保护饮用水水源地必须严格管控《第一类污染物》
2016-12-26傅国伟
傅国伟
摘要:饮用水水源地是国务院规定实行最严格水资源管理制度的保护区,但一再出现不同于常规污染物的“第一类污染物”——重金属的污染问题。目前许多管理者只顾区内水质是否满足地面水环境质量Ⅱ类水质标准,而不顾区内或上游地企业车间排放的第一类污染物总量是否达到GB8978-96管控标准;也不顾饮用水水源地现实的“环境背景值”。这些涉及法规标准上存在的偏差和错误,致使第一类污染物非法直排或偷排者常有,城乡污水处理厂(处理生活污水)处理后的排水和底泥中也常有。强化管理者严格执法监控第一类污染物的责任是十分必要的。
关键词:饮用水水源地;第一类污染物;常规污染物;地面水环境质量Ⅱ类水质标准;环境背景值;严格监控
早在2012年1月国务院发布了《关于实行最严格水资源管理制度的意见》(简称《意见》)[1]。提出了最严格管理水资源管理的原则,并确定了县级以上政府负总责。而这些年来一再出现饮用水水源保护区遭受有毒重金属的污染问题。这些重金属来自本区或上游企业的直排或偷排,也有来自城乡污水处理厂(处理生活污水)处理后的排水和底泥。
先依2012年1月15日发生在广西龙江河段人为非法泄排20t镉的污染事件为例[2]来探讨保护区该如何管理才是科学合理的。当时河池市泄排的20t镉,波及了下游约300公里,巳威胁到柳州市16公里的饮用水源保护区。但可怪的是直至1月31日的报导尚称;“柳州水源保护地各监测断面浓度全部达标”(其根据是河流中水的镉浓度并未超过地面水环境质量Ⅱ类水质标准)。实际上即使不考虑其河水水质的影响,巳沉淀于河底的20t镉仍成为危害生态、影响人群健康的污染源,治理好它、恢复龙江原有水环境背景也是十分艰巨的。其实当初两家违法排污的企业[3],自2009年12月起就蓄谋和实施了偷排巳久的计划:从非法隐蔽生产、不建污染防治没施、私建十多个极高浓度镉、砷强酸性大储液罐、到私设偷排的地下溶洞和暗管,但始终得不到监管!这是一个深刻的教训!
就管理角度而言,该饮用水源保护区当时仅限于水上监测是否达到地面水环境质量Ⅱ类水质标准(目前这种偏误还有普遍性的),在技术路线和对策措施上缺乏系统综合的科学性,在这些涉及其他的法规标准上存在多种偏差和错误,致使当时非法偷排者得逞多时。
1 达到地面水环境质量Ⅱ类水质的饮用水水源地不一定未受污染
《意见》曾对水质保护提出过一条要求的“红线”:“主要污染物入河湖总量控制在水功能区纳污能力范围之内,水功能水质达标率提高到95%以上”。
这里的“主要污染物”仅是指常规污染物(即量大面广的可生化降解的有机物BOD、COD、氨氮、磷等污染物-或称为《第二类污染物》) ,“入河湖总量”是指水功能区经稀释扩散水质达标下可受纳的排污总量或祢“水环境容量总量”。我国在防控主要常规污染物的规划管理上,确实发挥了“以环境容量倒逼经济社会发展和限排机制”作用,取得了思想路线科学合理、效益显著的可喜成绩。今后无疑该继续坚持。但常规污染物达到地面水环境质量Ⅱ类水质,飲用水水源地不一定未受污染。
其实早在1988年,我国颁布表1《地面水环境质量标准》(GB3838-88)的同年就颁布实施了表2中《污水综合排放标准》(GB8978-88,1996年经修订后颁布成现行的GB8978-96)[4]。
GB8978-96明确将排放的污染物按其性质区分为两类:
第一类污染物,指能在环境或动植物体内蓄积,对人体健康产生长远不良影响者,含有此类有害污染物的污水,不分行业和污水排放方式,也不分受纳水体所具有的功能类别,一律在车间或车间处理设施排出口取样,其最高允许排放浓度(指正常生产工艺的排水量下)必须达到表2的规定。实际上这是一种接近于零排放的源头总量控制(或产污系数达标为准)。
第二类污染物(即常规污染物)指其长远影响小于第一类的污染物质,其最高允许排放浓度和部分行业最高允许排水定额必须符合第二类污染物最高允许排放浓度的规定。(表略)
就两类污染物相对而言,显然第一类污染物的最高允许排放浓度(GB8978-96)对饮用水水源地是必须满足的,它是水体保证合理排放、不影响人体健康,最基础的决定因素。即第一类污染物是饮用水水源地的首要控制污染物!
序号 第一类污染物 Ⅰ类源头水 Ⅱ类用水源地 Ⅲ类渔业用水 Ⅳ类工业用水 Ⅴ类农业用水
1
……
20 总砷 0.05 0.05 0.05 0.1 0.1
21 总汞 0.00005 0.00005 0.0001 0.001 0.001
22 总镉 0.001 0.005 0.005 0.005 0.01
23 铬(六价) 0.01 0.05 0.05 0.05 0.1
24 总铅 0.01 0.05 0.05 0.05 0.1
……
30
污染物 总汞 烷基汞 总镉 总铬 六价铬 总砷 总铅 总镍 苯并a芘 总铍 总银 总α放射性 总β放射性
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
允许浓度 0.05 不得检出 0.1 1.5 0.5 0.5 1.0 1.0 0.00003 0.005 0.5 1Bq/L 10Bq/L
注:指对应企业生产工艺正常排水量下的水质允许浓度。
2 保护区内实施第一类污染物源头车间排水口控制的实例分析
若一个小型河流段的饮用水水源保护区内,存在一个铅锌冶炼行业中年产10t电解铅的企业为例[5],(电解铅企业排放镉、铅、砷三种第一类污染物,本文仅以镉为例),其炼铅电解工艺产污系数、经中和法处理后的排污系数及与排放浓度标准对照见表3。
企业车间废水的年排污量(经治理后)只要监管切实到位,完全可分别达到镉2.49g,铅8.07g,总砷4.24g。这样的排污总量进入水源地,河水中三种污染物的浓度仅为镉0.00125×10-5mg/L,铅0.000404×10-5mg/L,总砷0.000212×10-5mg/L,远低于Ⅰ类水质浓度,达到该水体环境背景值的要求。从此角度也可见地面水功能水质标准,对未污染水体,仅对常规污染物适用,对第一类污染物是很不适用的。
若管理者混淆两类性质完全不同的污染物,实施以“水环境容量”总量来监控第一类污染物,即按目前Ⅱ类水质(0.005mg/L)小型河流(年均流量为20亿立方米)1,000kg镉、10,000kg铅、10,000kg砷的允许年排量来监控,则此量巳超过该企业允许年排量的l2万倍以上,该企业完全不必治污,直排即可。即使有一个年产1万t的电解铅企业,仍可直排无误。用地面水功能Ⅱ类水质标准岂非极大地放宽了镉、铅、砷的排出量!
企业镉、铅、砷的允许年排量与镉的“水环境容量”相比前者几乎近於零!从法规标准而言,根本不存在第一类污染物“水环境容量”总量,而只有十分严格的源头车间限排总量!
可见,纠正观念、端正技术路线是何等重要和迫切!
炼铅电解工艺 中和法处理后 GB8978-96
镉 产污系数 产污废水浓度 排污系数 排污废水浓度 允许排放浓度
144.1g/t产品 1.796mg/L 0.249g/t产品 0.031mg/L 0.1mg/L
年排量 1441g 2.49g
不达标 达标
铅 产污系数 产污废水浓度 排污系数 排污废水浓度 允许排放浓度
227.2g/t产品 2.833mg/L 0.807g/t产品 0.101mg/L 1.0mg/L
年排量 2272 g 8.07g
不达标 达标
总砷 产污系数 产污废水浓度 排污系数 排污废水浓度 允许排放浓度
53.39g/t产品 0.666mg/L 0.424g/t产品 0.053mg/L 0.5mg/L
年排量 533.9g 4.24g
不达标 达标
注:车间排出废水量为8.019m3/t产品,河水年均流量为20亿m3
3 现行标准未体现饮用水水源地的环境背景值
在1988年,我国颁布表1中《地面水环境质量标准》(GB3838-88)之后,国家“七五”科技攻关环境保护项目专门对“环境背景值”开展了系统研究,1993年科学出版社出版了《环境背景值和环境容量研究》一书,分别收集了长江源头区河水与其他淡水、金沙江水系主要支流和湖泊、乌江水系原水中重金属元素环境背景值研究结果[6-8]。
文献[6]总结为:Cd的原水量范围为3×10-5~37×10-5mg/L,世界未污染淡水中溶解态Cd为1~7×10-5mg/L;Pb的原水量范围为84~879×10-5mg/L,世界未污染淡水中溶解态Pb为60×10-5mg/L。
文献[7]总结为:大多数元素在10-4~10-5mg/L,Cd和Hg甚至在10-5~10-6mg/L数量级中。
文献[8]总结为:As为38~48×10-5mg/L, Cd为0.6~1.4×10-5mg/L,Cr为38~136×10-5mg/L, Hg为0.6~1.9×10-5mg/L,Pb为33~80×10-5mg/L。
总起来说这次水环境背景值的集中研究可得出以下结论:Cd和Hg约在10-5mg/L~10-6mg/L之间, As、Cr、Pb等约在10-4mg/L~10-5mg/L之间。
上述水环境背景值与1988年《地面水环境质量标准》(GB3838-88)Ⅱ类水对第一类污染物选用的水质标准值(Cd:5×10-5mg/L;Hg:5×10-5mg/L;As、Cr、Pb:5×10-2mg/L)相比,除总汞比较相近外,总砷、铬(六价)、总铅等Ⅱ类水质标准值[4]超过实测水环境背景值约100多倍之多。可见,这就从水环境质量标准上很大地放宽了第一类污染物允排量。
4 饮用水水源地实施严格管理的对策措施总结
1.管理者应将饮用水水源地与内外各点源排污源作为一个整体来管理。不能只停留在管河水水质上,而要切实建立起系统监管的一整套机制。
2.首先必须区分两类污染物在监控方法、措施上的本质差别。
(1)对常规污染物 (即第二类污染物),应采用诃水水质达到Ⅱ类水质要求的“水环境容量”总量,反推分配各入河排污口的允许纳污量,从而倒逼排污源控排。
(2)对第一类污染物必须遵守源头控制的原则,在各相关企业车间排污口严格实施《第一类污染物最高允许排放浓度(GB8978-96)》标准。这是重中之重!在目前系统监管相关企业制度失控,任意排污现象普遍之下,作为饮用水水源保护区必须以首控对象严格调查清楚其源头的执法实情并加以督管。
笔者认为,不能仅仅用河水常规污染物达到Ⅱ类水,就认为该水源地巳满足饮用水源地要求,忽略和混淆了两类污染物。
更不能将河水中第一类污染物达到Ⅱ类水,就认为该水源地巳满足饮用水源地要求,这将极大地放宽了第一类污染物的允许纳污量。对河水中第一类污染物浓度评价的基准应是该河的水环境背景值(历史上未污染前的水质浓度)。
3.必须查清区内第一类污染物排污源的所在及其排污量并作出审计。
对各相关企业车间(包括危险废物堆放场及集中污水处理厂)排污口取样检测其排水量及第一类污染物的水质,从而得出企业排污总量达标与否的评价,定期公告;并根据各源排放的总量与核对河水水质进行核查。对超标企业及时开展清洁生产的审计并按法执行“关停并转”。
不能仅仅用河水监测断面或入河排污口的监测(包括自动监测站)点的水质来评价第一类污染物的达标与否。
企业车间监测站点如巳撤消必须尽快恢复。
4.在目前系统监管制度尚未建立和法治不完善的今天,贯彻2011.11《国务院关于加强环境保护重点工作意见》(国发35号)[9]中指出的强化环境执法监管措施是十分必要:
采取有效对策措施[10-11]“推行生产者责任延伸制度;深化企业环境监督员制度,实行资格化管理;建立健全环境保护举报制度,广泛实行信息公开,加强环境保护的社会监督。”
5.地面水第一类污染物水质标准是评价饮用水水源水质是否合格以及水源地防控污染源的重要信息依据。目前《地面水环境质量标准》(GB3838-88)中有关5种重金属水质标准的规定值存在较大问题,建议通过专题研究作出修改。