流域水污染物排放标准控制重点及控制水平研究

李 洁

(河南省环境保护科学研究院， 郑州 450004)

流域水污染物排放标准控制重点及控制水平研究

李 洁

(河南省环境保护科学研究院， 郑州 450004)

以贾鲁河流域水污染物排放标准制定为案例，探讨流域标准制定技术方法。根据流域水质状况和污染排放特点，分析水污染成因，确定主要污染源，作为流域标准控制重点，并根据水质改善和环境管理需求、流域社会经济发展的阶段性特征确定标准控制水平。

流域；排放标准；控制重点；控制水平

我国污染物排放标准从级别上可分为国家级标准和地方级标准。国家级污染物排放标准分为综合性排放标准和行业性排放标准，是综合各地污染排放水平之后提出的一条基本线。但是，各地自然环境基础不同，发展路径有别，发展水平不一，环境问题也就有着明显的地区差异。近年来，山东、河南等省份纷纷制定了地方流域水污染物排放标准。流域水污染物排放标准与综合性排放标准、行业排放标准相比，最大的优势在于其可结合流域实际情况与河流水质直接挂钩[1]，可以更有针对性、实效性地解决流域水环境问题。

制定流域标准必须控制好影响河流水质的主要污染源。这就需要摸清流域自然环境、社会经济、水环境质量和水污染排放情况，找到流域污染主要成因，以此作为标准的控制重点，并在充分考虑流域社会经济发展的阶段性特征基础上，紧扣水质改善和环境管理需求，确定其控制水平。现以贾鲁河流域水污染物排放标准为案例，探讨流域水污染物排放标准控制重点及控制水平的研究, 以期为流域水污染物排放标准制定提供技术参考。

1 贾鲁河流域水污染成因

1.1 流域概况

贾鲁河属于淮河流域沙颖河水系颍河支流，是淮河的二级支流。贾鲁河发源于河南郑州，流经郑州、许昌、开封后，于周口市汇入颍河。贾鲁河全长255km，流域面积5896km2，其中郑州境占贾鲁河全长的54%，占贾鲁河流域总面积的76%。

图1 贾鲁河流域分布图

1.2 社会经济

根据河南省2013年统计年鉴[2]数据，对贾鲁河流域社会经济状况进行考察。从城镇化率上看，2012年贾鲁河流域城镇化率约为63.7%，远高于全省42.4%的平均水平，其中郑州市66.3%，开封市39.7%，周口市仅为33.4%。从人均GDP上看，贾鲁河流域人均GDP约4.94万元，远高于全省3.15万元的平均水平，其中郑州市6.21万元，位居全省第二，已进入工业化后期；开封市2.59万元，处于全省第13位，刚步入工业化中期；周口市1.77万元，处于全省末位，尚处于工业化初期。从生产总值分产业构成来看，贾鲁河流域三产比例约为5:51:44，与全省三产比例(13:56:31)相比，第一、二产业比重低，第三产业比重高。

可见，贾鲁河流域经济以二、三产业为主，社会经济发展水平总体较高，但地区差距大，郑州是河南省最发达地区，而周口则处于全省末位。

1.3 水环境质量分析

贾鲁河水环境功能为Ⅳ类[3]。《河南省流域水污染防治规划(2011-2015年)》确定：2015年中牟陈桥断面、扶沟摆渡口断面水质责任目标为氨氮≤3.0 mg/L，其余指标达Ⅴ类；西华大王庄断面为氨氮≤2.0mg/L，其余指标达Ⅳ类。

2012年，贾鲁河郑州市出境断面中牟陈桥断面化学需氧量年均43.6mg/L、氨氮年均4.17mg/L，主要超标因子为氨氮、化学需氧量，超标率分别为100%、83%，年均值超标倍数分别为1.9、0.05；周口西华大王庄断面化学需氧量年均24.1mg/L、氨氮年均2.56mg/L，主要超标因子为氨氮，超标率为50%，年均值超标倍数为0.4。

可见，贾鲁河是一条典型的无天然径流的、季节性的、又基本不具备自净能力的河流,水质长期处于劣Ⅴ类，主要超标因子为氨氮、化学需氧量，郑州中牟陈桥断面水质最差，下游逐步改善。

1.4 水污染物排放

2012年贾鲁河流域化学需氧量排放量9.6万t/a、氨氮排放量1.2万t/a。从排放区域看，流域郑州境化学需氧量排放量、氨氮排放量分别占流域排放量的83.5%、88.7%；开封境分别占10.6%、5.7%；周口境分别占6.0%、5.5%。就郑州市区来看，化学需氧量、氨氮排放量分别占流域郑州境排放总量的29%、60%，其中生活源化学需氧量、氨氮排放量分别占市区排放总量的63.8%、92.5%。从排放类别看，流域工业源化学需氧量、氨氮排放量分别占流域排放总量的12.6%、5.4%；生活源分别占32.5%、70.3%；农业源分别占54.9%、24.3%。

可见，贾鲁河流域水污染排放主要来自郑州市生活污水。

表1 贾鲁河流域各河段水污染物排放及水质状况一览表

2 标准控制重点

贾鲁河流域中郑州境占流域总面积高达76%，超过80%的水污染物来自郑州，而其中55%以上的氨氮排放来自郑州市区生活污水。流域水质状况与流域分布、流域水污染物排放情况相互印证，据此可以推断，郑州市区生活污水是贾鲁河污染主要来源，主要污染因子为氨氮、化学需氧量。

可见，贾鲁河流域水污染物排放标准需要控制各类污染源的排放，其中需重点控制郑州市区生活污水，控制因子重点为氨氮、化学需氧量。

3 标准重点控制内容的控制水平研究

3.1 城镇污水处理厂调查

⑴生活污水集中处理率

经调查估算，2012年贾鲁河流域城镇生活污水集中处理率约为85%，其中郑州市区为86.7%，其他地区为73.4%。

贾鲁河流域现有城镇污水处理厂17个，总规模150万t/d，其中郑州市14个，处理能力143.5万t/d。流域在建污水处理厂11个，总规模153万t/d，其中郑州市9个，处理能力150万t/d。流域规划污水处理厂3个，总规模32.5万t/d，其中郑州市2个，处理能力31万t/d。郑州市污水处理厂约占流域总数的80%，占流域总处理规模95%以上。

⑶污水处理厂选用工艺

贾鲁河流域现有及在建城镇污水处理厂多采用A2/O、氧化沟、CASS等工艺，其中10万t及以上的大中型城镇污水处理厂中，除两家采用改良型氧化沟外，其它均采用A2/O系列工艺。

⑷污水处理厂执行标准

贾鲁河流域内现有城镇污水处理厂多执行一级A标准，仅2家执行一级B标准，2家执行二级标准，1家两期工程分别执行一级A标准和一级B标准。

⑸相关标准情况

城镇污水处理厂排放的现行标准为《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)。该标准制定时间较早，在目前的环境管理工作中标准要求已显宽松。

肥料的使用在葡萄促成栽培过程中是不可缺少的，为了更好的达到施肥效果，果农应该充分结合葡萄在不同时期的生长特性和肥料需求来针对性的进行施肥，如果条件允许的情况下可以进行测土配方，从而更好的保证肥料使用的科学性和合理性，提升葡萄植株的抗逆性和生长速度，为提高葡萄的产量和果实品质提供更好的保障。

2012年，北京市出台了《北京市城镇污水处理厂水污染物排放标准》(DB 11/890-2012)，其标准限值要求大幅加严，排入Ⅳ、Ⅴ类水体的标准要求与地表水Ⅳ类水质标准相当，开创了排放标准与质量标准接轨的先河。2011年北京市人均GDP达8.05万元[4]，完成了工业化，进入了发达经济初期阶段。2011年北京市三产结构0.8:23.1:76.1[4]，可见北京市已确立了服务主导和消费主导型经济结构。同时，北京的环境污染问题不仅关乎自身形象，也严重影响着中国在国际社会上的形象，其环境改善的政治需求迫切。在此背景下，北京制定实施了如此严格的排放标准。

3.2 郑州市经济发展与环境保护耦合关系初步分析

郑州之于河南，就如同北京之于全国。依据钱纳里工业化阶段理论，郑州市在2005年及以前处于工业化初期阶段，经历了2006—2007两年的工业化中期发展阶段，从2008年进入工业化后期阶段;1996—1998年北京市处于工业化初期阶段，1999—2005年处于工业化中期阶段，2006—2010年处于工业化后期阶段，2011年进入发达经济初级阶段。

选取2001年—2012年郑州市人均GDP及贾鲁河中牟陈桥断面COD和氨氮监测数据进行拟合，结果显示：从环境库兹涅茨曲线来看，郑州市已通过倒U型曲线拐点，随着经济的发展，环境污染程度将呈现下降趋势，表明目前郑州市环境与经济的发展关系处于良性发展阶段。氨氮库兹涅茨曲线从2008年之后越过转折点，目前已处于倒U形的右侧；COD库兹涅茨曲线形状从2001年之后已经越过转折点，均处于倒U形的右侧。

3.3 控制方案初步设计

郑州的水环境改善压力与北京相当，但经济发展阶段、产业结构等明显有别于北京，标准制定应兼顾环境保护与社会经济发展。借鉴北京经验，结合流域实际，尝试排放标准与质量标准接轨。分区域差别化控制，适度收紧郑州市区污水处理厂排放标准。基于水质改善的需求，分情景研究不同控制水平下的技术经济可行性。

因此，基于贾鲁河水质目标的城镇生活污水处理厂控制水平预测结果和污水处理的工艺路线，拟定高、中、低三种控制水平。其中低控制水平采用现有成熟的工艺路线即可实现，中控制水平通过现有成熟工艺路线的优化即可实现，高控制水平则需采用膜处理等新工艺才能实现。同时，综合考虑现行国家标准、现有及在建污水处理厂实际控制水平、流域水质改善需要等因素，又将高、中、低三种控制水平细分为五个方案，具体如下：

方案一(低控制水平)： 化学需氧量50 mg/L、氨氮5mg/L，也即现行GB18918-2002一级标准的A标准。该方案全流域执行。

方案二(中控制水平)：化学需氧量40 mg/L、氨氮4mg/L，其它指标执行GB18918-2002一级标准的A标准，也即流域内在建的郑州新区污水处理厂排放标准。该方案仅郑州市区(含航空港区)执行，其它区域仍执行GB18918-2002一级标准的A标准。

方案三(中控制水平)：化学需氧量40 mg/L、氨氮3mg/L，其它指标执行GB18918-2002一级标准的A标准，主要参考流域内在建的郑州市双桥污水处理厂排放标准。该方案仅郑州市区(含航空港区)执行，其它地区仍执行GB18918-2002一级标准的A标准。

方案四(高控制水平)：化学需氧量30 mg/L、氨氮2(3)mg/L，其它指标与地表水Ⅴ类水质标准相当。也即基于水质目标的控制水平。该方案仅郑州市区(含航空港区)执行，其它区域仍执行现行GB18918-2002一级标准的A标准。

方案五(高控制水平)：化学需氧量30 mg/L、氨氮1.5(2.5)mg/L，其它指标与地表水Ⅳ类水质标准相当。也即基于水环境功能目标的控制水平，与北京标准限值基本相同。该方案仅郑州市区(含航空港区)执行，其它地区仍执行现行GB18918-2002一级标准的A标准。

3.4 控制方案比选

针对拟定的高、中、低三种控制水平的五个方案，从工艺路线、工程示例、经济投入等方面进行技术经济可行性分析，预测各方案的水质改善效果，对比各方案的利与弊，统筹考虑流域社会经济发展水平、水污染治理技术装备发展水平、贾鲁河水质改善需要等因素，提出标准控制方案。

三种控制水平的五个方案综合对比见表2。

表2 不同控制水平、控制方案综合对比表

由表中数据可见，高的控制水平就意味着高的经济投入，当然也就会有好的环境效益。其中方案三经济投入较适中，依托成熟工艺的优化设计及强化管理，水质改善特别是中牟陈桥断面水质改善明显。

在各方案综合比选的基础上，统筹考虑流域社会经济发展水平、标准实施的政治经济技术可行性、河流水质改善和环境管理需要等因素，将方案三作为控制方案。

4 结语

从行业排放标准到流域排放标准，由依据行业发展所能承受的治污水平确定排放标准限值，到依据河流水质目标、环境容量来确定排放标准限值，从某种意义上讲，是环境标准发展的重大转变。

制定流域标准必须要解决好流域主要污染源的控制，控制重点应着力于流域主要水污染源，控制水平要紧扣水质改善和环境管理需求，但也必须充分考虑流域社会经济发展的阶段性特征。

[1] 鲁东霞. 双洎河流域水污染物排放标准的定位研究[J]. 河南科学, 2012, 30(9): 1311-1314．

[2] 河南省统计局, 国家统计局河南调查总队. 河南2013统计年鉴[M]. 北京: 中国统计出版社, 2012．

[3] 河南省环境保护局. 河南省环境功能区划[M].郑州：河南省环境保护局，2006

[4] 中华人民共和国国家统计局. 2012年中国统计年鉴[M]. 北京: 中国统计出版社, 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

李洁，女，1973年生，硕士，高级工程师，主要从事环境标准制定、环境影响评价等工作。E-mail：807795835@qq.com

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