiáng)調(diào)水質(zhì)的提高而不考慮植物生長(zhǎng)的需要，氮、磷、氨氮等對(duì)植物有益的營(yíng)養(yǎng)元素/物質(zhì)就會(huì)被大量去除，不僅造成技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)，也不利于恢復(fù)和增強(qiáng)生態(tài)環(huán)境的機(jī)能。其實(shí)，只要對(duì)植物種類稍加選擇*，即使采用技術(shù)簡(jiǎn)單、成本低廉的技術(shù)，處理后的水也可以就地利用，通過植物的作用達(dá)到凈化水、促進(jìn)植物生長(zhǎng)、節(jié)約新鮮水等多重環(huán)保目標(biāo)。
* 例如棉花能吸收利用含鹽量高的水，蘆葦、美人蕉、馬蹄蓮等水生植物都能通過生物作用很好地去除水中的氮、磷、氨氮和固體懸浮物(SS)。
實(shí)際上，一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)將生態(tài)凈化與污水處理結(jié)合來制定排污標(biāo)準(zhǔn)，于是，我們可以看到同一國(guó)家不同地區(qū)有不同的標(biāo)準(zhǔn)(見表1和表2美國(guó)兩個(gè)州發(fā)放的排污許可證)，也能看到一些國(guó)家某些與生態(tài)功能相關(guān)的指標(biāo)比中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)寬松(見表3)。
表1 美國(guó)加州Hyperion污水處理廠許可證里面的污染物限值信息(CA0109991)
表2 美國(guó)明尼蘇達(dá)州Bois Forte-Lake Vermillion污水處理塘許可證里面的污染物限值信息(MN0061310)
表3 德國(guó)、日本與中國(guó)在相關(guān)指標(biāo)上的限值比較(數(shù)值越大越寬松)
中國(guó)政府投入了大量資金興建和維護(hù)城鎮(zhèn)污水處理廠，粗略估計(jì)，2006—2014年間的總投資達(dá)到人民幣1萬億元。如果單純強(qiáng)調(diào)排污標(biāo)準(zhǔn)的提高而不探討綜合治理之策，極可能導(dǎo)致污水處理成本的增加，給政府和運(yùn)營(yíng)企業(yè)帶來更多的債務(wù)壓力，卻無助于水污染的進(jìn)一步控制及生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)。這種利用投資和能耗來換取污染物的減少是與低碳循環(huán)、綜合利用等生態(tài)文明的根本要求背道而馳的。
飲用水領(lǐng)域的純凈水也存在處理過度的問題。由于水源污染、自來水生產(chǎn)工藝落后及自來水在管網(wǎng)運(yùn)輸和水箱儲(chǔ)存過程中受到“二次污染”等問題，中國(guó)城市居民已經(jīng)普遍意識(shí)到自來水的飲用安全問題，并接受了純凈水作為自來水的飲用替代品。但是，幾乎所有的純凈水都是采用反滲透膜法制備而成的，制水過程耗能大、浪費(fèi)自來水、產(chǎn)生大量廢水，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益都較低。且因?yàn)榉礉B透膜的過濾工藝是將水中溶解的所有物質(zhì)，遑論有害還是有益，都完全剔除，所以制成的純凈水中缺乏天然有益礦物質(zhì)，長(zhǎng)期飲用將給人體健康帶來不利影響*。
*包括WHO和中國(guó)第三軍醫(yī)大學(xué)舒為群教授的研究組的研究表明，長(zhǎng)期飲用純凈水會(huì)增加心腦血管病及腦中風(fēng)的風(fēng)險(xiǎn)，可能增加人體對(duì)鉛的吸收，尤其影響兒童的身體和智力發(fā)育。
總之，城鎮(zhèn)污水處理廠只是水污染控制和治理系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，通過提高這個(gè)部分的排放標(biāo)準(zhǔn)并不能有效達(dá)到污染控制的目標(biāo)。采取系統(tǒng)的生態(tài)觀，不僅關(guān)注“末端”，更關(guān)注污染的源頭，遵循因地制宜的原則，采用經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)和方案，可望在有效減少并逐步消除水污染的同時(shí)，達(dá)成降低污染控制成本、提高水循環(huán)利用效率、節(jié)省資源能源等綜合目標(biāo)，將“綠水青山就是金山銀山”的理念落實(shí)到思路與行動(dòng)中。
【本文作者：新加坡亞太水規(guī)劃協(xié)會(huì)孟羽博士、廈門大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院水科技與政策研究中心藍(lán)偉光博士 】
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